東莞市某地區地表水中重金屬健康風險不確定性評價

程璜鑫，余蔥蔥，趙委托，郭莉，古曉雯，黃庭，程勝高

1. 中國地質大學(武漢) 藝術與傳媒學院，武漢 430074 2. 中國地質大學(武漢) 環境學院，武漢 430074 3. 核工業二〇三研究所環境工程與評價中心，咸陽712000 4. 墨爾本大學 地球科學學院，帕克維爾 3010

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東莞市某地區地表水中重金屬健康風險不確定性評價

程璜鑫1，余蔥蔥2，趙委托3,，郭莉2，古曉雯4，黃庭2，程勝高2

1. 中國地質大學(武漢) 藝術與傳媒學院，武漢 430074 2. 中國地質大學(武漢) 環境學院，武漢 430074 3. 核工業二〇三研究所環境工程與評價中心，咸陽712000 4. 墨爾本大學 地球科學學院，帕克維爾 3010

為了解東莞市西南地區(麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮)地表水中重金屬污染現狀與健康風險水平，對研究區域內29個地表水樣中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等重金屬元素進行測定，并運用不確定性健康風險評價模型對研究區地表水中的重金屬進行健康風險評估。結果表明：該研究區域地表水中重金屬引起的致癌風險較高，人均年健康風險都在Ⅴ級風險及以上?；瘜W致癌性重金屬引起的人均年健康風險中，以Cr最大，As次之，然后是Cd。非化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險中，Pb的風險最大，Ni次之，風險均遠小于化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險。因此，該研究區域地表水中重金屬健康風險管理應以化學致癌風險為主，重金屬污染物的優先控制順序為Cr>As>Cd。

重金屬；健康風險評價；不確定性評價；東莞；地表水

Received 29 November 2015 accepted 25 February 2016

珠江三角洲是我國經濟最發達的區域之一，20世紀80年代以來，在發達國家的工業化發展的影響下，東莞市憑借其地處珠江三角洲“黃金地段”的區位優勢，迅速實現了由農業社會向工業社會的轉變[1]。隨著東莞市的快速發展，排放到納污地表水環境中的重金屬含量將會逐漸加大，這使得當地居住區居民飲用水安全受到嚴重威脅。重金屬具有持久性、隱蔽性、不可降解性、可累積性等特點[2]，并可通過化學和生物富集作用破壞生態系統平衡，它一旦進入人體可對人體的神經系統和身體器官造成嚴重的損害，是環境污染物和潛在有毒物質[3-4]。對于水體中微量毒害性重金屬人體暴露的途徑主要有3種：通過飲水攝入、通過嘴鼻呼吸攝入和通過暴露的皮膚接觸[5]，其中，飲水是微量毒害性重金屬人體暴露的重要途徑，研究表明，即使是長期的低劑量暴露也會對人體造成傷害[6-7]。因此，對水環境中重金屬污染狀況及引起的人體健康風險進行評價具有重要意義。

目前，一些研究學者已對廣東省廣州市、惠州市、河源市等地區的地表水中的重金屬污染狀況和健康風險進行了分析[8-9]，而對東莞市西南部城鎮地表水中重金屬的污染現狀和健康風險評價的研究鮮有報道。此外，國內學者大多采用確定性模型對水體中重金屬進行健康風險評價[10-12]，在評價的過程中如污染物濃度分布、毒理學參數以及暴露延時等的評價因子包含了大量不確定性因素，難以準確反映地表水中污染物健康風險的實際情況，因此，在健康風險評價過程中有必要充分考慮評價過程中存在的不確定性因素。

本文選擇東莞市西南地區麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮電鍍企業周邊地表水為研究對象，測定水體中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等重金屬含量，并從污染物濃度、暴露途徑、暴露劑量等風險表征角度采用不確定性模型對地表水中重金屬人體健康風險進行評價，旨在掌握東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮電鍍企業周邊地表水的健康風險狀況，明確威脅人體健康的重金屬的污染程度，為研究區地表水水質安全保障和環境風險管理提供科學依據。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 研究區域

東莞市作為廣東省珠江三角洲崛起的經濟發展迅猛的城市之一，地處珠江三角洲東部，位于廣州、深圳兩大都市之間，有“世界工廠”的稱號，其表面分布著東江、石馬河、寒溪河等河流，多年平均地表水資源量為2.052×1010m3，多年平均地下水資源量為5.63×109m3，其西部為東江三角洲河網平原區，水資源豐富。本研究涉及東莞市西南地區麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮，4個鎮內建有大量的電鍍企業，企業周圍分布著麻涌河、柏獅河、獅子洋、金河涌、四甲河、茅洲河、東引河等地表水水體，該區域全年降水量1 500～2 100 mm，降水季節較多集中在4～9月，年平均日照1 558～2 060 h，年平均氣溫23 ℃。

1.2 樣品采集

本研究的采樣區域涉及東莞市西南地區麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮4個鎮，選取2014年豐水期和枯水期的中間月份10月，在研究區域電鍍企業排污口的上下游典型斷面進行地表水采樣，共設29個采樣點，研究區域和采樣點分布見圖1。取樣完成后將重金屬待測水樣置于250 mL聚四氟乙烯塑料瓶，每個水樣設置2個平行樣，經0.45 μm濾膜過濾，用于Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn濃度測定的水樣現場加濃硝酸進行酸化，將pH調至2以下；用于As濃度測定的水樣現場加濃硫酸進行酸化，將pH調至2以下；用于Hg濃度測定的水樣現場加濃硝酸(濃硝酸與水體積比1：9，含重鉻酸鉀50 g·L-1)進行酸化，將pH調至2以下。酸化后的水樣密封保存，運回實驗室置于4 ℃冰箱保存。Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn采用美國Agilent公司的7500x型電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)進行測定，As和Hg采用北京普析通用公司的AFS PF6-Super2型原子熒光分光光度計進行測定。經檢驗，待測物質的相對標準偏差(RSD)均低于15%，符合USEPA的要求(RSD<30%)。

圖1 地表水采樣點分布圖Fig. 1 Map of surface water sampling site locations

1.3 基于不確定性地表水重金屬健康風險評價模型

地表水中的重金屬對人體健康產生危害作用的風險類型可以分為：致癌性重金屬所致健康危害的年風險和非致癌性重金屬所致健康危害的年風險。化學致癌性重金屬除了具有化學物質的致癌強度系數外，同樣具有非化學致癌性重金屬的毒性參考劑量[13]。通過世界衛生組織WHO (Word Health Organization)和國際癌癥研究機構IARC (International Agency for Research on Cancer)全面分析評價所監測項目化學致癌物質的可靠性程度可知，化學致癌性重金屬主要有As、Cd和Cr等；非化學致癌性重金屬主要有Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等[14]。本文將區間數理論應用到地表水重金屬健康風險評價中，建立了基于不確定性地表水重金屬健康風險評價模型[15-16]。

1.3.1 基于不確定性致癌性重金屬健康風險評價模型

(1)

(2)

CDing=IR×Cw/BW

(3)

1.3.2 基于不確定非致癌性重金屬的健康風險模型

(4)

(5)

CDing=IR×Cw×EF×ED/BW×AT

(6)

表1 重金屬的毒理學特性參數(飲用水途經)

表2 評價標準的等級與分值

表3 總風險分值及所對應的等級

1.3.3 地表水重金屬健康風險評價總體模型

假設各重金屬有毒物質對人體健康水平的損害程度呈累積相加效應，則地表水環境總體健康風險可表示為：

HQ總=HQc+HQn

(7)

式中：HQ總為致癌性重金屬和非致癌性重金屬的健康危害年風險總和。

1.3.4 地表水重金屬健康風險評價等級的確定

1.3.4.1 地表水重金屬健康風險評價標準的模糊化分級

根據專家的意見用[a1，b1]，[a2，b2]，···，[an，bn]來表示模糊數學模型中不同的風險標準等級。根據風險等級Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的高低，分別賦于不同的分值1，2，3分或1，3，5分，如[a1，b1]，[a2，b2]，···，[an，bn]可賦值1，2，···，n。

1.3.4.2 確定各個風險等級的隸屬度

設有不確定性風險值域區間[a，b]，則該風險值域區間對風險等級[an，bn]的隸屬度可定量表示為：

(8)

式中：μ(n)為風險值域區間[a，b]對第n個風險等級[an，bn]的隸屬度；∩為2個值域區間的交集；∣∣為值域范圍的幾何長度。

1.3.4.3 確定所屬的風險等級

(9)

式中：A(n)為風險級別n的評價分值。

根據相關研究，有關評價標準的等級與分值如表2[20]，計算風險值域區間[a，b]相對于各個風險等級[an，bn]的隸屬度和總風險分值，有關總風險分值及所對應的等級如表3[20]，確定研究區域的風險等級歸屬。

2 結果與討論(Results and discussion)

東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水采樣斷面重金屬質量濃度的監測值見表4，運用不確定性地表水重金屬健康風險評價模型，得出2014年10月東莞市西南地區各采樣點重金屬有毒污染物通過飲水途徑對人體造成的人均年健康風險。根據公式(8)計算得到采樣點年度風險水平對各個評價標準等級的隸屬度值，再由公式(9)計算各采樣點風險值域區間的總分值，進而得出不確定性模型下地表水重金屬健康危害的總風險等級。

表4 研究區域地表水重金屬濃度以及與其他研究和導則的對比(單位：μg·L-1)

2.1 地表水重金屬含量分布特征

以地表水環境質量標準(GB3838-2002)和生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)評價，麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水中重金屬平均濃度的達標情況見表5。根據表4、表5，4個鎮地表水中重金屬濃度從小到大的順序為：麻涌鎮<長安鎮<沙田鎮<虎門鎮。其中，麻涌鎮地表水中重金屬平均濃度均達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，As、Cr、Cu和Zn的所有濃度均達到地表水環境質量Ⅰ類水標準，除了Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準。長安鎮地表水中除了Hg以外，重金屬平均濃度均達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，除了Ni和Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準。沙田鎮地表水中除了Hg以外，重金屬平均濃度均達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，12號監測點Cr達到Ⅴ類水標準，是長安鎮Cr平均濃度的10倍，11和12號監測點Cu的濃度是長安鎮Cu平均濃度的7倍，除了Ni和Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準。虎門鎮地表水中除了Cr以外，重金屬平均濃度均達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，15和16號監測點Cu的濃度是長安鎮Cu平均濃度的40倍，15和16號監測點Cr的濃度是長安鎮Cr平均濃度的10倍，As、Cd、Cu、Hg和Zn的平均濃度均達到生活飲用水衛生標準，Cr、Ni和Pb的平均濃度達不到生活飲用水衛生標準，15和16號監測點Ni的濃度是沙田鎮Ni平均濃度的20倍?；㈤T鎮地表水中Cr、Cu和Ni的濃度較高的監測結果與蘇南某電鍍廠下游地表水中含有高濃度的Cr、Ni、Cu的監測結果一致[25]，因此，推測虎門鎮地表水中Cr、Cu和Ni的濃度較高可能與當地建有大量的電鍍廠有關。

跟湘江中重金屬的平均濃度相比，研究區域地表水中As的濃度比湘江中As的濃度小，Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn的濃度基本上比湘江中重金屬的濃度大。跟長江中重金屬的平均濃度相比，研究區域地表水中As、Cd和Pb的濃度比長江中重金屬的濃度小，Cr、Cu和Zn的濃度基本上比長江中重金屬的濃度大。跟東莞市地表水重金屬的平均濃度相比，研究區域地表水中As的濃度跟東莞市地表水重金屬的平均濃度相近，Cr、Cu和Pb的濃度基本上比東莞市地表水重金屬的平均濃度大。

表6 不確定性模型中重金屬所致人均年健康風險(單位：a-1)

表7 確定性模型中重金屬所致人均年健康風險(單位：a-1)

表8 不確定性模型和確定性模型下重金屬所致人均年健康風險級別(單位：a-1)

2.2 地表水重金屬健康風險評價

依據各個水樣的金屬元素濃度數據，按照模型和參數可以計算得到研究區域內各地表水的化學致癌性重金屬健康風險和非化學致癌性重金屬健康風險，評價結果見表6、表7和表8。

2.2.1 化學致癌性重金屬健康風險評價

研究區域地表水中化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險(飲水途徑)范圍在麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮分別為3.86×10-5～2.58×10-4a-1、2.48×10-4～3.92×10-3a-1、2.24×10-4～4.22×10-3a-1、2.48×10-4～8.94×10-4a-1。以國際輻射防護委員會(International Commission on Radiological Protection，ICRP)推薦的最大可接受風險水平5.0×10-5a-1評價，該地表水體中除了麻涌鎮最小人均年健康風險小于該限值，其余監測點人均年健康風險范圍均超過該限值。

根據表6，由化學致癌性重金屬As、Cd和Cr通過飲水途徑所引起的人均年健康風險以Cr最大，As次之，然后是Cd，研究區域地表水中Cr引起的人均年健康風險超過了國際輻射防護委員會ICRP推薦的最大可接受風險水平5.0×10-5a-1，對暴露人群構成一定的危害。按照對于總健康風險的貢獻百分比，該研究區域化學致癌性重金屬污染物的優先控制順序依次為：Cr>As>Cd。

2.2.2 非化學致癌性重金屬健康風險評價

該地表水環境中非化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險(飲水途徑)范圍在麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮分別為2.35×10-8～2.86×10-8a-1、1.96×10-8～7.62×10-8a-1、1.96×10-8～2.8×10-8a-1、1.96×10-8～1.96×10-8a-1，風險范圍均小于國際輻射防護委員會推薦的最大可接受風險水平5.0×10-5a-1，這表明在飲用水中非化學致癌性重金屬所引起的健康風險甚微，不會對暴露人群構成明顯的危害。

根據表6，通過數量級可以看出，由非化學致癌性重金屬(Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)通過飲水途徑所引起的人均年健康風險的大小為：Pb>Ni>Cu>Hg>Zn，同時，虎門鎮Cu、Ni、Zn的人均年健康風險值、長安鎮Ni的人均年健康風險值和沙田鎮Zn的人均年健康風險值較其他幾個鎮更大。

2.2.3 重金屬總健康風險評價

從表6可以看出，通過麻涌鎮、沙田鎮和長安鎮的總風險范圍表征的風險大小為：長安鎮>沙田鎮>麻涌鎮?；㈤T鎮不確定性總風險范圍相對沙田鎮和長安鎮更寬，它的最大總風險值大于沙田鎮和長安鎮，而最小總風險值小于沙田鎮和長安鎮。根據表7，通過確定性模型得到的4個鎮的總風險大小順序為：虎門鎮>沙田鎮>長安鎮>麻涌鎮。

根據表8，通過對比可以看出，基于確定性健康風險評價模型的評價結果與不確定性健康風險評價模型的評價結果稍有不同，通過確定性模型的評價，長安鎮、麻涌鎮的人均年風險結果均為Ⅳ級風險，通過不確定性模型的評價，麻涌鎮的人均年風險結果為Ⅴ級風險，長安鎮的人均年風險結果為Ⅵ級風險及以上；通過確定性模型的評價，沙田鎮的人均年風險結果為Ⅴ級風險，虎門鎮的人均年風險結果為Ⅵ級風險，通過不確定性模型的評價，沙田鎮和虎門鎮的人均年風險結果均為Ⅵ級風險及以上。對計算過程進行分析，基于確定性健康風險評價模型僅以重金屬平均值計算表征水中重金屬的污染，風險標準的選取具有很大的主觀性，基于不確定性健康風險模型評價采用的是污染物的濃度范圍，比采用年均濃度包含了更多信息，通過不確定性健康風險評價模型計算得到的風險等級更全面地反映了重金屬危害程度的高低。

從風險總值可以看出，4個鎮地表水重金屬引起的人均年健康風險總值超過了國際放射防護委員會ICRP的推薦值5×10-5a-1和美國環境保護署US EPA (United States Environmental Protection Agency)的推薦值1×10-4a-1，人均年風險結果都在Ⅴ級風險及以上，說明東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮的地表水重金屬健康風險整體狀況不容樂觀。在所研究的重金屬污染物中，化學致癌性重金屬通過飲水途經引起的人均年健康風險遠遠超過非化學致癌性重金屬引起的年健康風險，風險水平相差4～7個數量級，這與其他學者的研究結果一致[26-27]。非致癌物質通過飲用水途徑產生的健康風險僅占總健康風險的0.0034%，幾乎可以忽略不計，因此，化學致癌性重金屬Cr、As和Cd是東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水環境健康風險管理的主要對象。

綜上可知，東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水中重金屬濃度從小到大的順序為：麻涌鎮<長安鎮<沙田鎮<虎門鎮。4個鎮地表水中重金屬的平均濃度基本上能夠達到地表水環境質量Ⅲ類水標準，麻涌鎮地表水中除了Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準；長安鎮地表水中Hg達到地表水環境質量Ⅳ類水標準，除了Ni和Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準；沙田鎮地表水中Hg達到Ⅳ類水標準，除了Ni和Pb以外，重金屬平均濃度均達到生活飲用水衛生標準，其中，12號監測點Cr的濃度和11、12號監測點Cu的濃度較高；虎門鎮地表水中Cr達到V類水標準，同時，Cr、Ni和Pb的平均濃度達不到生活飲用水衛生標準，其中，15和16號監測點Cr的濃度、Cu的濃度和Ni的濃度較高。跟湘江、長江和東莞市地表水重金屬的平均濃度相比，研究區域地表水中除了As的濃度較小外，其他重金屬的濃度都較大。

通過與確定性健康風險評價模型的評價過程與結果對比發現，不確定性健康風險評價模型通過污染物的濃度范圍計算得到的風險等級更能全面地反映同級別重金屬危害程度的高低。不確定性健康風險評價結果顯示，麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水中重金屬引起的人均年健康風險總值均超過了國際放射防護委員會ICRP的推薦值5×10-5a-1和美國環境保護署US EPA的推薦值1×10-4a-1，人均年健康風險結果都在Ⅴ級風險及以上，說明東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮的地表水重金屬年健康風險整體狀況不容樂觀。

通過對研究區域地表水化學致癌性重金屬和非化學致癌性重金屬的人均年健康風險進行分析，化學致癌性重金屬的人均年健康風險的大小順序為Cr>As>Cd，非化學致癌性重金屬的人均年健康風險的大小順序為Pb>Ni>Cu>Hg>Zn，化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險遠遠大于非化學致癌性重金屬引起的人均年健康風險，風險水平相差4～7 個數量級。Cr在研究區域地表水的人均年健康風險超過國際放射防護委員會ICRP的推薦值5×10-5a-1，因此，化學致癌性重金屬Cr、As和Cd是東莞市麻涌鎮、沙田鎮、虎門鎮和長安鎮地表水健康風險管理的主要對象，金屬污染物的優先控制順序為Cr>As>Cd。

本研究采用不確定性模型對研究區域地表水中重金屬引起的人均年健康風險進行評價，暴露途徑僅考慮了平均飲水攝入，沒有考慮皮膚接觸和呼吸攝入等其他的暴露途徑，實際上低估了重金屬暴露的風險；同時，由于評價過程中致癌強度系數與毒性參考劑量的選取、重金屬對人體健康危害的累積效應分析等存在不確定性，因此，本文關于研究區域飲水重金屬暴露風險的研究是初步的，將會在接下來的工作中進行更深入的探討。

[1] Du Y Y, Sun Y R, Feng C, et al. Comparison between CBR and CA methods for estimating land use change in Dongguan, China [J]. Journal of Geographical Sciences, 2012, 22(4): 716-736

[2] Loska K, Wiechula D. Application of principal component analysis for the estimation of source heavy metal contamination in surface sediments from Rybnik Reservoir [J]. Chemosphere, 2003, 51(8): 723-733

[3] Lohani M B, Singh A, Rupainwar D C. Seasonal variations of heavy metal contamination in river Gomti of Lucknow city region [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2009, 147(1): 253-263

[4] Muhammad S, Shah M T, Khan S. Health risk assessment of heavy metals and their source apportionment in drinking water of Kohistan region, northern Pakistan [J].Microchemical Journal, 2011, 98(2): 334-343

[5] De Miguel E, Iribarren I, Chacón E M, et al. Risk-based evaluation of the exposure of children to trace elements in playgrounds in Madrid (Spain) [J]. Chemosphere, 2007, 66(3): 505-513

[6] Giri S, Singh A K. Risk assessment, statistical source identification and seasonal fluctuation of dissolved metals in the Subarnarekha River, India [J]. Journal of Hazardous Materials, 2014, 265: 305-314

[7] 李祥平, 齊劍英, 陳永亨. 廣州市主要飲用水源中重金屬健康風險的初步評價[J]. 環境科學學報, 2011, 31(3): 547-553

Li X P, Qi J Y, Chen Y H. Preliminary health risk assessment of heavy metals in the main drinking water sources of Guangzhou [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2011, 31(3): 547-553 (in Chinese)

[8] 王若師, 許秋瑾, 張嫻, 等. 東江流域典型鄉鎮飲用水源地重金屬污染健康風險評價[J]. 環境科學, 2012, 33(9): 3083-3088

Wang R S, Xu Q J, Zhang X, et al. Healthrisk assessment of heavy metals in typical township water sources in Dongjiang River Basin [J]. Environmental Science, 2012, 33(9): 3083-3088 (in Chinese)

[9] 徐姍楠, 李純厚, 徐嬌嬌, 等. 大亞灣石化排污海域重金屬污染及生態風險評價[J]. 環境科學, 2014, 35(6): 2075-2084

Xu S N, Li C H, Xu J J, et al. Pollution by heavy metals in the petrochemical sewage waters of the sea area of Daya Bay and assessment on potential ecological risks [J]. Environmental Science, 2014, 35(6): 2075-2084 (in Chinese)

[10] 胡英, 祁士華, 張俊鵬, 等. 我國桂林毛村地下河重金屬健康風險評價[J]. 環境化學, 2010, 29(3): 391-211

Hu Y, Qi S H, Zhang J P, et al. Health risk assessment of heavy metals in maocun underground river of Guilin, China [J]. Environmental Chemistry, 2010, 29(3): 391-211 (in Chinese)

[11] 杜維, 李愛民, 魯敏, 等.長江武漢段重金屬健康風險初步評價[J]. 環境科學與技術, 2014, 37(120): 535-539

Du W, Li A M, Lu M, et al. Preliminary health risk assessment of heavy metals in the Yangtze River of Wuhanarea [J]. Environmental Science & Technology, 2014, 37(120): 535-539 (in Chinese)

[12] Zeng X X, Liu Y G, You S H, et al. Spatial distribution, health risk assessment and statistical source identification of the trace elements in surface water from the Xiangjiang River, China [J]. Environmental Science & Pollution Research, 2015, 22(12): 9400-9412

[13] Li S Y, Zhang Q F. Risk assessment and seasonal variations of dissolved trace elements and heavy metals in the upper Han River, China [J]. Journal of Hazardous Materials, 2010, 181(1-3): 1051-1058

[14] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Supplement Risk Assessment Part 1. Guidance for Public Health Risk Assessment [R]. Washington D C : US EPA, 1989

[15] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Risk Assessment Guidance for Superfund Volume I: Human Health Evaluation Manual (Part A) Interim Final [R]. Washington D C: US EPA, 1989

[16] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Guidelines for Carcinogen Risk Assessment [R]. Washington D C: US EPA, 2005

[17] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Risk-based Concentration Table [R]. Washington D C: US EPA, 2013

[18] World Health Organization (WHO). Guidelines for Drinking-water Quality, Recommendations Incorporating 1st and 2nd Addenda, 13th Edn [R]. Geneva: WHO, 2008

[19] United States Environmental Protection Agency (US EPA). Risk Assessment Guidance for Superfund Volume I: Human Health Evaluation Manual. Supplemental Guidance. “Standard Default Exposure Factors” Interim Final [R]. Washington D C: US EPA, 1991

[20] 宋焱, 徐頌軍, 張勇, 等. 白云山地表水重金屬健康風險不確定性評價[J]. 地球科學進展, 2013, 28(9): 1036-1042

Song Y, Xu S J, Zhang Y, et al. Uncertainty evaluation of the surface water’s heavy metal health risk in Baiyun mountain [J]. Advances in Earth Science, 2013, 28(9): 1036-1042 (in Chinese)

[21] Wu B, Zhao D, Jia H, et al. Preliminary risk assessment of trace metal pollution in surface water from Yangtze River in Nanjing Section, China [J]. Bulletin of Environmental Contamination Toxicology, 2009, 82(4): 405-409

[22] Huang G X, Sun J C, Zhang Y, et al. Impact of anthropogenic and natural processes on the evolution of groundwater chemistry in a rapidly urbanized coastal area, South China [J]. Science of the Total Environment, 2013, 463-464: 209-221

[23] 國家環境保護總局. GB3838—2002 地表水環境質量標準[S]. 北京: 中國標準出版社, 2002

State Environmental Protection Administration. GB3838—2002 Environmental Quality Standards for Surface Water [S]. Beijing: Standards Press of China, 2002 (in Chinese)

[24] 中華人民共和國衛生部. GB5479—2006 生活飲用水衛生標準[S]. 北京: 中國標準出版社, 2006

Ministry of Health of the Peoples Republic of China. GB5479—2006 Hygienic Standard for Drinking Water [S]. Beijing: Standards Press of China, 2006 (in Chinese)

[25] 杭小帥, 王火焰, 周健民, 等. 電鍍廠下游水體中重金屬的分布特征及其風險評價[J]. 環境科學, 2008, 29(10): 2736-2742

Hang X S, Wang H Y, Zhou J M, et al. Heavy metals distribution characteristics and risk assessment of water below an electroplating factory [J]. Environmental Science, 2008, 29(10): 2736-2742 (in Chinese)

[26] 高繼軍, 張力平, 黃圣彪, 等. 北京市飲用水源水重金屬污染物健康風險的初步評價[J]. 環境科學, 2004, 25(2): 47-50

Gao J J, Zhang L P, Huang S, et al. Preliminary health risk assessment of heavy metals in drinking waters in Beijing [J]. Environmental Science, 2004, 25(2): 47-50 (in Chinese)

[27] 黃玉琴, 周小寧, 朱文君, 等. 南寧市河流型水源地重金屬污染調查與健康風險評價[J]. 環境監測管理與技術, 2015, 27(1): 32-35

Huang Y Q, Zhou X N, Zhu W J, et al. Pollution survey and health risk assessment of heavy metal pollutants inNanning river-type drinking water sources [J]. The Environmental Monitoring Management and Technology, 2015, 27(1): 32-35 (in Chinese)

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Uncertainty Evaluation on Health Risk of Heavy Metal Elements in Surface Water of Dongguan, Guangdong Province

Cheng Huangxin1, Yu Congcong2, Zhao Weituo3,*, Guo Li2, Gu Xiaowen4, Huang Ting2, Cheng Shenggao2

1. School of Arts and Communication, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China 2. School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China 3. The Center of Environmental Engineering and Assessment, No.203 Research Institute of Nuclear Industry, Xianyang 712000, China 4. School of Earth Sciences, University of Melbourne, Parkville 3010, Australia

To better understand the pollution status of heavy metal elements in surface water and the health risk level of the regions of Machong, Shatian, Humen, and Changan town in the southwest of Dongguan city, the concentrations of heavy metal elements As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn of 29 surface water samples from the study area were analyzed, and the health risk assessment of heavy metal pollution in surface water of the study area was undertaken using the uncertainty health risk assessment model. Our results showed that the carcinogenic risk from heavy metal pollution in surface water of the area is relatively high, with a grade of per capita annual health risk larger than level V. The per capita annual health risk caused by chemical carcinogenic heavy metal elements follows the order of Cr>As>Cd, while it caused by non-chemical carcinogenic heavy metal elements follows the order of Pb>Ni. However, the per capita annual health risk caused by non-chemical carcinogenic heavy metal elements is notably lower than that by chemical carcinogenic heavy metal elements. In summary, health risk management for heavy metal pollution in surface water of the area should focus on chemical carcinogenic risk, and the controlling precedence of heavy metal pollution follows the sequence of Cr>As>Cd.

heavy metal; health risk assessment; uncertainty evaluation; Dongguan; surface water

10.7524/AJE.1673-5897.20151129007

中央高校新青年教師科研啟動基金(CUGW140908)；國家自然科學基金(41072023)；國家自然科學基金(41402312)

程璜鑫(1982-)，男，博士，講師，研究方向為景觀生態修復，E-mail: chx.cug@qq.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: weituo2006@126.com

2015-11-29 錄用日期：2016-02-25

1673-5897(2016)2-556-10

X171.5

A

簡介：趙委托(1988-)，男，博士，工程師，主要從事生態毒理學、多環境介質中重金屬風險評估研究。

程璜鑫, 余蔥蔥, 趙委托, 等. 東莞市某地區地表水中重金屬健康風險不確定性評價[J]. 生態毒理學報，2016, 11(2): 556-565

Cheng H X, Yu C C, Zhao W T, et al. Uncertainty evaluation on health risk of heavy metal elements in surface water of Dongguan, Guangdong Province [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 556-565 (in Chinese)