濟(jì)南市污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

卜慶偉

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

濟(jì)南市污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

卜慶偉

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

采用國(guó)際通用健康風(fēng)險(xiǎn)分析和隨機(jī)模擬相結(jié)合的方法，對(duì)用于綠地澆灌的濟(jì)南市污水再生水中的As和氨氮健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果顯示，兩種污染物對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

污水再生回用；健康風(fēng)險(xiǎn)；隨機(jī)模型

為緩解水資源供需矛盾，提高區(qū)域水生態(tài)文明程度，濟(jì)南市積極探索非常規(guī)水源的開(kāi)發(fā)與利用，目前污水再生回用已成為濟(jì)南市非常規(guī)水源開(kāi)發(fā)的主要形式。自從濟(jì)南市1988年建設(shè)了全市第一個(gè)中水回用工程——南郊賓館中水示范工程以來(lái)，濟(jì)南市中水設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了兩個(gè)階段：2006年之前為初步推廣階段，2006年之后進(jìn)入到全面推開(kāi)階段。目前主要用于農(nóng)田灌溉、道路噴水、景觀綠化等方面。然而，污水再生回用對(duì)人體健康可能產(chǎn)生的影響同樣不可忽視。為此，采用國(guó)際通用健康評(píng)估方法與隨機(jī)方法對(duì)濟(jì)南市污水再生回用健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)估，以期為濟(jì)南市污水再生回用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本次評(píng)估采用數(shù)據(jù)均來(lái)自濟(jì)南市環(huán)境保護(hù)局對(duì)濟(jì)南市典型污水處理廠（站）定期監(jiān)測(cè)的公開(kāi)數(shù)據(jù)。由于污水處理廠（站）的出水污染物濃度受多種因素的影響，處于不斷變化過(guò)程中，不確定性很大。為此，采用應(yīng)用廣泛的隨機(jī)模型Monte-Carlo方法，通過(guò)計(jì)算軟件確定出水污染物濃度分布特征，在此基礎(chǔ)上分析風(fēng)險(xiǎn)概率分布及其風(fēng)險(xiǎn)值范圍等統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。本次計(jì)算樣品量為142個(gè)，為保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與合理性，本次采用minitab統(tǒng)計(jì)軟件生成的隨機(jī)數(shù)為3 000個(gè)。

1.2 評(píng)估方法及計(jì)算參數(shù)

評(píng)估采用的方法為1983年美國(guó)科學(xué)院（NAS）公布的四步法，即危害鑒別、暴露評(píng)價(jià)、計(jì)量~反應(yīng)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定。

用于評(píng)估的參數(shù)為：化學(xué)致癌物As；非致癌物質(zhì)（軀體毒物質(zhì)）NH3-N。不同途徑的攝入量、攝入途徑及暴露次數(shù)取自文獻(xiàn)。

化學(xué)毒物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)致癌強(qiáng)度系數(shù)可參考劑量可以根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）和世界衛(wèi)生組織（WHO）以及USEPA的資料確定，此次評(píng)價(jià)有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。而化學(xué)毒物As的f值為1.5[mg/（kg·d）]-1，NH3-N 的 RfD 值為 0.97 mg/（kg·d）。

表1 污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算參數(shù)表

2 評(píng)估結(jié)果

根據(jù)前面的分析，要計(jì)算污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)，目前只需確定污染物濃度即可，然而，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，As風(fēng)險(xiǎn)平均值為1.40E-8，最大值為1.75E-7，最小值為6.09E-10。氨氮風(fēng)險(xiǎn)平均值為2.01E-10，最大值為1.85E-8，最小值為3.91E-13。

從風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)概率圖可以看出，濟(jì)南市污水再生利用于綠地澆灌時(shí)，致癌物As的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再生水用于景觀娛樂(lè)時(shí)，化學(xué)非致癌物氨氮的風(fēng)險(xiǎn)平均僅為-10的數(shù)量級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)度極低。

當(dāng)然，本次分析僅選擇單一污染物進(jìn)行分析，實(shí)際情況下不同污染物之間還可能存在協(xié)同或拮抗作用，它們之間的相互作用是極其復(fù)雜的，目前難以定量描述，因此，當(dāng)再生水涉及人身安全時(shí)，其再生利用的方式還應(yīng)慎重確定。

3 結(jié)論

污水再生利用對(duì)于緩解區(qū)域水資源緊張具有積極的意義，然而，再生水用于噴灌農(nóng)作物、公園綠地、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、及用于娛樂(lè)景觀用水（如游泳、沖浪）等與人體暴露量大、接觸頻繁的場(chǎng)所時(shí)，其中的化學(xué)污染物對(duì)人體健康會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要對(duì)使用再生水的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

采用國(guó)際通用健康風(fēng)險(xiǎn)分析方法和隨機(jī)模擬相結(jié)合的方法，對(duì)用于綠地澆灌的濟(jì)南市污水再生水中的As和氨氮健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果顯示，兩種污染物對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，然而，考慮到污染物之間相互作用的復(fù)雜性，在污水再生利用涉及人身安全時(shí)，應(yīng)避免多種污染物協(xié)同作用導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。

[1] 張貢意.濟(jì)南市中水回用機(jī)制研究[D].山東大學(xué),2008；

[2] 趙瑩,陸學(xué)堂,李玉國(guó),等.濟(jì)南市城市污水回用研究[J].地下水,2007,29(4):32-35.

[3] 尹倩倩,王龍,焦盈盈,等.城市污水回用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)涵與方法[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2008(2):141-144.

[4] 王巖.Monte Carlo方法應(yīng)用研究 [J].云南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006(S1).

（責(zé)任編輯 遲明春）

X703

B

1009-6159（2017）-10-0078-02

卜慶偉（1980—），男，工程師

省級(jí)水利科研項(xiàng)目（SDSLKY201608，SDSLKY201601）