長江通州九圩港飲用水水源地重金屬健康風險評價

(江蘇省南通市通州區水利局，江蘇 南通 226300)

長江通州九圩港飲用水水源地重金屬健康風險評價

肖燕

(江蘇省南通市通州區水利局，江蘇南通226300)

根據2015年江蘇南通通州區水功能區水質監測數據，采用國際癌癥研究機構(IARC)提出的水環境健康風險評價模型，對長江通州九圩港飲用水水源地重金屬健康風險進行了評價。結果顯示，該水源地2015年重金屬健康風險低于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受風險水平。砷(As) 是該水源地最主要的重金屬水環境健康風險，應采取相關措施，進一步削減水體中的砷含量。

飲用水水源；重金屬；健康風險；水質監測；通州

水是生命之源，而長江水對沿岸的人民群眾來說既是生命源也是經濟源。多年來，長江流域一直處于經濟高速發展期，污染物排放量大，長江水質受到了一定程度的影響。重金屬是水環境中較為常見的污染物，具有高穩定、難降解、可累積等特點[1-2]。含有汞、鉛、鐵、砷等重金屬通過廢水排放、水流遷移、附著沉積物的推移釋放等途徑進入飲用水水源地，對人類健康帶來了負面影響。因此，開展飲用水水源地重金屬健康風險評估，是貫徹落實《長江經濟帶飲用水水源地環保執法專項行動(2016～2017年)工作方案》的重要舉措，對提升長江流域飲用水水質安全保障水平有積極意義。

1 健康風險評價模型

我國學者從20世紀90年代開始探索健康風險評價，并逐漸應用于核工業、大氣污染、水環境等領域。本文采用IARC的健康風險模型(如圖1所示)，通過污染物分類對重金屬致癌性進行評價[3]。

2 研究區域概況

長江通州九圩港飲用水水源區位于長江下游，全長3.3 km，是國家重點水功能區，也是通州重要的飲用水水源地。根據江蘇省水利廳、江蘇省環境保護廳印發的《江蘇省地表水(環境)功能區劃》，長江通州九圩港飲用水水源地起始斷面為“通州新捕漁港”，終止斷面“南通九圩港船閘”，監水質控制斷面為“揚子建材廠”。該研究水質數據由通州區水利局委托江蘇省南通市水文局進行監測，并根據《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)進行水質評價，形成通州區水功能區水質簡報。

為了準確反映長江通州九圩港飲用水水源地的重金屬污染狀況，研究中參照《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T91-2002)[4]，于2015年1月9日、3月9日、5月9日、7月9日、9月9日、11月9日分別在“揚子建材廠”采集3個平行樣，經現場酸化處理與冷凍(4℃)保存后，迅速運往南通市水文局實驗室測量相關指標。

圖1 重金屬健康風險評價模型

根據《水和廢水監測分析方法》[5]，汞、砷濃度采用AFS-830原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)測定，汞檢出限 0.001 μg/L，砷檢出限 0.01 μg/L；鉻、鉛、銅、鋅、鎘等濃度采用ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀(江蘇天瑞儀器股份有限公司)測定，按 1% 優級純硝酸空白溶液重復測定12 次的標準偏差 (σ)3倍確定，各金屬檢出限分別為鉻0.008 μg/L、鉛 0.002 μg/L、銅 0.003 μg/L、鋅 0.1 μg/L、鎘 0.002 μg/L。所有指標的平行樣監測誤差均控制在5%以內，并以3組平行樣的均值作為該指標在相應監測時刻的濃度值。長江通州九圩港飲用水水源地2015年度重金屬濃度值見表1。

表1 重金屬的濃度值 mg/L

根據表1的監測數據，2015年長江通州九圩港飲用水水源地監測的重金屬濃度中，銅、鋅、鎘、鉻、錳濃度均未能檢出。2015年評價區域砷含量在0.000 09～0.000 78 mg/L之間，7月份含量最低，1月份含量最高，砷在水體中主要以砷酸鹽、亞砷酸鹽、甲基砷酸鹽等形態存在，夏季屬于長江下游的豐水期，長江水量較大，加上長江口入海區域受潮汐影響，水體中污染物濃度降低。鉛含量均遠低于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)規定的1類標準值 0.01mg/L。汞元素僅在1、3月能監測出其濃度。鐵濃度變化幅度較小，其中11月份濃度最小。

3 評價結果

2015年長江通州九圩港飲用水水源地監測的重金屬濃度中，銅、鋅、鎘、鉻、錳濃度均未能檢出，因此選擇砷、汞、鉛、鐵4項指標進行重金屬健康風險評價。多項研究表明，砷通過污染物進入天然環境，達到一定濃度會對人類生殖系統、免疫系統、呼吸系統等產生一系列的影響，還可致癌[2]，汞、鉛、鐵3類重金屬無致癌風險，因此，本文將砷列為致癌重金屬，汞、鉛、鐵列為非致癌重金屬進行評價。

根據美國環境保護局的研究，砷致癌強度系數分別為15 mg/(kg·d)-1，鉛、汞、鐵的參考劑量分別為 0.001 4、0.000 3、0.7 mg/(kg·d)[6]。根據重金屬健康風險評價模型，計算出的各指標的健康風險如表2所示，重金屬健康綜合風險評價結果如表3所示。

由表2可知，長江通州九圩港飲用水水源區4類評價重金屬中健康風險由大到小依次為砷、鉛、鐵、汞。其中重金屬主要污染物為砷，致癌風險數量級為10-6，即受水區每100萬人口中約有3人可能因飲水中的砷含量致癌。非致癌重金屬汞、鉛、鐵的風險數量級均在10-10以下。

表3 重金屬健康綜合風險評價結果

由表3可知，2015年該飲用水水源地重金屬綜合風險為3.12×10-6，低于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受限制 5.0×10-5。非致癌重金屬風險數量級為10-10，重金屬綜合風險主要由致癌重金屬砷決定。

4 結 論

(1) 2015年，長江通州九圩港飲用水水源區重金屬綜合風險由砷、汞、鉛、鐵4種元素構成，風險值為3.12×10-6，低于ICRP推薦的最大可接受限制 5.0×10-5。

(2) 長江通州九圩港飲用水水源區4類評價重金屬中健康風險由大到小依次為砷、鉛、鐵、汞。

(3) 砷是該水源地最主要的重金屬健康風險，應采取相關措施，進一步削減水體中的砷含量。

[1] Kavcar P，Sofuoglu A，Soguoglu S C． A health risk assessment for exposure to trace metals via drinking water ingestion pathway[J]． International Journal of Hygiene and Environmental Health，2009，212( 2): 216- 227．

[2] 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．

[3] EPA.Superfund Public Health EvaluationManual[S]Washington DC:USEPA,1986.

[4] HJ/T91-2002 地表水和污水監測技術規范[S].

[5] 國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].北京：中國環境科學出版社，2002.

[6] 錢家忠, 李如忠, 汪家權,等. 城市供水水源地水環境健康風險評價[J]. 水利學報, 2004, 35(8):90-93.

2017-08-02

肖燕，女，江蘇省南通市通州區水利局，工程師，碩士.

1006-0081(2017)10-0048-03

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(編輯唐湘茜)