2012—2017年烏魯木齊市主要飲用水源地水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

摘要：綜合國(guó)內(nèi)外健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究成果，運(yùn)用美國(guó)環(huán)保署（USEPA）推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，以2012-2017年烏魯木齊市主要飲用水源地的實(shí)測(cè)水質(zhì)資料為背景，研究了烏魯木齊市主要飲用水源地的健康風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，為飲用水水源風(fēng)險(xiǎn)管理和決策提供重要依據(jù)，為構(gòu)建適應(yīng)首府實(shí)際的飲用水源健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：飲用水源；水環(huán)境；有毒物質(zhì)；健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0012-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.006

Abstract： Combining the research results of health risk assessment at home and abroad， using the health risk assessment model recommended by the United States Environmental Protection Agency （USEPA） and using the measured water quality data of major drinking water sources in Urumqi City from 2012 to 2017 as the background， the main researches in Urumqi were studied. The health risk indicators of drinking water sources provide important basis for risk management and decision-making of drinking water sources， and lay the foundation for constructing a practical health risk assessment system for drinking water sources in the capital city.

Keywords： Drinking water source； Water environment； Toxic substances； Health risk assessment

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)興起于 20世紀(jì)80年代，以風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)，把環(huán)境污染和人體健康聯(lián)系起來，定量描述污染對(duì)人體產(chǎn)生健康危害的風(fēng)險(xiǎn)。目前，健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已在世界各國(guó)得到了一定的應(yīng)用，我國(guó)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作起步于20世紀(jì)90年代，最初主要用于核工業(yè)等領(lǐng)域，目前還沒有被列入常規(guī)環(huán)境評(píng)價(jià)中。隨著水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，飲用水安全和人民群眾生產(chǎn)生活密切相關(guān)，開展水環(huán)境質(zhì)量健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作有利于充分了解水體污染狀況、污染物遷移轉(zhuǎn)化途徑和對(duì)人體健康與生態(tài)的危害，提高飲用水的安全性。本文采用USEPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，以烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2012-2017年主要飲用水源地水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料為背景，對(duì)烏魯木齊市主要飲用水源地水體中污染物通過飲水途徑致人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，為全市的飲用水的使用和管理提供依據(jù)。

1 烏魯木齊市飲用水源地概況

烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)的首府，地處新疆中部，天山山脈中段北麓，準(zhǔn)葛爾盆地南緣，主要集中式飲用水源地包括地下水源地和地表水源地兩種類型，地下水源地有三屯碑-燕兒窩飲用水源地、柴北水源地、柴西水源地和西山水源地，三屯碑-燕兒窩飲用水源地位于烏魯木齊市區(qū)南部，水源為烏拉泊地區(qū)的烏魯木齊河河床潛流水和燕兒窩水源地附近的泉水，柴北水源地和柴西水源地分別位于柴窩堡湖的東側(cè)和西測(cè)，水源均為柴窩堡水源地的地下水，柴窩堡水源地地下水補(bǔ)給為天山冰雪融化潛流水，西山水源地位于市區(qū)東南郊，以南部山前平原區(qū)的側(cè)向徑流流入及河渠滲漏補(bǔ)給為水源；地表水源地主要是烏拉泊水庫(kù)水源地，以烏拉泊水庫(kù)地表水為補(bǔ)給，是全市現(xiàn)有最大也是最主要的湖庫(kù)型地表水水源，烏拉泊水庫(kù)水源主要來自烏魯木齊河水系。各飲用水源地基本情況詳見表1。

2 飲用水源地監(jiān)測(cè)概況

根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局文件“關(guān)于印發(fā)《城市集中式飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與公布方案》的通知要求（環(huán)發(fā)〔2002〕144號(hào)）”，城市集中式地下飲用水源水質(zhì)基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）表1中的24項(xiàng)，水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（以人類健康基準(zhǔn)值為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水源及工、農(nóng)業(yè)用水）；地表飲用水源水質(zhì)基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）表1中24項(xiàng)和5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目，水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)）。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：2012-2017年，各飲用水源地水廠參評(píng)項(xiàng)目年均濃度全部達(dá)標(biāo)。

3 水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

根據(jù)水環(huán)境中污染物的特性一般分基因毒物質(zhì)（包括放射性污染物和化學(xué)致癌物）和軀體毒物質(zhì)（即非致癌物）兩大類，這也是水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的對(duì)象。本文采用USEPA的暴露計(jì)算方法[1]分別計(jì)算出致癌物和非致癌物由飲水途徑所致個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值。

4 質(zhì)量保證及質(zhì)量控制措施

為了確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性，對(duì)監(jiān)測(cè)的全過程（包括布點(diǎn)、采樣、樣品貯存、實(shí)驗(yàn)室分析、數(shù)據(jù)處理等）進(jìn)行了質(zhì)量控制。

（1）嚴(yán)格按照國(guó)家環(huán)保部頒發(fā)的《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）、《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》、國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分析方法和《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展監(jiān)測(cè)分析工作。

（2）采樣人員嚴(yán)格遵守采樣操作規(guī)程，認(rèn)真填寫采樣記錄，按規(guī)定保存、運(yùn)輸樣品。

（3）監(jiān)測(cè)人員持證上崗，測(cè)試儀器均按檢定規(guī)程檢定合格，并在有效期內(nèi)使用。

（4）每月做一條校準(zhǔn)曲線，用線性回歸方程計(jì)算出校準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)、截距和斜率， 所有項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)（r）>0.999；水樣分析過程中采取10%平行雙樣、10%加標(biāo)回收樣及加測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)等質(zhì)控措施，其偏差均在合格范圍內(nèi)。

（5）采樣記錄和分析結(jié)果按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和填報(bào)，監(jiān)測(cè)報(bào)告嚴(yán)格實(shí)行三級(jí)審核制度。

5 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本次評(píng)價(jià)采用2012-2017年烏魯木齊市5個(gè)飲用水源地的監(jiān)測(cè)結(jié)果，每個(gè)水源地每月監(jiān)測(cè)1次，以年均值進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)測(cè)定結(jié)果低于監(jiān)測(cè)方法的最低檢出限時(shí)，按《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL219-98）的規(guī)定，以1/2最低檢出限參加統(tǒng)計(jì)處理。

5.1 化學(xué)致癌物致個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)

2012-2017年，烏魯木齊市各飲用水源地的三種重金屬致癌物濃度均處于未檢出或達(dá)到I類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。三種致癌物通過飲水途徑引起的個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值：鎘地下水源地1.33×10-7 a-1-2.66×10-7 a-1，地表水源地1.33×10-7 a-1；砷地下水源地1.51×10-6 a-1-1.64×10-6 a-1，地表水源地1.57×10-6 a-1-1.64×10-6 a-1；地表水源地和地下水源地的六價(jià)鉻均為3.57×10-5 a-1，詳見表2。

烏魯木齊市各水源地致癌物通過飲水途徑致個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值大小依次為：以六價(jià)鉻（致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)10-5）最大，占致癌總風(fēng)險(xiǎn)比例高達(dá)94.9%-95.6%，砷（致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)10-6）次之，占致癌總風(fēng)險(xiǎn)比例4.0-4.4%，鎘 （致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)10-7）再次，占0.4%-0.7%，各致癌物的致癌風(fēng)險(xiǎn)均低于USEPA和ICRP最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，但與瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平1.0×10-6 a-1相比，各飲用水源地的重金屬六價(jià)鉻和砷均分別高出了34.7倍和0.6倍。根據(jù)USEPA綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)（IRIS）的分類信息，六價(jià)鉻與砷屬于A類致癌物質(zhì)，USEPA建議以1.0×10-6 a-1進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，提示應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注致癌物六價(jià)鉻和砷對(duì)人體所產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)[5]，因此，六價(jià)鉻和砷是烏魯木齊市飲用水源地主要致癌污染因子，應(yīng)作為政府風(fēng)險(xiǎn)決策管理的重點(diǎn)對(duì)象。

5.2 非致癌物致個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)

2012-2017年，烏魯木齊市各飲用水源地的非致癌物評(píng)價(jià)項(xiàng)目均處于未檢出或達(dá)到II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由表3可見，非致癌物中分非金屬和金屬兩類，非金屬致個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)（數(shù)量級(jí)在10-13-10-9）略高于金屬 （數(shù)量級(jí)在10-12-10-10）。非金屬中致個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)最大是氟化物（風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)10-10-10-9），金屬以重金屬銅（風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)10-10-10-9）最大。總體而言，各飲用水源地的非致癌物致個(gè)人年健康危害風(fēng)險(xiǎn)均低于USEPA和ICRP最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，并低于瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平1.0×10-6 a-1，對(duì)人體健康危害個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)水平年均值集中在10-13-10-9 a-1，即一年中每個(gè)人的健康可能有10-13-10-9的機(jī)會(huì)受到水體中非致癌物的影響，概率極小，不會(huì)對(duì)暴露人群構(gòu)成明顯的危害。

5.3 總體個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)

2012-2017年，烏魯木齊市地下飲用水源地通過飲水途徑產(chǎn)生的個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值3.74×10-5 a-1-3.77×10-5 a-1，地表飲用水源地通過飲水途徑產(chǎn)生的個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值3.75×10-5 a-1，即五年中飲水者有十萬(wàn)分之四至五左右的可能性會(huì)因飲水污染導(dǎo)致疾病或死亡，均低于USEPA和ICRP最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，但與瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平1.0×10-6 a-1相比，地下飲用水源地個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)高出了36.4-36.7倍，地表飲用水源地高出了36.5倍。各飲用水源地的總體個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值以致癌物健康危害風(fēng)險(xiǎn)為主，占總風(fēng)險(xiǎn)的99.98%以上。

6 結(jié)論和建議

烏魯木齊市主要飲用水源地化學(xué)致癌物和非致癌物通過飲水途徑致個(gè)人健康危害年風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)比較顯示：重金屬致癌物高出非致癌物104-107數(shù)量級(jí)，因此致癌物是各飲用水源地中優(yōu)先治理的污染物，尤其是占個(gè)人健康危害年總風(fēng)險(xiǎn)99.6%以上的六價(jià)鉻和砷更應(yīng)特別重視，六價(jià)鉻可使蛋白變性、核酸和核蛋白沉淀，酶系統(tǒng)受干擾，具有致突變和致癌性，砷與皮膚癌之間存在緊密的因果關(guān)系。

水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的建立，可以將水環(huán)境質(zhì)量和公眾健康危害定量聯(lián)系起來，以風(fēng)險(xiǎn)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)定量描述環(huán)境污染對(duì)公眾健康危害的程度，使評(píng)價(jià)指標(biāo)落實(shí)到人體健康上，為飲用水水源的風(fēng)險(xiǎn)管理和決策提供科學(xué)基礎(chǔ)和重要依據(jù)。應(yīng)該注意到，EPA提供的毒物數(shù)據(jù)是由動(dòng)物試驗(yàn)資料導(dǎo)出的，毒物作用于動(dòng)物與人類的機(jī)理也許并不一致。致癌效應(yīng)因子是按概率95%上限估計(jì)的，將多種不同致癌物的風(fēng)險(xiǎn)相加時(shí)，總的風(fēng)險(xiǎn)值可能人為地偏于保守。另外，多種毒物同時(shí)作用于人體的效應(yīng)常常不是獨(dú)立的。這是水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的局限性，應(yīng)用者需要給予關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-05-03

作者簡(jiǎn)介：王濤（1967 -），男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)管理。