鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌物的健康风险评价

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2016年 1月 January2016
岩 矿 测 试 ROCKANDMINERALANALYSIS
Vol.35,No.1 90~97
文章编号:0254 5357(2016)01 0090 08
DOI:10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.01.015
鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌物 的健康风险评价
赵庆令1,李清彩1,谢江坤2,史启朋1,陈丽娇3
(1.山东省鲁南地质工程勘察院,山东 济宁 272100; 2.中建中环工程有限公司,江苏 南京 210008; 3.山东理工职业学院,山东 济宁 272100)
摘要:我国对水质的评价大多局限于各项指标与饮用水源标准的比较,关注的是超标情况,而对相关指标对
人体健康的影响程度关注甚少。

本文运用美国环境保护署的健康风险评价模型,对鲁中南地区的双村岩溶 水系统中 2种化学致癌物[As、Cr(Ⅵ)]和 7种非致癌物(Hg、F、CN-、NO2- -N、NH4+ -N、NO3- -N、酚类)引 起的健康风险作出初步评价。

结果表明,个别采样点的NO3- -N、NO2- -N含量超过 GB5749—2006《生活饮 用水卫生标准》限值;由基因毒物质通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为 Cr(Ⅵ)>As,由躯体毒物质 通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为NO3- -N>F>NO2- -N>Hg>CN- >NH4+ -N>酚类,且致癌 毒物质的危害远远超过非致癌毒物质,Cr(Ⅵ)为首要污染物。

研究区地下水的个人健康总风险值介于 5.0 ×10-5 ~10.0×10-5 a-1之间,风险等级为Ⅳ级(一般),其作为饮用水源应给予必要的关注。


关键词:鲁中南地区;岩溶水系统;地下水;致癌物;健康风险评价
中图分类号:X523
文献标识码:A
水质不良或水污染可导致多种疾病的发生。

据 世界卫生组织统计,世界上约 80%的疾病是因饮水 卫生不良引起的,其中 20%的癌症疾病与饮水不良 相关[1]。

长期以来,我国对水质的评价往往局限于 各项指标与饮用水源标准的比较,关注的是超标情 况,而对相 关 指 标 对 人 体 健 康 的 影 响 程 度 关 注 甚 少[2-3]。

当前主要是依据国家标准限值来评价水质 是否合格,而健康风险评价较传统的水质等级评价 体系更能直观地表征水体中各污染物对人体健康的 潜在危害[4-6]。

目前广泛应用的健康风险评价模型 是美国科学院研究确立的风险评价基本方法,该模 型通过综合污染物危害程度、暴露水平、暴露时间等 因素,将水环境污染与人体健康联系起来,以人体健 康危害的年风险作为评价因子,使评价指标落实到 人体健康上更有现实意义[5-8]。


我国的健康风险评价工作始于 20世纪 90年代, 最初主要应用于核工业等领域[9-11],随着水体污染 问题越来越严重,关于水环境的健康风险评价也越来 越多。

段磊等[12]研究了关中盆地浅层地下水中氮污
染(NH4+ -N、NO2- -N、NO3- -N)通过饮水途径对人 体产生的潜在风险,研究表明在浅层地下水中NO3- - N污染程度相对较重,呈面状分布,而NH4+ -N和 NO2- -N污染程度较轻,以点状存在。

周国宏等[13] 初步评价了深圳市生活饮用水源水中重金属污染物 通过饮水途径对人体的潜在危害,按健康风险大小排 列为 Cr(Ⅵ)>As>Cd>Se>Pb>Hg,6种重金属对 人体 危 害 的 总 年 总 风 险 达 7.58×10-5 a-1。

王 鹤 扬[14]根据 2003~2012年北京市西城区水环境质量监 测数据,对通过饮水途径引起的水环境健康风险进行 了评价,研究表明该地区水环境健康个人年风险多数 超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受 值,风险最大的是化学致癌物 Cr(Ⅵ)和 As,化学致癌 物产生的个人年风险度呈现波动降低趋势,但远高于 非致癌污染物。

王笑梅等[15]对安徽省淠河灌区集中 式饮用水源地水质通过饮水途径引起的健康风险进 行了 评 价,Cr(Ⅵ)、As、Cd、Pb、Mn、Cu、Zn、Fe、F-、 NH4+ -N等 10项污染因子的健康风险总值介于 5.0
收稿日期:2015-04-02;修回日期:2015-12-24;接受日期:2016-01-10 基金项目:山东省地质勘查研究项目———鲁中南典型岩溶水系统地下水水质模型研究(鲁勘字[2012]087) 作者简介:赵庆令,工程师,从事环境影响评价及仪器分析研究工作。

Email:zqlzb@126.com。


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×10-5~10.0×10-5之间,风险等级为Ⅳ级(一般), 具有一定的负面效应。


目前,针对鲁中南岩溶地区岩溶地下水的健康 风险评价尚未见报道。

本文以双村岩溶水系统岩溶 水中 As、Cr(Ⅵ)、Hg、F、CN-、NO2- -N、NH4+ -N、 NO3- -N、酚类等 9种污染物作为评价因子进行调 查研究,应用美国环境保护署(EPA)推荐的健康风 险评价模型,对岩溶水中污染物的健康风险进行评 价,定量描述污染物与人体健康的关系,为研究区内 岩溶水的水质安全保障、健康风险防控和管理提供 科学依据。


1 研究区概况
双村岩溶水系统位于山东省邹城市西南部的双 村至微山县两城地区,东临峄山,西至南阳湖,南接 独山湖,北到邹城市北宿—任城区接庄一线,地理坐 标东经 116°40′~117°03′,北纬 35°06′~35°20′,面 积约 553km2。

双村岩溶水系统由寒武系、奥陶系 的碳酸盐岩组成,为单斜构造式岩溶水系统,属于鲁 中南水文地质单元的一部分。

其地貌成因类型南部
以剥蚀低山丘陵、溶蚀剥蚀丘陵为主,中北部为坡积 洪积平原、冲洪积平原,西南部为湖积平原。

区域内 基岩裸露、半裸露区面积 246.75km2,第四系覆盖 层 埋 深 由 南 向 北、由 东 向 西 逐 渐 加 厚,最 厚 约 200m[16]。

这些独 特 的 地 质、地 理 条 件 赋 予 了 双 村 岩溶水系统特殊的强渗透强、强开放性能[17]。


双村岩溶水的开采始于 1980年前后,当时仅部 分缺水山村开采岩溶水,用于人畜饮水,总开采量不 足 1万 m3/d。

随着当地工农业经济的快速发展,对 岩溶水的开采也逐年增加,目前开采井 59眼,开采 量已达 25~27万 m3/d,形成了我国北方少有的特 大型岩溶水水源地。

研究区内遍布城镇村庄和数十 家化工厂、火电厂、冶金厂、煤矿矿山等工矿企业,部 分企业存在着较大的潜在污染风险。


2 实验部分
2.1 样品采集 2013年 9月,在研究区的 9个乡镇采集基岩钻
井水水样 18个,采样点分布示意图如图 1所示。

采 样前先对采样水井预抽水 20~30min,待水温及电
图 1 岩溶地下水采集位置示意图 Fig.1 Samplingsitesofkarstwater
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导率稳定后再采集水样;水样用经稀盐酸清洗的聚 乙烯水桶(容积 5L)采集,采样前用目标水样清洗 4~5次;采集约 5L水样后立即密封,并于 4℃ 冷 藏、遮光保存,第一时间送至实验室检测。

2.2 测试方法
按照 GB/T5750—2006《生活饮用水标准检验 方法》,采用氢化物发生 -原子荧光光谱法测定 As、 Hg;二苯碳酰二肼分光光度法测定 Cr(Ⅵ);氟离子 选择性电极法测定 F;异烟酸 -吡唑酮分光光度法 测定 CN-;重氮耦合分光光度法测定 NO2- -N;纳 氏试剂分光光度法测定NH4+ -N;麝香草酚分光光 度法测定NO3- -N;4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取 分光光度法测定酚类物质。

2.3 岩溶水健康风险评价模型
水环境健康风险评价主要是针对水环境中对人 体有害的两类物质:基因毒物质和躯体毒物质。

前 者包括放射性污染物和化学致癌物,后者则指非化 学致癌物。

由于一般水体中放射性污染物污染程度 极其微弱,基因毒物质仅考虑化学致癌物 。

[13-14] 因 此,本研究主要考虑通过饮用途径对人体健康的危 害因素,包括化学致癌物和非致癌物两类污染物,评 价模型如下。

2.3.1 化学致癌物风险评价模型
化学致癌物通过饮用水途径所致的个人平均健 康危害风险程度,可按下式计算:

Rc=i∑=1Rc ig Rc ig=1-exp(70-DigQig) Dig=2.265×Ci 式中:Dig为化学致癌物 i(共 k种化学致癌物)经食 入 途 径 的 单 位 体 重 日 均 暴 露 剂 量,mg/(kg· d); 2.2为我国成人日均饮水量,L/d;Ci为水环境中化 学致癌物 i的浓度,mg/L;65为人均体重,kg;Rcig为 化学致癌物 i经食入途径的个人平均致癌年风险 值,a-1;Qig为化学致癌物 i经食入途径的致癌强度 系数,mg/(kg·d);70为我国为人均寿命,a;Rc是所 有化学致癌物所致健康危害的年风险,a-1。

2.3.2 非致癌物风险评价模型 非致癌物通过饮用水途径所致的个人平均健康 危害风险程度,可按下式计算:

Rn =i∑=1Rn ig
Rnig=7D0ig××P1A0D-i6g PADig=安R全fD因ig子 式中:Rnig为非致癌物 i经食入途径所致健康危害的 个人平均年风险,a-1;PADig为非致癌物 i经食入途 径的调整剂量,mg/(kg·d);RfDig为非致癌物 i食 入途径的参考 剂 量,mg/(kg· d);研 究 中 安 全 因 子 取值为 10。

2.3.3 水环境健康风险评价总体模型 假设各有毒物质对人体健康危害的毒性呈相加 关系,而不是协同或拮抗关系,则水环境总的健康危 害风险(R总 )可表示为: R总 =Rc+ Rn 对于不同地区的不同评价对象,可以根据污染 物浓度及类型、成人每日平均饮水量、人均体重以及 人均寿命等因素变化来改变评价模型。

2.3.4 评价模型污染因子的选择和健康风险评价
参数的确定 通过分析水源地的水质指标监测数据,对于两 类有毒物质(基因毒物质和躯体毒物质),放射性污 染物未检出;有机污染物没有检测到有机物的具体 名称;化学致癌物有 As和 Cr(Ⅵ),非致癌污染物有 Hg、F、CN-、NO2- -N、NH4+ -N、NO3- -N和 酚 类。

因此,仅计算化学致癌物和非致癌污染物的健康危 害的风险度。

根据国际癌症研究 署 (http://www.iarc.fr/)、 美国环境保护署综合风险信息系统 (http://www. epa.gov/iris/)和 世 界 卫 生 组 织 简 明 国 际 化 学 评 估 文件 与 环 境 卫 生 准 则 (http://www.who.int/ipcs/ publications/cicad/)通过全 面 评 价 化 学 物 质 致 癌 性 可靠程度而编制的分类系统,致癌物质 As、Cr(Ⅵ) 的致癌强度系数 Qig分别为 15、41;非致癌污染物 Hg、F-、CN-、NO2- -N[12]、NH4+ -N、NO3- -N、挥发 酚的 参 考 剂 量 RfDig分 别 为 0.0003、0.06、0.037、 0.1、0.97、1.6、0.3mg/(kg·d)。

2.3.5 健康风险评价等级划分 对于环境健康风险,一些国际机构给出了可推 荐的最大可接受风险 水 平 和 可 忽 略 风 险 水 平 (表 1),但国内外尚缺乏一套公认的评价标准[18]。

本文 参考文献[15]中Ⅶ级的划分方法,同时认为当个人 年均风险值小于 1.0×10-7时 将 不 再 考 虑 风 险 等 级,各个等级从低到高依次赋值,具体列于表 1。


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表 1 国际机构推荐的最大可接受风险水平、可忽略风险水平和地下水健康风险评价等级标准 Table1 Acceptablerisklevel,negligiblerisklevelrecommendedbysomeorganizations,andrankingstandardforunderwaterhealth
riskassessment
国外机构
最大可接受 可忽略风险水平
风险水平(a-1) (a-1)
风险等级
总风险值区间 (a-1)
负面效应说明
瑞典环境保护局 1.0×10-6

忽略不计
<3×10-7
负面 效 应可 忽 略不 计,极其 适 合作 为 引 用 水源
荷兰建设和环境部 1.0×10-6
1.0×10-8 Ⅰ级(极低) 1.0×10-7~1.0×10-6 几乎不存在负面效应,适合作为饮用水源
英国皇家协会
1.0×10-6
国际辐射防护委员会 5.0×10-5
美国环境保护署 1.0×10-4
注:“-”表示暂未制定限值。


1.0×10-7 - -
Ⅱ级(很低) 1.0×10-6~1.0×10-5
具有 很 低的 负 面效 应,基本 适 合作 为 引 用 水源
Ⅲ级(较低) 1.0×10-5~5.0×10-5
具有较低的负面效应,作为饮用水源需引起 注意
Ⅳ级(一般) 5.0×10-5~10.0×10-5
具有一定的负面效应,作为引用水源应给与 必要的关注
Ⅴ级(较高) 1.0×10-4~5.0×10-4
具有较高的负面效应,作为饮用水源应引起 重视
Ⅵ级(很高) 5.0×10-4~10.0×10-4
具有很高的负面效应,作为引用水源应采取 安全应对措施
Ⅶ级(极高)
>10.0×10-4
具有极强的负面效应,不适合作为饮用水源
3 结果与讨论
3.1 研究区化学致癌物和非致癌污染物的浓度水平 双村岩溶水系统岩溶地下水中 9种污染物的浓
度结果见表 2。

由表 2可知,Cr(Ⅵ)、CN-和酚类的 浓度全部低于检测方法的检出限,其余 6种污染物 的质 量 浓 度 (mg/L)范 围 分 别 是:As为 0.001~ 0.002,Hg为 0.0001~0.0009,F为 0.1~0.6,NO2- -N为 0.003~5.326,NH4+ -N为 0.03~0.14, NO3- -N为 0.233~23.824。


以 GB5749—2006《国家生活饮用水卫生标准》 进行衡量,石墙镇大季铸造厂采样点的 NO2- -N超 标,应与铸造厂磨具中长期大量使用氯化铵关系密 切,NH4+在 缓 慢 下 渗 过 程 中,经 过 微 生 物 分 解、氧 化、离子交换等作用[12],致使深层岩溶水中NO3- - N、NO3- -N含量出现异常富集;郭 里 镇 卧 牛 村 的 NO3- -N超标,南泉水源地的NO3- -N接近标准限 值,应与两采样点附近有枯泉裂隙关系密切 , [16-17] 致使地表氮源污染水直接下渗进入岩溶水中。

其他 7种污染物的质量浓度均符合国家饮用水标准,并 且各采样点的质量浓度分布较为一致,水化学环境 相对稳定。

3.2 研究区化学致癌物的个人年风险水平
应用表 2的数据(低于分析方法检出限的数据 均采用方法 检 出 限 限 值 ),根 据 所 建 立 的 岩 溶 水 健 康风险评价模型及确定的评价参数,可以计算出双 村岩溶水系统各采样点地下水中污染物通过饮水途
径所引起的个人年风险,计算结果见表 3。

由表 3 可知,各采样点地下水中化学致癌物 As、Cr(Ⅵ)通 过饮水途径所致健康危害的个人年风险值介于表 1 中的Ⅳ级(7.25×10-6 ~79.1×10-6 a-1)之间。

从 不同化学致癌物看,个人年致癌风险值 Cr(Ⅵ)> As,其中 Cr(Ⅵ)的致癌风险集中在 10-5 a-1水平, 而 As的致癌风险集中在 10-6 a-1水平,Cr(Ⅵ)比 As的个人年风险水平高出 1个数量级。

3.3 研究区非致癌污染物的个人年风险水平
由表 3可见,各采样点地下水中的躯体毒物质 Hg、F、CN-、NO2- -N、NH4+ -N、NO3- -N、酚类通过 饮水途径所引起的健康危害个人年风险由大至小排 序为:NO3- -N>F>NO2- -N>Hg>CN- >NH4+ - N>酚类,它 们 对 人 体 健 康 危 害 的 个 人 年 风 险 值 集 中在 3.22×10-11 ~2.58×10-7 a-1范围内。

由图 2a可见,J27采样点因受 NO2- -N污染,躯体毒物质 的个人年风险值最大,为 3.12×10-7a-1;其次是 J8 采样点,躯体毒物质的个人年风险值为 9.92×10-8 a-1;躯体毒物质的个人年风险值最小的是 L8采样 点(2.79×10-8 a-1)。

3.4 研究区地下水的人体健康总风险评价
由表 3及图 2b所示,研究区各采样点地下水中 有毒污染物所致健康危害的个人年总风险值为8.64 ×10-5~9.39×10-5a-1,介于表 1中的Ⅳ级(5.0× 10-5~10.0×10-5 a-1)之 间,健 康 风 险 等 级 为 一 般,对人体健康具有一定的负面效应,其风险水平还
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是可以接受的,但作为引用水源应给予必要的关注。

从本文研究的两类污染物质来看,化学致癌物
对人体健康危害的个人年风险值远远超过非致癌污 染物的年风险值,两者的风险水平相差 4个数量级。

化学致癌物中 Cr(Ⅵ)所致健康风险占个人年均总
风险的 89.78%,As所致健康风险占个人年均总风 险的 10.06%。

这说明双村岩溶水系统地下水中污 染物所导致的健康危害风险主要来自于化学致癌物 质,与之相比,非致癌污染物的风险基本可以忽略。


表 2 研究区各采样点主要化学致癌物和非致癌污染物的浓度 Table2 Concentrationsofcancerogenicandnoncancerogenicsubstancesinkarstwateratdifferentsamplingsites
采样点 编号
采样地点
化学致癌物的浓度(mg/L)
As
Cr(Ⅵ) Hg
非致癌物质的浓度(mg/L)

CN- NO2- -N NH4+ -N NO3- -N 酚类
J3
邹城市郭里镇粮所内
0.002
<0.004 <0.0001 0.2 <0.002 <0.003 <0.03 7.352 <0.002
J26
邹城市郭里镇黄金山
0.002
<0.004 0.0005 <0.1 <0.002 <0.003 <0.03 10.348 <0.002
X6
微山县两城乡北薄梁村
<0.001
<0.004 <0.0001 <0.1 <0.002 <0.003 <0.03 8.885 <0.002
J27 邹城市石墙镇大季铸造厂 0.002
<0.004 <0.0001 <0.1 <0.002 5.326 <0.03 14.792 <0.002
M1
邹城市唐村镇西龙河村
<0.001
<0.004 0.0002 0.3 <0.002 <0.003 <0.03 7.822 <0.002
J37
邹城市石墙镇望云村南
<0.001
<0.004 0.0002 <0.1 <0.002 <0.003 <0.03 8.206 <0.002
J6
邹城市太平镇北亢村西
<0.001 <0.004 0.0009 0.6 <0.002 <0.003 <0.03 4.509 <0.002
Y7
微山县马坡乡路庄村
<0.001 <0.004 0.0003 0.5 <0.002 <0.009 <0.03 7.792 <0.002
X7 微山县马坡乡奥玛石材厂 <0.001 <0.004 0.0002 0.5 <0.002 <0.003 <0.03 7.801 <0.002
L8
微山县两城乡鲁村
<0.001 <0.004 0.0002 0.3 <0.002 <0.003 <0.03 0.233 <0.002
J4 邹城市太平镇恒信化工厂 0.002
<0.004 0.0004 0.5 <0.002 <0.009 <0.03 5.275 <0.002
J8
邹城市郭里镇卧牛村
<0.001 <0.004 0.0002 0.3 <0.002 <0.003 <0.03 23.824 <0.002
L7 微山县两城乡北泉水源地 <0.001 <0.004 0.0003 0.28 <0.002 <0.003 <0.03 8.515 <0.002
J11
邹城市石墙镇王场村
<0.001 <0.004 <0.0001 0.45 <0.002 <0.003 <0.03 3.364 <0.002
1-1 邹城市唐村镇邹城发电厂 <0.001 <0.004 <0.0001 0.4 <0.002 <0.003 <0.03 8.522 <0.002
L10 微山县两城乡南泉水源地 <0.001 <0.004 0.0002 0.15 <0.002 <0.003 <0.03 19.599 <0.002
25-1 邹城市唐村镇双村水源地 <0.001 <0.004 0.0002 0.25 <0.002 <0.003 <0.03 7.786 <0.002
K3
邹城市太平镇尹家沟
<0.001 <0.004 0.0008 0.25 <0.002 <0.003 <0.03 3.116 <0.002
《生活饮用水卫生标准》限值 (GB5749—2006)
0.01
0.05 0.001 1.0 0.05 1.0
0.5
20 0.002
表 3 研究区各采样点主要化学致癌物和非致癌污染物的个人年风险水平 Table3 Annualriskofeachresidentcausedbycancerogenicandnoncancerogenicsubstancesatdifferentsamplingsites
化学致癌物的个人
采样点
年风险值(a-1)
编号
As
Cr(Ⅵ)
Hg
非致癌物质的个人年风险值(a-1)
总风险

CN-
NO2- -N NH4+ -N NO3- -N
酚类
(a-1)
J3 1.45×10-5 7.91×10-5 1.21×10-9 1.61×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.22×10-8 3.22×10-11 9.36×10-5
J26 1.45×10-5 7.91×10-5 6.04×10-9 8.06×10-9 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 3.13×10-8 3.22×10-11 9.36×10-5
X6 7.25×10-6 7.91×10-5 1.21×10-9 8.06×10-9 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.69×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
J27 1.45×10-5 7.91×10-5 1.21×10-9 8.06×10-9 2.61×10-10 2.58×10-7 6.98×10-10 4.47×10-8 3.22×10-11 9.39×10-5
M1 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 2.42×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.36×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
J37 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 8.06×10-9 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.48×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
J6 7.25×10-6 7.91×10-5 1.09×10-8 4.84×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 1.36×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
Y7 7.25×10-6 7.91×10-5 3.63×10-9 4.03×10-8 2.61×10-10 4.35×10-10 1.50×10-10 2.35×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
X7 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 4.03×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.36×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
L8 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 2.42×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 7.03×10-10 3.22×10-11 8.64×10-5
J4 1.45×10-5 7.91×10-5 4.84×10-9 4.03×10-8 2.61×10-10 4.35×10-10 1.50×10-10 1.59×10-8 3.22×10-11 9.36×10-5
J8 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 2.42×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 7.20×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
L7 7.25×10-6 7.91×10-5 3.63×10-9 2.26×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.57×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
J11 7.25×10-6 7.91×10-5 1.21×10-9 3.63×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 1.02×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
1-1 7.25×10-6 7.91×10-5 1.21×10-9 3.22×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.58×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
L10 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 1.21×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 5.92×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
25-1 7.25×10-6 7.91×10-5 2.42×10-9 2.01×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 2.35×10-8 3.22×10-11 8.64×10-5
K3 7.25×10-6 7.91×10-5 9.67×10-9 2.01×10-8 2.61×10-10 1.45×10-10 1.50×10-10 9.42×10-9 3.22×10-11 8.64×10-5
平均值 8.86×10-6 7.91×10-5 3.42×10-9 2.41×10-8 2.61×10-10 1.45×10-8 1.80×10-10 2.65×10-8 3.22×10-11 8.81×10-5
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赵庆令,等:鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌物的健康风险评价
第 35卷
图 2 (a)各采样点躯体毒物质的个人年风险条形图;(b)各采样点的个人年总风险条形图 Fig.2 (a)Annualriskofeachresidentcausedbynongenetoxicsubstanceatdifferentsamplingsites;(b)Totalannualriskofeach
residentatdifferentsamplingsites
4 结论
在以双村岩为代表的鲁中南岩溶地区,通过饮 水途径所致的健康风险中,个人年风险基因毒物质 Cr(Ⅵ)>As,个人年风险躯体毒物质NO3- -N>F> NO2- -N>Hg>CN- >NH4+ -N>酚类,且基因毒物 质对人体健康的危害远远超过躯体毒物质,Cr(Ⅵ) 为水体中首要风险污染物。

个人年风险总健康风险 等级为Ⅳ级(一般),对人体健康具有一定的负面效 应,其作为引用水源应给予必要的关注。


由于本研究暴露途径仅考虑了平均饮水摄入, 没有考虑其 他 有 毒 物 质 (如 有 机 持 久 性 污 染 物 )和 暴露途径(如 通 过 皮 肤 接 触、以 蒸 汽 吸 入 途 径 ),实 际上低估了 各 种 污 染 物 暴 露 的 风 险;另 外,Cr(Ⅵ ) 作为水体中的首要风险污染物,各采样点检测结果 均低于国家标准检测方法的检出限限值,本文均以 检出限限值进行计算,实际上高估了 Cr(Ⅵ)污染物 的风险。

鉴于此,这些不确定的人体健康风险程度 还有待于进一步研究。


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 岩 矿 测 试 http:∥www.ykcs.ac.cn
2016年
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第 35卷
HealthRiskAssessmentofCarcinogenicandNoncarcingenicSubstances inUnderground Waterfrom theShuangcun KarstSystem ofCentral SouthernShandongProvince
ZHAOQingling1,LIQingcai1,XIEJiangkun2,SHIQipeng1,CHENLijiao3
(1.LunanGeoEngineeringExplorationInstituteofShandongProvince,Jining272100,China; 2.ChinaConstructionPowerandEnvironmentEngineeringCo.LTD.,Nanjing210008,China; 3.ShandongPolytechnicCollege,Jining272100,China)
Abstract:CurrentlythemajorityofwaterqualityassessmentinChinaisbasedoncomparisonparametersofwater withthoseofdrinkingwaterstandards.However,towhatextentthepollutantsinfluencehumanhealthisless known.Herein,ShuangcunkarstwatersamplesincentralsouthernShandongprovincewerechosentoevaluate humanhealthrisk.UsingtheriskassessmentmodelofUSEPA,theriskinducedbytwocarcinogenicsubstances, suchasAs,Cr(Ⅵ)andsevennoncarcinogenicsubstances(Hg,F,CN-,NO2- -N,NH4+ -N,NO3- -N, phenols)areevaluated.ResultsshowthatconcentrationofNO3- -NandNO2- -Ninsamplesfrom severalsites exceedsthelimitingvalueofHygienicStandardforDrinkingWater(GB5749—2006).Intermsofannualpersonal healthriskcausedbygenetoxicsubstancesthroughwaterdrinking,Cr(Ⅵ)showsgreaterriskthanAs.Intermsof riskcausedbynongenetoxicsubstances,theinducedriskhasthesequenceofNO3- -N>F>NO2- -N >Hg> CN- >NH4+ -N>phenols.Moreover,thehazardofcarcinogenicsubstancesismuchstrongerthanthatofnon carcinogenicsubstances.Cr(Ⅵ)istheprimarypollutant.Forallthesamplingsites,totalriskvaluesrangefrom 5.0×10-5to10.0×10-5 a-1,andtherisklevelisⅣ(fair).Itmeansthatundergroundwaterinthesampling areaisharmfultohumanhealthtosomeextent.Therefore,itisworthmoreattentionwhenthestudiedwaterserves asthedrinkingwatersource. Keywords:centralsouthernShandongprovinceregion;karstwatersystem;undergroundwater;cancerogenic substance;healthriskassessment
本文引用格式:赵庆令,李清彩,谢江坤,等.鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌 物的健康风险评价[J].岩矿测试,2016,35(1):90-97. ZHAOQingling,LIQingcai,XIEJiangkun,etal.HealthRiskAssessmentofCarcinogenicand NoncarcingenicSubstancesinUndergroundWaterfromtheShuangcunKarstSystem ofCentral SouthernShandongProvince[J].RockandMineralAnalysis,2016,35(1):90-97.DOI:10. 15898/j.cnki.11-2131/td.2016.01.015.
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