论文：三峡库区重庆段江水中POPs健康风险评价.doc

啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊本文研究中采用的三峡库区重庆段江水中POPs的监测数据来自中国环境监测2006年.根据水体中POPs的健康风险评价模型,对三峡库区重庆段江水中的7种高检出率POPs评价.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊三峡库区重庆段江水中POPs健康风险评价啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊三峡库区重庆段江水中POPs健康风险评价陈炼钢，丰华丽，栾震宇，施勇水文水资源与水利工程科学国家重点实验室 南京水利科学研究院，江苏 南京 210029【摘 要】：三峡库区重庆段江水中初步检测出有毒有机污染物上百种，对其中高检出率的7种POPs分别评价了其经由食鱼和饮水两条暴露途径的健康风险。7种POPs中的唯一致癌物质邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯经由食鱼和饮水两条暴露途径的综合致癌风险重庆段库区平均为2.32E-6，7种POPs经由食鱼和饮水两条暴露途径的综合累计非致癌危害指数重庆段库区平均为3.35E-2，均在各自的风险控制标准以内。不同暴露途径健康风险的对比表明进食鱼类等水产品是水体中POPs危害人体健康最主要的途径，这一定程度佐证了POPs对人类的影响主要通过食物链来实现。【关键词】：POPs；健康风险；生物富集；饮用水；三峡库区 常规水质监测表明，三峡水库蓄水前库区水体符合地表水类水体标准，水质总体情况良好，但是有毒有机污染物的的初步调查发现库区重庆段江水中已存在上百种持久性有机污染物。这些痕量有毒有机污染物对诸如化学需氧量等常规水质监测指标的贡献极小，但是对人体健康危害却非常大，多数具有“三致”效应（致癌、致畸和致突变），并且由于其具有生物富集性，致使POPs经由食物链传播进入人体后的浓度往往是其在水体中浓度的数十甚至上千倍。健康风险评价是20世纪80年代以后兴起的狭义环境风险评价的重点，能定量反映环境污染物对人体健康的危害，而目前国内还鲜见有定量评价水体中POPs健康风险的文献报道。因此，为了能更深刻全面地反映库区水环境质量，需要对库区水体中检测出的POPs进行健康风险评价，才能更有效地对库区污染进行防控，确保库区千万人民的福利和安全。1 研究方法与资料来源 本文研究中采用的三峡库区重庆段江水中POPs的监测数据来自中国环境监测2006年第4期中的文章三峡库区重庆段江水中持久性有机污染物污染状况分析，文中的数据表明三峡库区的水体已初步受到POPs的污染。该文研究者对库区7个控制断面的水体进行采样分析，发现库区重庆段水体已存在有机污染物上百种（2月枯水期178种，8月丰水期144种）。其中，检出率比较高的物质主要有邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、萤蒽(Fluoranthene)、芘(pyrene)和菲(phenanthrene)1。上述7种有机污染物中的前4种属于酞酸酯类PAEs，具有类雌激素效应，可以干扰人体正常的内分泌活动，进而影响生殖健康；后3种属于多环芳烃类PAHs，可以引起人体免疫抑制反应，且大多具有致癌性、胚胎毒性和光毒性。根据美国国家环保署U.S.EPA综合风险信息系统IRIS的分类信息，这7种POPs中仅有邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）被判定为B2类致癌物质（Probable human carcinogen），其它6种物质均被判定为D类非致癌物质（Not classifiable as to human carcinogenicity）2。它们在两期水样中的平均检出浓度见表1。 表1 7种高检出率POPs的平均检出浓度 mg.L-1POPs种类和尚山大溪沟寸滩清溪场晒网坝开县消落带巫峡口平均DMP2.60E-53.30E-53.45E-53.05E-54.10E-52.70E-55.30E-53.50E-5DEP8.75E-51.05E-41.14E-41.22E-41.23E-41.13E-41.26E-41.13E-4DBP8.26E-41.45E-32.11E-32.21E-31.69E-31.59E-31.46E-31.62E-3DEHP9.24E-46.61E-43.60E-32.47E-31.44E-32.04E-31.32E-31.78E-3萤蒽1.29E-41.18E-42.09E-41.13E-41.25E-41.16E-41.41E-41.36E-4芘3.90E-51.07E-41.73E-41.59E-41.19E-41.06E-41.21E-41.18E-4菲1.44E-48.80E-52.05E-42.78E-45.10E-57.80E-52.95E-51.25E-4由于POPs生物富集性的存在，水体中POPs危害人体健康的途径除通常的饮用水之外，进食鱼类等水产品也是一条主要的暴露途径。目前广泛采用的健康风险评价模式是由美国科学院国家研究委员会（U.S. National Research Council of National Academy of Sciences）发展出来的，它由四部分组成：危害鉴定、暴露评价、剂量-效应评价和风险表征。由于污染物对人体的致癌效应和非致癌效应的作用机理不同，因此致癌风险评价和非致癌风险评价在具体的计算方法上有所差别。1.1 致癌风险评价化学污染物的致癌效应通常用斜率系数（Slope Factor，SF）来表示暴露剂量与致癌概率之间的定量关系，一般认为人体在低剂量化学致癌物暴露条件下，暴露剂量率和人体致癌风险之间呈线性关系；当高剂量导致高致癌风险时，暴露剂量率和人体致癌风险之间呈指数关系。具体的计算公式如下3，4：（1）式中，R为致癌风险，SF为化学致癌物的致癌斜率系数（mg.kg-1.d-1-1）、表示人体终生暴露于剂量为每日每公斤体重1mg化学致癌物时的终生超额患癌风险度，E为暴露剂量率（mg.kg-1.d-1）。其中，饮用水途径暴露剂量率的计算见公式（2），进食鱼类等水产品途径暴露剂量率的计算见公式（3）。（2）式中，C为水体中POPs的浓度（mg.L-1），IRw为饮水率（L.d-1，U.S.EPA建议值：2 L.d-1 ），EF为暴露频率（d.y-1，饮水为每日必需，因此该值为365d.y-1），ED为暴露历时（y，U.S.EPA建议值：30y），BW为平均人体体重（kg，我国宜采用60kg），AT为平均时间（d，致癌为70y365d.y-1、非致癌为ED365d.y-1）。（3）式中，BF为鱼类生物富集因子（L.kg-1），IRf为鱼类等水产品的进食率（kg.y-1）。1.2非致癌风险评价化学污染物对人体的非致癌慢性毒害通常用参考剂量（Reference Dose，RfD）来表示暴露剂量与人群健康效应间的定量关系：暴露水平高于参考剂量者为可能有危险者；暴露水平等于或低于参考剂量者为不大可能有危险者。通常用危害指数来表示3：（4）式中，RfD为参考剂量（mg.kg-1.d-1），暴露剂量率E的计算同公式（2）和（3）。7种POPs的斜率系数、参考剂量和鱼类富集因子来源于美国能源部（U.S.Department of Energy, USDOE）下属的OAK RIDGE国家实验室（OAK RIDGE National Laboratory,ORNL）建立的风险评估信息系统（Risk Assessment Information System，RAIS）5，具体数据详见表2。此外，根据重庆市的人口数量和鱼类等水产品的消费量推算出目前重庆市人均年鱼类消费量为13kg。表2 7种POPs的相关参数POPs种类斜率系数/mg.kg-1.d-1-1参考剂量/mg.kg-1.d-1鱼类富集因子/L.kg-1DMP-1.00E+13.40E+0DEP-8.00E-11.50E+1DBP-1.00E-15.80E+2DEHP1.40E-22.00E-23.10E+2萤蒽-4.00E-21.90E+3芘-3.00E-21.10E+3菲-3.00E-25.40E+22 评价结果与分析根据水体中POPs的健康风险评价模型，对三峡库区重庆段江水中的7种高检出率POPs评价其经由饮用水和进食鱼类等水产品这两条暴露途径的健康风险。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的致癌风险评价结果见表3，7种POPs的非致癌危害指数评价结果见表4。表3 DEHP的致癌风险评价结果暴露途径和尚山大溪沟寸滩清溪场晒网坝开县消落带巫峡口平均饮水1.85E-71.32E-77.20E-74.94E-72.88E-74.08E-72.64E-73.56E-7食鱼1.02E-67.30E-73.97E-62.72E-61.59E-62.25E-61.46E-61.96E-6表4 7种POPs的非致癌危害指数评价结果POPs种类和尚山大溪沟寸滩清溪场晒网坝开县消落带巫峡口平均饮用水DMP8.67E-81.10E-71.15E-71.02E-71.37E-79.00E-81.77E-71.17E-7DEP3.65E-64.38E-64.75E-65.08E-65.10E-64.69E-65.23E-64.70E-6DBP2.75E-44.83E-47.02E-47.35E-45.64E-45.30E-44.88E-45.40E-4DEHP1.54E-31.10E-36.00E-34.11E-32.40E-33.40E-32.20E-32.96E-3萤蒽1.07E-49.79E-51.74E-49.38E-51.04E-49.63E-51.18E-41.13E-4芘4.33E-51.19E-41.92E-41.77E-41.32E-41.17E-41.34E-41.31E-4菲1.60E-49.78E-52.28E-43.08E-45.67E-58.67E-53.28E-51.39E-4累计2.13E-31.90E-37.30E-35.43E-33.26E-34.24E-32.98E-33.89E-3进食鱼类等水产品DMP5.25E-96.66E-96.96E-96.16E-98.27E-95.45E-91.07E-87.06E-9DEP9.74E-71.17E-61.27E-61.36E-61.36E-61.25E-61.40E-61.25E-6DBP2.84E-34.99E-37.25E-37.59E-35.82E-35.48E-35.04E-35.57E-3DEHP8.50E-36.08E-33.31E-22.27E-21.32E-21.88E-21.21E-21.64E-2萤蒽3.62E-33.31E-35.89E-33.17E-33.51E-33.26E-33.98E-33.82E-3芘8.49E-42.33E-33.77E-33.46E-32.58E-32.30E-32.62E-32.56E-3菲1.54E-39.40E-42.19E-32.97E-35.45E-48.33E-43.15E-41.33E-3累计1.74E-21.77E-25.22E-23.99E-22.57E-23.06E-22.41E-22.96E-2国外多年的风险管理实践表明，化学污染物的致癌风险根据其致癌证据的充分程度在百万分之一（1.00E-6）至万分之一（1.00E-4）均是可以接受的。对于B2类致癌物质，可以十万分之一（1.00E-5）作为其风险控制标准。从表3可以看到三峡库区重庆段各采样断面江水中的邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的致癌风险未超过其风险控制标准，饮水和食鱼两条暴露途径的综合致癌风险重庆段库区平均为2.32E-6；按照风险值的大小，各断面排序依次为：寸滩清溪场开县消落带晒网坝巫峡口和尚山大溪沟。非致癌危害指数的定义表明非致癌风险的控制标准为1。从表4可以看到三峡库区重庆段各采样断面江水中7种POPs的综合累计非致癌危害指数未超过其风险控制标准，饮水和食鱼两条暴露途径的综合累计非致癌危害指数重庆段库区平均为3.35E-2；按照危害指数值的大小，各断面排序依次为：寸滩清溪场开县消落带晒网坝巫峡口大溪沟和尚山。在7种POPs中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）对人体健康危害最大，除其致癌效应外，在综合累计非致癌危害指数中其危害指数所占比例高达57.8%；其次是邻苯二甲酸二丁酯（DBP），所占比例为18.2%；再次为萤蒽，所占比例为11.7%；其余4种物质的健康风险很小，在综合累计非致癌危害指数中的总比例仅为12.3%。POPs因为其生物富集性使得其对人类的影响主要通过食物链来实现。图1对三峡库区重庆段江水中7种高检出率POPs经由饮水和进食鱼类这两条暴露途径导致的健康风险进行了比较。从图中可以看到，食鱼暴露的健康风险远超过饮水暴露的健康风险，其中重庆段库区平均致癌风险食鱼暴露为饮水暴露的5.67倍，累计非致癌危害指数食鱼暴露为饮水暴露的7.33倍。目前普通民众对水体污染健康危害的关注仍主要集中在饮用水方面，而水体中的POPs相比一般的有机污染物，其对人体健康危害的主要途径已经从日常生活必需的饮用水转变为进食鱼类等水产品，因此对于POPs这一类特殊的有毒有机污染物应重点关注其经由食物链传播对人体健康的危害。图1 不同暴露途径健康风险比较三峡库区重庆段江水中的7种高检出率POPs的健康风险虽然未超出其风险控制标准，但是由于这7种物质在上百种检出的有机污染物中仅占很小一部分，并且随着三峡库区渔业的大规模发展以及库区人民生活水平的提高，鱼类等水产品在饮食中的比重将逐步提高，因而库区水体中POPs对人体健康的危害不容忽视，必须以超前的眼光采取预防性的措施控制三峡库区的POPs污染，防止产生不可挽回的环境灾难。3 结论（1）三峡库区重庆段江水中7种高检出率POPs的健康风险在可接受范围以内：唯一的致癌物质邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯经由饮水和食鱼两条暴露途径的综合致癌风险重庆段库区平均为2.32E-6，未超过其风险控制标准十万分之一（1.00E-5）；7种POPs经由饮水和食鱼两条暴露途径的综合累计非致癌危害指数重庆段库区平均为3.35E-2，未超过其风险控制标准1。（2）7种POPs中健康风险最大的3种依次为邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸二丁酯和萤蒽，其中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯除其致癌效应外，在综合累计非致癌危害指数中其危害指数所占比例高达57.8%；其次是邻苯二甲酸二丁酯（DBP），所占比例为18.2%；再次为萤蒽，所占比例为11.7%；其余4种物质的健康风险很小，在综合累计非致癌危害指数中的总比例仅为12.3%。（3）7个采样断面中健康风险最大的三个依次为寸滩、清溪场和开县消落带。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯在这三个断面经由饮水和食鱼的综合致癌风险分别为4.69E-6、3.22E-6和2.66E-6；7种POPs在这三个断面经由饮水和食鱼的综合累计非致癌危害指数分别为5.95E-2、4.53E-2和3.49E-2。（4）不同暴露途径健康风险的对比表明进食鱼类等水产品是水体中POPs危害人体健康最主要的途径，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯重庆段库区平均致癌风险食鱼暴露为饮水暴露的5.67倍，7种POPs重庆段库区平均累计非致癌危害指数食鱼暴露为饮水暴露的7.33倍，这也一定程度佐证了POPs对人类的影响主要通过食物链来实现。（5）虽然7种高检出率POPs的健康风险未超过其风险控制标准，但是由于这7种物质在检出的上百种有机污染物中仅占很小一部分，并且随着鱼类等水产品在饮食中比重的不断提高，库区水体中POPs对人体健康的危害不容忽视，需要采取积极的防控措施。参考文献1 郭志顺，罗财红，张卫东等.三峡库区重庆段江水中持久性有机污染物污染状况分析J.中国环境监 测，2006，22(4):4548.2 U.S. Environmental Protection Agency. Integrated Risk Information System, EB/OL. /iris/index.html, 2006-03-09.3 陈炼钢.土壤地下水污染治理健康风险分析系统研究D.北京：清华大学，2006.1215.4 EPA/540/1-89/002 , Risk Assessment Guidance for Superfund VolumeHuman Health Evaluation Manual (Part A)S.5 OAK RIDGE National Laboratory. Risk Assessment Information System EB/OL. /tox/tox_values.shtml, 2006-10-10.作者简介： 陈炼钢，1981.3，硕士，2006年1月毕业于清华大学水利水电工程系，现工作于南京水利科学研究院水文水资源研究所，研究领域包括环境水力学、环境风险管理及水资源保护等；联系地址：江苏省南京市广州路223号，邮编：210029；电话E-mail：。 8啊