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1研究進(jìn)展

健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)起始于20世紀(jì)30年代,以美國科學(xué)院的研究成果最為豐富，其他一些國家也有很多研究。我國的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作始于20世紀(jì)80年代初,最初主要應(yīng)用于核工業(yè)等領(lǐng)域，之后應(yīng)用于地表水和污水回用較多。近幾年國內(nèi)外對地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究也頗多，ThiThuGiangetal[4]通過分析地下水中砷存在形式的因素及砷的濃度，與WHO飲用水標(biāo)準(zhǔn)對比描述地下水健康風(fēng)險(xiǎn)。EvaLópezetal[5]利用土壤—地下水遷移模型進(jìn)行石油污染地下水暴露評價(jià)及蒙特卡洛法模擬解決參數(shù)的不確定性，最終通過最大日吸入量與可接收日吸入量的比值表征風(fēng)險(xiǎn)。RebeckaTrnqvistetal[6]分析了非洲中部不同季節(jié)水污染的變化趨勢，利用WHO飲用水標(biāo)準(zhǔn)和美國環(huán)保局推薦飲用水標(biāo)準(zhǔn)分別得出不同污染因子的危害系數(shù)和累積危害系數(shù)。JianbingLietal[7]將隨機(jī)理論和模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合，描述場地概況和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及健康影響標(biāo)準(zhǔn)的不確定性。韓冰等[8]考慮中國人飲水習(xí)慣及有機(jī)污染物的自然衰減作用,對USEPA推薦模型進(jìn)行了改進(jìn)，增加了水煮沸后污染物的殘留比。?；勰鹊萚9]考慮各水期的濃度差異,提出濃度參數(shù)綜合評判的概念,建立了基于濃度參數(shù)綜合評判的水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，并利用動(dòng)態(tài)聚類分析對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行了歸類。丁昊天等[10]利用模糊化原理將風(fēng)險(xiǎn)等級分為六級，采用采用USEPA推薦模型長株潭地區(qū)地下水重金屬進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。

2評價(jià)理論體系構(gòu)建

基于對風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識，以地下水作為研究介質(zhì)，定義地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)為在一定時(shí)間和區(qū)域范圍內(nèi)，通過地下水這一環(huán)境介質(zhì)產(chǎn)生的水質(zhì)污染事件及其引起的人體健康效應(yīng)與人體可接受水平的偏離程度。而地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)正是對地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)的描述和量化，并在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)合理的管理建議。文章按照風(fēng)險(xiǎn)描述、風(fēng)險(xiǎn)量化、風(fēng)險(xiǎn)管理的步驟構(gòu)建了地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)理論體系。

2.1風(fēng)險(xiǎn)描述風(fēng)險(xiǎn)描述亦稱風(fēng)險(xiǎn)識別，是指在一定的時(shí)空條件下，通過收集評價(jià)區(qū)的地下水水質(zhì)、水位等資料及人群利用地下水的情況定性判斷有無風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)大小。包括地下水污染識別和人體健康影響識別。

2.1.1地下水污染識別地下水污染識別主要任務(wù)是判定地下水有無發(fā)生污染。通過收集有關(guān)研究區(qū)的環(huán)境、水文地質(zhì)、土地利用方式、污染源分布、地下水化學(xué)資料、污染物種類、污染濃度及污染空間范圍等資料，開展地下水質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)，常用的方法有F值法、模糊數(shù)學(xué)法、灰色系統(tǒng)綜合評價(jià)法[11]。根據(jù)《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，地下水III類標(biāo)準(zhǔn)是以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)，滿足人群飲用水要求[12]。因此當(dāng)?shù)叵滤|(zhì)量能夠達(dá)到并優(yōu)于III類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，認(rèn)為地下水污染較輕，對人體健康影響較??；當(dāng)?shù)叵滤|(zhì)量類別劣于III類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則認(rèn)為地下水污染較嚴(yán)重，會(huì)對人體健康產(chǎn)生較大的風(fēng)險(xiǎn)。由于地下水儲(chǔ)藏于地面之下，具有一定的隱蔽性和復(fù)雜性。地下水污染狀況受污染源排放、水文地質(zhì)、補(bǔ)給排泄等影響，呈現(xiàn)一定的變化性，且風(fēng)險(xiǎn)不是對已經(jīng)發(fā)生的事件或結(jié)果的概率分析而是要預(yù)測不利事件可能發(fā)生的概率和可能性有多大[13],因此有必要研究評價(jià)區(qū)地下水的穩(wěn)定性。地下水穩(wěn)定性研究可以采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，通過給定一個(gè)期望值，統(tǒng)計(jì)分析連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)評價(jià)區(qū)地下水水質(zhì)、水位的變化情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分為兩種情景，即低于給定期望值時(shí)則認(rèn)為地下水是穩(wěn)定的，而高宇給定期望值時(shí)則認(rèn)為地下水是不穩(wěn)定的。這時(shí)就需要對地下水污染進(jìn)行預(yù)測，常用預(yù)測的方法有數(shù)值模擬法[14]、回歸分析法[15]、時(shí)間序列預(yù)測法等根據(jù)評價(jià)區(qū)的具體情況選擇預(yù)測方法。

2.1.2人體健康影響識別人體健康影響識別是確定研究區(qū)地下水污染是否對人體健康有不利影響。通過收集資料和開展現(xiàn)場調(diào)查，分析研究區(qū)的土地利用方式、地下水的供需量、供需方式等確定地下水受體是否為人群。綜合地下水污染識別，當(dāng)研究區(qū)的地下水發(fā)生污染并且受體為人群時(shí)，那么研究區(qū)的地下水污染對人體健康有影響，即存在健康風(fēng)險(xiǎn)。

2.2風(fēng)險(xiǎn)量化根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)識別的結(jié)果，對于存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。目的是為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)可靠的依據(jù)。具體步驟包括污染物毒性鑒定、暴露評價(jià)、劑量-反應(yīng)評估、人體健康效應(yīng)測度及與人體可接受水平的比較、不確定性分析。

2.2.1污染物毒性鑒定污染物毒性鑒定的主要任務(wù)是識別和判定污染物對人體作用后果。環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則人體健康》（征求意見稿）對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行危害鑒定時(shí)將物質(zhì)分為了有閾化學(xué)物和無閾化學(xué)物。其中有閾化學(xué)物質(zhì)是指已知或假設(shè)在一定暴露條件下，對動(dòng)物或人不發(fā)生有害作用的化合物，一般指非致癌化合物。無閾化學(xué)物質(zhì)通常指致癌化合物，是已知或假設(shè)其作用是無閾的，即大于零的所有劑量都可以誘導(dǎo)出致癌反應(yīng)的化合物。目前，歐美一些國家已經(jīng)建立了關(guān)于化學(xué)物質(zhì)的毒性數(shù)據(jù)庫，我國在這方面處于發(fā)展中，因此可以借鑒國外的這些權(quán)威數(shù)據(jù)庫作為評價(jià)依據(jù)。主要毒性數(shù)據(jù)庫有：（1）國際癌癥研究署(IARC)是隸屬于聯(lián)合國的研究機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)將化學(xué)物質(zhì)的致癌性分為四類:第一類(G1):具有充足的人類致癌性的證據(jù)。第二類(G2):具有有限的人類致癌性的證據(jù)，(又分為兩種情況,G2A:為人類可能致癌物質(zhì),其流行病學(xué)資料有限,但有充分的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料。G2B:也許是人類致癌物,其流行病學(xué)資料不足,但動(dòng)物資料充分,或流行病學(xué)資料有限,動(dòng)物資料不足。第三類（G3):具有的致癌證據(jù)不足。第四類(G4):具有對人類無致癌性證據(jù)[16]。（2）美國環(huán)境保護(hù)署綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)(IRIS)，該系統(tǒng)將化學(xué)物質(zhì)的致癌性分為五類:第一類(A)：人類致癌物質(zhì)。第二類(B)：很可能的人類致癌物質(zhì)(又分為兩種情況,B1:根據(jù)有限的人體毒性資料與充分的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料,極可能為人類致癌物質(zhì)。B2:根據(jù)充分的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料,極可能為人類致癌物質(zhì))。第三類(C)：可能的人類致癌物質(zhì)。第四類(D)：不能劃分為人類致癌物質(zhì)。第五類(E)：對人類無致癌性物質(zhì)[17]。（3）其他的組織機(jī)構(gòu)，如美國研究和發(fā)展辦公室、國家環(huán)境評估中心和超級基金健康風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)支持中心發(fā)展的臨時(shí)的同行審查數(shù)據(jù)庫，即PPRT；加利福尼亞環(huán)境保護(hù)局的毒性數(shù)據(jù)、有毒物質(zhì)和疾病登記處(ATSDR)的最低風(fēng)險(xiǎn)水平和健康影響評估概要表格，即HEAST等。在進(jìn)行污染物毒性鑒定時(shí)，優(yōu)先選用國際癌癥研究署(IARC)，其次為美國環(huán)境保護(hù)署綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)(IRIS)，當(dāng)上述兩者系統(tǒng)沒有數(shù)據(jù)時(shí)選用其他組織機(jī)構(gòu)獲得。

2.2.2暴露評價(jià)暴露評價(jià)是對人群暴露于介質(zhì)中污染物的強(qiáng)度、頻率、時(shí)間進(jìn)行測量、估算或預(yù)測的過程，是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評定的定量依據(jù)。其主要任務(wù)是通過調(diào)查評價(jià)區(qū)域暴露人群分布、暴露頻率、暴露強(qiáng)度、暴露途徑例如飲水途徑、吸入途徑、皮膚接觸途徑、食物鏈途徑、暴露濃度、人群生理特性包括體重、年齡等。另外還應(yīng)收集相關(guān)資料確定人群腸胃吸收因子、皮膚吸收因子等參數(shù)，最終評價(jià)時(shí)間段內(nèi)的人群暴露量。其中，暴露濃度是一個(gè)重要的因素，它直接影響評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，為了減小該因素造成的不確定性，目前多采用蒙特卡洛法進(jìn)行濃度分布模擬，選擇評價(jià)區(qū)內(nèi)監(jiān)測濃度或預(yù)測濃度的95%置信區(qū)上限為暴露濃度值，對于特殊情況，采用保守思想即為污染物最大濃度為暴露濃度值。

2.2.3劑量-反應(yīng)評估劑量-反應(yīng)評估主要目的是量化污染物的毒性數(shù)據(jù)，建立人群受污染物劑量與不利健康反應(yīng)之間關(guān)系。無閾物質(zhì)毒性因子采取無閾值方法，以斜率概念表示即以劑量反應(yīng)關(guān)系曲線估計(jì)平均每增加一個(gè)單位劑量所增加的致癌概率有多少；有閾物質(zhì)毒性因子的計(jì)算是以閾值(又稱參考劑量RfD)方法為主。對于毒性因子確定，優(yōu)先參考毒理學(xué)、人體流行病學(xué)、臨床資料等提供的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)不足時(shí)，尤其對于是一些低劑量、長暴露、范圍廣的污染物時(shí)，一般通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)外推到人體，常用模型有對數(shù)正態(tài)模型、指數(shù)模型β泊松模型。目前，常用的毒性數(shù)據(jù)庫有：美國環(huán)境保護(hù)署綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)(IRIS)，世界衛(wèi)生組織簡明國際化學(xué)評估文件與環(huán)境衛(wèi)生準(zhǔn)則(WJPCICAD；WHOEHC)[18]，美國環(huán)境保護(hù)署暫行毒性因子(PPRTVs)[19]；毒性物質(zhì)與疾病登記署(ATSDR)及最小風(fēng)險(xiǎn)濃度(MRL)[20]，美國環(huán)保署健康效應(yīng)預(yù)警摘要表格(HEAST)。

2.2.4人體健康效應(yīng)測度人體健康效應(yīng)測度也稱作風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，根據(jù)暴露評價(jià)所得的人體暴露量和劑量-反應(yīng)評估確定的污染物的毒性參數(shù)，計(jì)算人群在評價(jià)時(shí)間段內(nèi)的健康風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.5人體健康可接受水平人體健康可接受水平是指以人體健康為基本依據(jù)，人體所能接收的風(fēng)險(xiǎn)最低標(biāo)準(zhǔn)。對于有閾化學(xué)物質(zhì)，以總風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)小于或等于1為可接受非致癌風(fēng)險(xiǎn)的上限，即總風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于1時(shí)。受體所承受的非致癌風(fēng)險(xiǎn)在不可接受范圍內(nèi)反之。受體所承受的非致癌風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍。對于無閾化學(xué)物質(zhì)，目前國內(nèi)外并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，研究較多的以國際輻射防護(hù)委員會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。此外，美國環(huán)境保護(hù)署、英國皇家協(xié)會(huì)、瑞典環(huán)境保護(hù)局、荷蘭建設(shè)和環(huán)境保護(hù)部推薦標(biāo)準(zhǔn)[21]。保守起見，筆者認(rèn)為以總致癌風(fēng)險(xiǎn)小于或等于10-6為可接受致癌風(fēng)險(xiǎn)的上限,即總致癌大于10-6時(shí),受體所承受的致癌風(fēng)險(xiǎn)在不可接受范圍內(nèi)；反之,受體所承受的致癌風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍。

2.2.6健康風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)由于有閾化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和無閾化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的人體可接受標(biāo)準(zhǔn)值是不同的，因此，當(dāng)?shù)叵滤杏虚摶瘜W(xué)物質(zhì)和無閾化學(xué)物質(zhì)共同存在時(shí)，可以采用加權(quán)平均法確定最終風(fēng)險(xiǎn)值。

2.2.7不確定性分析不確定性分析是對風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度的評估。風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)過程中由于信息的灰色性，可能會(huì)引入一定的不確定性。分析這種不確定性對于風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)決策過程是很有必要的。對于地下水污染的不確定性。不確定性分健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的不確定性主要分析其在數(shù)據(jù)收集整理、污染物的毒性鑒定、暴露評估過程。較為常用分析方法主要有敏感度分析、一階誤差分析和蒙特卡羅法等[22]，應(yīng)根據(jù)不確定性的來源、類型和性質(zhì)選擇合適的方法。

2.3風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)管理主要任務(wù)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果，分析產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)防范措施以降低風(fēng)險(xiǎn)，為管理者和決策者提供合理建議。對于地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)管理可以從以下兩方面施行措施:其一從源頭查清導(dǎo)致地下水污染的污染源，實(shí)施關(guān)閉或增添環(huán)保處理設(shè)施以達(dá)減小污染物排放量目的。其二從受體人群出發(fā)，改善人群用水方式以達(dá)到減少污染物暴露量。

3結(jié)論與展望

1.基于對風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識，提出地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)及其評價(jià)定義。按照風(fēng)險(xiǎn)描述、風(fēng)險(xiǎn)量化、風(fēng)險(xiǎn)管理等定性與定量相結(jié)合的思路構(gòu)建了地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系。2.按照風(fēng)險(xiǎn)描述、風(fēng)險(xiǎn)量化、風(fēng)險(xiǎn)管理等定性與定量相結(jié)合的思路構(gòu)建了地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法體系。詳細(xì)闡述了評價(jià)體系的每一個(gè)步驟的方法，包括地下水水質(zhì)評價(jià)方法、地下水系統(tǒng)穩(wěn)定性評估方法、暴露量計(jì)算方法、風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果計(jì)算方法，不確定性分析方法等。3.從地下水污染源頭和受體人群用方式出發(fā)，提出了風(fēng)險(xiǎn)防范措施建議，為我國人群健康和土地利用規(guī)劃及地下水保護(hù)管理提供科學(xué)合理依據(jù)。4.目前健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的體系的建立很多資料來源于各類文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)資源，我國沒有一套權(quán)威機(jī)構(gòu)的資料，希望在接下來的研究可以補(bǔ)充完善。另外，對于地下水方面的研究應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)與水文地質(zhì)學(xué)、毒理學(xué)、流行病學(xué)、人體生理學(xué)等多科學(xué)之間的相關(guān)聯(lián)系。

作者：張會(huì)興張征宋瑩單位：北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院