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上海市多介质环境中持久性毒害污染物的健康风险评价

李丽娜  
【摘要】: 持久性毒害污染物(PTS)是一类具有很强毒性,在环境中难以降解,并可通过食物链在动物和人体中富集和放大的污染物。大量证据表明,持久性毒害污染物大多具有“致癌、致畸、致突变”的三致效应和遗传毒性,对人体健康和生态系统危害极大。因此,开展上海市持久性毒害污染物的健康风险评价,对加强上海市的环境污染治理和预防、改善上海生态安全状况与环境质量、促进上海经济的可持续发展具有重要的现实意义和战略意义。 在国家自然科学基金重点项目“长江口滨岸潮滩复杂环境条件下物质循环研究”、上海市环保局招标项目“上海市持久性毒害污染物溯源调查及对策研究”和上海市基础研究重点项目“上海市饮用水中内分泌干扰物的环境污染过程与控制技术”的资助下,本文在获得的11005个上海市各介质环境中持久性毒害污染物数据资料的基础上,采用美国国家科学院提出的健康风险评价“四步法”,结合上海市人口的群体特征,选择上海地区具有典型代表意义的多个区域(尤其是与人类生活关系密切的环境区域),采用污染物暴露模型和健康风险评价模型,对上海市公园灰尘、市区道路灰尘、工业区大气、地表水体、市郊蔬菜地等多介质环境下的几种持久性毒害污染物进行人体健康风险评价。 本文取得的主要研究结果如下: 1.建立持久性毒害污染物的筛选评价系统。选择持久性毒害污染物的理化特性、环境暴露行为及环境毒理学等三个方面共11项指标,采用层次分析法,通过建立评分指标体系,确定对人体健康危害较大的几类PTS物质。结果表明,在几类典型的持久性毒害污染物中,苯并(a)芘的总分值最高,其次为重金属类的铬(六价)、镉、铅及有机氯农药类的六六六。 2.结合底栖动物螺蛳的毒理学实验,采用平均致死量法与图解法,计算获得螺蛳对重金属Hg的半数致死剂量。通过不确定性系数与修正系数的外推范围,获得底栖动物由实验向人群外推的参考剂量,约为1×10-4mg/kg,与美国环保局推荐的参考剂量(RfD为3×10-4mg/kg·day)处于同一数量级水平。 3.根据相应的评价模型,对多介质环境中PTS的暴露量进行了估算。结果表明,公园环境及市区路边环境下,儿童经口直接摄取灰尘方式占总体暴露量的98%以上,是成人在此暴露途径下的8倍,说明口腔直接摄取方式是成人及儿童暴露PTS的主要方式,灰尘中的持久性毒害污染物对成人,尤其是对儿童的健康危害不容忽视。与荷兰人体摄取毒害污染物的限量标准相比,上海市公园环境下,儿童Pb的暴露量超标接近1倍,而上海市路边环境下,Pb、Cr的人群暴露量均已超过荷兰污染物人体摄入量的参照标准(3.6gg/kg-d和1μg/kg·d),应引起相关管理部门的足够重视。对不同介质下同种PTS类物质的暴露量比较发现,城市公园及路边灰尘环境下的暴露量最大,其次是蔬菜摄取途径。 4.采用化学致癌物与非致癌物的健康风险评价模型,结合有关机构和作者推荐的最大可接受风险水平,对上海市多介质环境下的致癌类与非致癌类PTS进行定量化的风险评估。结果表明,致癌类PTS对人体健康产生的风险危害远大于非致癌物质,两者最多可相差7个数量级左右,说明人群生活环境中的一些致癌类化学物质应作为风险决策管理的重点对象。对致癌类PTS的风险评估结果表明,Cr的致癌风险最高,其中,上海市公园环境与市区路边环境下Cr的健康风险分别达到了10-4与10-5级别,超过了一些组织和学者推荐的最大可接受风险水平,也超过了美国EPA规定的社会人群可接受风险值(10-7~10-6/a),表明在上述两类环境背景下,Cr对人群健康已构成了潜在的危害,需引起相关管理部门的高度重视。在非致癌类PTS的健康风险分析中,以Pb的风险危害最高,说明在城市化过程中,繁荣的交通给周围环境带来的Pb污染负荷较为严重。与城市公园、市区道路环境下的吸入途径相比,吴泾工业区大气中的PTS风险危害较前两个环境小。对黄浦江上游干支流水体中有机氯农药类PTS的风险分析表明,有机氯农药类PTS的风险水平在10-14/a,小于重金属类PTS的风险危害。通过蔬菜食入途径,PTS污染物对人体健康的危害高出饮用水途径约10一1000倍左右。 5.采用克里格插值法,对研究区域公园环境与延安高架环境下的人体PTS暴露量与健康风险进行空间分析,结果发现,在同一介质环境下,同种重金属元素对人体健康的风险危害存在一定的地域差异。 6.基于上海市OCPs、PAHs以及有毒重金属(Cd、Pb和Hg等)等PTS的风险水平、污染来源和人体暴露方式,借鉴国内外有关持久性毒害污染物的监测、控制和管理方案,并充分考虑上海市社会、经济发展情况以及污染治理承受能力,从技术、法律、经济、政策等方面对上海市人群健康危害较大的PTS重点污染区域、重点污染因子提出适合的控制技术和管理对策。


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