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农村饮用水源水质健康风险评估研究

邓玉  
【摘要】:随着我国社会经济的快速发展,环境污染日益严重,农村饮水安全面临更加严峻的挑战。如何保证农村饮水安全,特别是农村饮水水质安全已经成为迫切需要解决的问题。饮水水质与居民的身体健康密切相关,但是传统的水质评价方法和标准虽然在一定程度上反映了水体的污染状况,但无法直接反映水体污染对人体健康的危害程度。健康风险评估则是定量评估环境污染物对人体健康危害概率的方法。开展农村饮水水质健康风险评估研究具有重要的学术价值和实际意义,十分必要。本文以四川省雅安市名山区作为研究对象,在区域污染源、疾病和居民饮水暴露参数调查研究以及农村饮用水水源水质检测等的基础上,根据生活饮用水水质标准和化学物毒性分类,筛选并确定了研究区主要的水质健康风险评价指标,利用SPSS17.0软件对农村居民饮水暴露参数进行了统计分析,采用美国环境保护署(USEPA)健康风险评估模型评价了饮水和皮肤接触途径的健康风险,基于ArcGIS10.0空间分析技术制作了区域水质健康风险专题地图,并探讨了健康风险的时空动态变化特征。主要结果如下:(1)针对研究区农村居民饮水暴露特点,采用实际量测和问卷调查相结合的手段,随机入户调查了 1240名农村居民饮水状况,结果表明:被调查居民的平均体重、每日平均饮水率、皮肤表面积均值分别为57.6kg、1.88L/d和1.6m2;3个暴露参数随着年龄的增长均表现出先增加,46-60岁时达到最大值,之后缓慢减少的变化趋势。(2)根据本区农村居民饮水习惯采用USEPA健康风险评估模型,对污染物进行了水质健康风险评估。结果表明:①致癌风险:六价铬和砷的致癌风险均超过了风险可接受水平10-6,应被视为本区饮用水的优先污染物。②非致癌风险:饮水途径的单种污染物的健康风险值按大小顺序为:氟化物硝酸盐CuCr6+AsFe氨氮亚硝酸盐Mn;除2010年永兴镇马头村饮水非致癌总风险大于1,其余均在风险可接受水平1内。皮肤接触途径:Cr6+的皮肤接触非致癌风险基本大于0.01,部分水源超过0.1,而其余8种主要污染物皮肤接触非致癌风险值均小于0.01,即不会通过皮肤接触方式对居民健康产生危害。单个污染物的多暴露途径非致癌总风险按大小排序为:氟化物Cr6+硝酸盐AsCuFeMn氨氮亚硝酸盐。饮水途径是9种污染物非致癌风险的最主要来源,对总风险的贡献率为86.83%。(3)采用蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo,MC)对水质健康风险评价中的不确定性进行了量化研究,模拟结果表明:致癌总风险区间均高于可接受风险水平10-6,而非致癌总风险基本上在风险控制标准1以内;体重(BW)对风险评价结果具有负敏感性,而饮水率(IR)、暴露频率(EF)、皮肤表面积(SA)和污染物浓度对风险评价结果表现为正敏感性,且IR和Cr6+对风险评价结果的敏感性最强,暴露参数对风险评价结果具有很大的影响。(4)总体而言,研究区农村饮用水源水质健康风险在时间和空间上的变异性较大。时间上,污染物(除铁和铜)的健康风险值在年际间的变化均比较大。空间上,健康风险值均表现出较明显的空间变异性,其中Cr6+致癌风险、致癌总风险和铁、铜、Cr6+的非致癌风险空间分布均呈现出从区域东北部向西南部逐渐降低,至名山城区附近又有所上升的空间变化趋势;氟化物则表现出与之相反的空间变化趋势;硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮的非致癌健康风险的空间变异较大,且三种污染物的非致癌健康风险有增大的趋势;而区域西南部以及名山城区附近总风险空间分布呈现出较高的规律。


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