北京市农村饮用水中总有机碳的暴露水平及分布特征
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北京水源地鱼体全氟化合物的暴露水平及其健康风险柳思帆;王铁宇;薛科社;王佩;孙雅君【摘要】As emerging persistant organic pollutants (POPs),perfluoroalkyl substances (PFASs) have attracted the worldwide attention due to their persistent,bioaccumulative,toxic and long range transport attributes.In present study,the Miyun Reservoir and Guanting Reservoir were selected as study areas,and the PFASs concentrations in the fish samples from these two drinking water sources of Beijing were detected.Samples were prepared using solid phase extraction (SPE) and analyzed with the high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLCMS/MS).A total of 12 PFASs including perfluorobutanoic acid (PFBA),perfluoropentanoic acid (PFPeA),perfluorohexanoic acid (PFHxA),perfluoroheptanoic acid (PFHpA),perfluorooctanoic acid (PFOA),perfluorononanoic acid (PFNA),perfiuorodecanoic acid (PFDA),perfluoroundecanoic acid (PFUdA),perfluorododecanoic acid (PFDoA),perfluorobutane sulfonate (PFBS),perfluorohexane sulfonate (PFHxS) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) were quantiffed.Isotope technology was used to identify the trophic level of different species of fish.Besides,the biomagnifications of different PFASs in fish were explored and the human health risks from PFOS and PFOA contaminants of fish origin were estimated.The results showed that the concentrations of PFASs in fish samples ranged from 1.70 to 14.32 ng·g-1 w.w.(wet weight).PFOS and long-chain perfluorinated carboxylates (PFCAs) includingPFOA,PFNA,PFDA,PFUdA and PFDoA were the most frequently detected PFASs,which were detected in all fish samples.Trophic levels of fish in the study areas were in the range of 2.11 to 4.10,and the levels of most carnivorous fish were higher than the omnivorous one.The biomagniffcations of PFOS and the enrichment of stable-carbon and nitrogen isotope were basically synchronous.Based on statistics of consumption amount of fish in Beijing,the human daily intake of PFASs were estimated to be 1.16 ng·kg-1 ·d-1 for PFOS and 0.31 ng·kg-1 ·d-1 for PFOA,respectively,which were below the human tolerable daily intake (TDI).The current findings indicated that the levels of PFOA and PFOS contamination in water sources of Beijing posed no risk to ecology and human health.%全氟化合物(PFASs)作为一类新型的有机污染物,因具有持久性、可长距离传输、生物蓄积性和生物毒性等POPs特性,近年来得到全世界的广泛关注.本文以北京市水源地(密云水库和官厅水库)为研究区域,采用固相萃取(SPE)前处理与高效液相色谱串联质谱联用(HPLC-MS/MS)相结合的方法,分析测定了鱼样品中包括全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)等在内的12种PFASs的含量.利用同位素法确定了不同种类鱼的营养级关系,研究不同营养级中的PFASs浓度及生物放大效应,重点对全氟辛烷磺酸(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的生态风险以及对人体的健康风险进行评价.结果表明:北京市水源地的鱼体中的PFASs存在不同程度的检出,其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA)的检出率均达到100%,PFASs总量浓度达1.70~14.32 ng·g-1 wet weight(w.w.),PFOS和长链全氟羧酸PFCAs是鱼体中的主要污染物.同位素鉴定水库鱼的营养级层次范围在2.11~4.10,且肉食性鱼类营养级大多高于杂食性鱼类,PFOS沿着食物链生物放大的过程与稳定碳氮同位素富集过程基本同步.此外,采用人均日摄人量法(average daily intake,ADD评估得到PFOS与PFOA的风险值分别为1.16 ng·kg-1 ·d-1和0.31ng· kg1·d-1,整体低于人均每天可承受摄入量(tolerable daily intake,TDI),结果表明,北京水源地鱼体中PFOS和PFOA含量未达到对生态系统和人体健康具有风险的水平.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2017(012)001【总页数】8页(P111-118)【关键词】全氟化合物(PFASs);鱼;营养级;暴露水平;健康风险;水源地【作者】柳思帆;王铁宇;薛科社;王佩;孙雅君【作者单位】西北大学城市与环境学院,西安 710127;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049;西北大学城市与环境学院,西安 710127;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049;北京林业大学,北京100083【正文语种】中文【中图分类】X171.5全氟化合物(perfluoroalkyl substances, PFASs)作为一类具有表面活性、疏水疏油、耐酸耐碱等优良特性的人工合成化合物,自20世纪50年代以来,被广泛应用于纺织品、泡沫灭火剂、皮革、涂料添加剂、农药杀虫剂、室内装潢用品、家用清洗剂等[1]等众多领域。
北京市饮用净水水质标准
北京市饮用净水水质标准是为了保障公众的健康和安全,根据《中华人民共和国水污染防治法》和《生活饮用水卫生标准》等法规和标准制定的。
该标准规定了饮用净水的水质指标、检测方法、水质监测和水质保障措施等内容。
根据该标准,饮用净水的水质指标包括感官指标、化学指标、毒理指标、微生物指标和放射性指标等。
其中,感官指标包括色度、浑浊度、嗅味、肉眼可见物等;化学指标包括pH值、溶解性总固体、总硬度、硝酸盐、氯化物等;毒理指标包括砷、镉、铬、铅等重金属物质;微生物指标包括总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌等;放射性指标包括总α放射性和总β放射性。
该标准要求水厂在生产过程中,应采取有效的处理工艺和措施,确保饮用净水的水质符合标准要求。
同时,水厂应定期对水质进行检测,并向公众公布检测结果。
此外,政府相关部门也应加强对饮用净水水质的监管和监测,确保公众的饮用水安全。
总之,北京市饮用净水水质标准是保障公众健康和安全的重要措施之一。
通过制定和实施该标准,可以有效地提高饮用净水的水质水平,预防水污染和水质恶化对公众健康的影响。
新《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 项目解读总有机碳•简介:总有机碳是反映水质受到有机物污染的替代水质指标之一,和其它水质替代指标一样,它不反映水质受到那些具体的有机物的特性.而是反映各个污染物中所含碳的量,其数量愈高.表明水受到的有机物污染愈多。
关键字:生活饮用水,饮用水,GB 标准,生活饮用水卫生标准1 概述1.1 定义总有机碳(TOC)是将水样中的有机物中的碳通过燃烧或化学氧化转化成二氧化碳,通过红外吸收测定了二氧化碳的量,从而也就测定了有机物中的总有机碳.总有机碳包含了水中悬浮的或吸附于悬浮物上的有机物中的碳和溶解于水中的有机物的碳.后者称为溶解性有机碳(DOC)。
1.2 总有机碳的物理化学意义总有机碳是反映水质受到有机物污染的替代水质指标之一,和其它水质替代指标一样,它不反映水质受到那些具体的有机物的特性.而是反映各个污染物中所含碳的量,其数量愈高.表明水受到的有机物污染愈多。
1979年国际供水协会.将水源水质按DOC值分为4类.见表l:表l 按DOC对水质分类mg/L在日常检测中.一般水体的总有机碳或溶解性有机碳变化不会太大.一旦有突发性的增加,表明水质受到意外的污染。
2 分析方法总有机碳(TOC),由专门的仪器——总有机碳分析仪(以下简称TOC分析仪)来测定。
TO C分析仪,是将水溶液中的总有机碳通过燃烧或化学氧化转化为二氧化碳.测定其含量。
利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系.从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同,目前主要有三种.可分为燃烧氧化法.过硫酸盐紫外氧化法和湿式氧化法。
3 与总有机碳相关的其它有机物替代水质指标有机物替代指标除耗氧量CODMn、化学需氧量CODCr和总有机碳(TOC)外还有:生化需氧量(BOD)和紫外光消光值(Euv254)。
3.1 生化需氧量(BOD)生化需氧量是在规定条件下微生物分解氧化有机物所消耗氧的量。
它与水中可生物降解的有机物呈正相。
2012年怀柔区农村饮水安全工程集中式供水水质检测结果分析Analysis on testing results of water quality centralized water supply of rural drinking water safety project ,2012Huairou District坑斌,孙继东,赵艳华KENG Bin, SUN Ji-dong, ZHAO Yan-hua,北京市怀柔区疾病预防控制中心,101400摘要:目的为近一步了解怀柔区农村饮水水质卫生状况,保证农村饮水安全,提高农村居民的生活质量。
方法此次分层随机抽取60个监测点,每个监测点在丰水期和枯水期各检测一次,每次采集出厂水和末梢水各1件,全年共检测水样240件。
结果 2012年农村饮水安全工程集中供水240件水样合格率为83.8%;枯、丰水期比χ=8.85,P<0.01);微生物学指标中总大肠菌群、耐热大较差异有统计学意义(2χ=7.47,P<0.01;2χ=7.92,P 肠菌群不同采样时间合格率差异有统计学意义(2<0.01);感官性状和一般化学指标以及毒理学指标全部合格。
结论 2012年怀柔区农村饮水集中式供水水质总体状况较好,超标项目依旧主要集中在微生物学指标,今后应加大对微生物指标的监测力度以及消毒设备的投资力度,进一步改善农村水质卫生状况,保障农村居民身体健康,为会都建设提供数据支持。
关键词:农村饮水安全工程;集中式供水;水质检测Abstract:[Objective] To understand the status of rural drinking water quality in Huairou District, to ensure safety of drinking water in rural areas, to improve the quality of life of rural residents. [Methods]The stratified random sample of 60 monitoring points,each monitoring point is each tested once in the wet and dry seasons,collecting finished water and peripheral water each one, a total of 240 water samples are detected. [Results]240 water samples of pass rate is 83.8% in centralized water supply of rural drinkingwater safety project , 2012; Dry, wet period the difference is statistically χ=8.85, P <0.01);Microbiological indicators of total significant (2coliforms, thermotolerant coliforms different sampling times yieldχ=7.47, P <0.01; 2χ=7.92, P difference is statistically significant (2<0.01);Sensory traits and general chemical indicators ,toxicological indicators are qualified. [Conclusion]2012 Huairou District, centralized water supply in rural drinking water quality is generally good condition, exceeded the project is still mainly in microbiological indicators,should increase the microbial indicators in future monitoring efforts and disinfection of equipment investment,further improve the health status of rural water quality and protect the health of rural residents,Provide data to support the completion of the meeting of the city in huairou.Key words:Safety of drinking water in rural areas;Centralized water supply;Water quality testing水是生命的起源,水对人类健康至关重要。
饮用水中总有机碳(TOC)研究进展回顾国内外水中总有机碳研究进展及趋势,阐述我国饮用水中总有机碳监测开展情况,并展望未来饮用水中总有机碳研究的发展方向。
标签:饮用水;总有机碳随着经济加速发展,我国水资源质量不断下降、有机物污染越来越严重,水污染事件层出不穷,严重威胁公众的饮水安全[1]。
总有机碳(TOC)分析技术主要应用于水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量检测。
欧美国家中如美国德国主要以总有机碳指标来监测水体中的有机物含量,近年我国也将其纳入《生活饮用水卫生标准》(GB/T5749-2006)检测项目中。
相比水中有机物成分分析存在实验周期长、分析成本高、难以对突发性水污染事故作出及时有效地分析判断的缺点,TOC以其简单、快捷、准确的特性作为综合评价水质有机物污染指标,更具实际意义[2]。
1 国内外研究进展国内外有关水中TOC的研究更多集中在TOC过高所引起的污染和毒理效应。
研究结果表明水体中的TOC主要由腐殖物质组成,按其存在状态大致可分为颗粒的(POC)和溶解的(DOC)。
POC一般在水处理的混凝沉淀和过滤过程中能够有效去除,饮用水中含量较低。
而DOC特别是小分子(1mg / L时,MA > 2,水的Ames试验呈阳性。
以上研究结果表明,饮用水中TOC结果高低直接影响公众的身体健康水平,纳入常规监测极具指导意义。
2 国内饮水中TOC监测开展情况目前国外特别是欧美发达国家,已将TOC列入饮用水监测常规项目,我国虽然在1991年就发布《水质总有机碳(TOC)的测定非色散红外线吸收法》(GB13193-91),并于2006年将TOC纳入《生活饮用水卫生标准》(GB/T5749-2006)检测项目中,但至今TOC检测仅在一些大中发达城市中被开展,与发达国家相比不管是监测范围还是监测频次都远远落后。
而国内关于TOC 监测方面研究相对较少,各地结果由于研究时间和环境因素不同也略有差异。
周珊[7]等分析了北京市水源水、出厂水及二次供水的TOC监测结果,发现水源水中以地下水井水为水源水的水厂,其源水及出厂水的TOC值较小,平均值分别为0.54mg/L和0.77mg/L;而以地面水为水源水的水厂源水及出厂水TOC 含量明显增高,平均值分别为2.0mg/L和1.72mg/L;相比暴露于环境中的湖水及水库水TOC值更高,平均值达到2.8mg/L,受到有机物污染最为严重;高层建筑二次供水设施有机物污染情况分析表明涂料类(特别是瓷釉)水箱浸泡后TOC检测结果最高,特别是72小时浸泡后TOC结果明显高于玻璃钢类的水箱。
生活饮用水标准检验方法有机物指标
生活饮用水标准检验方法中的有机物指标通常包括挥发性有机物(VOCs)、溶解性有机物(DOCs)、总有机碳(TOC)等。
这些有机物在饮用水中可能对人体健康造成潜在风险,因此它们的检测在饮用水标准中具有重要意义。
对于挥发性有机物(VOCs)的检测,常用的方法包括气相色谱-质谱联用(GC-MS)、气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)等。
这些方法能够对水样中的挥发性有机物进行高效、准确的检测,从而评估饮用水中的有机物含量是否符合标准要求。
对于溶解性有机物(DOCs)和总有机碳(TOC)的检测,常用的方法包括紫外-可见吸收光谱法(UV-Vis)、高性能液相色谱法(HPLC)等。
这些方法能够对水样中的有机物含量进行快速、准确的测定,从而判断饮用水中的有机物是否超出标准限值。
除了以上提到的方法,还有其他一些常用的检测方法,如气相色谱法(GC)、液相色谱法(LC)、质谱法(MS)等,这些方法都可以用于饮用水中有机物指标的检测。
总的来说,针对生活饮用水中的有机物指标,我们可以通过多种先进的分析方法进行检测,以确保饮用水的质量符合相关的标准要求,保障公众的健康和安全。
水污染物排放标准1 范围本标准按照污水排放去向,分级规定了75种水污染物的最高允许排放限值。
本标准适用于北京市辖区内现有单位和个体经营者水污染物的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计和竣工验收及其投产后的排放管理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3838—2002 地表水环境质量标准GB 8703 辐射防护规定GB 8978—1996 污水综合排放标准GB 15562.1 环境保护图形标志GB 18918—2002 城镇污水处理厂污染物排放标准《密云水库怀柔水库和京密引水渠水源保护管理条例》北京市人大常委会1995年7月27日通过,1999年7月30日修正。
《官厅水系水源保护管理办法》北京市人民政府、河北省人民政府、山西省人民政府1984年12月11日发布发布。
3 技术内容3.1 标准分级和限值3.1.1 北京市五大水系各河流、湖泊、水库水体功能划分与水质分类见附录A。
3.1.2 在划定的II、III类水体功能区内,禁止新建排污口,现有的排污口应按照水体功能的要求,实行污染物总量控制,以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
在已进行污水截流的其他水域也禁止新建排污口。
3.1.3 排入北京市II类水体及其汇水范围的污水执行一级限值,其中:向《密云水库怀柔水库和京密引水渠水源保护管理条例》和《官厅水系水源保护管理办法》划定的一、二级保护区范围内排放的污水执行一级限值A;排入其他II类水体及其汇水范围的污水执行一级限值B,限值见表1。
3.1.4 排入北京市III、IV类水体及其汇水范围的污水执行二级限值,限值见表1。
3.1.5 排入北京市V类水体及其汇水范围的污水执行三级限值,限值见表1。
北京市饮用水源水重金属污染物健康风险的初步评价高继军1,2,张力平2,黄圣彪1,马梅1,王子健13(11中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京 100085;21北京林业大学化学工程系,北京 100083)摘要:对北京市城区8个区和郊区10个区、县120个样点的饮用水中Cu ,Hg ,Cd 和As 的浓度进行了调查研究,并应用目前美国环保局推荐的健康风险评价模型对北京市各区县饮用水中重金属所引起的健康风险作了初步评价.结果表明,城区8个区和郊区10个区、县重金属的平均浓度范围分别为Cu :0181~6196μg ・L -1,Cd :0134~0182μg ・L -1,Hg :0110~0174μg ・L -1,As :0119~3102μg ・L -1.通过饮水途径所致健康风险中,As 在通州区所引起的致癌风险最大(210×10-5・a -1),Cd 在昌平区的致癌风险最大(213×10-6・a -1),但均低于国际辐射防护委员会(ICRP )推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5×10-5・a -1);在北京市通过饮水途径引起的非致癌健康风险中,Hg 的风险最大,Cu 次之,但是两者风险水平均在10-8~10-9・a -1,远低于ICRP 推荐的最大可接受风险水平.关键词:重金属;饮用水;健康风险;评价中图分类号:X824 文献标识码:A 文章编号:025023301(2004)022*******收稿日期:2003203215;修订日期:2003206215基金项目:国际铜业协会资助项目(H 2AS 202202)作者简介:高继军(1977~),男,硕士,主要研究方向为饮用水中重金属健康风险评价.3通讯联系人Preliminary H ealth Risk Assessment of H eavy Metals in Drinking W aters in BeijingG AO Ji 2jun 1,2,ZHAN G Li 2ping 2,HUAN G Sheng 2biao 1,MA Mei 1,WAN G Zi 2jian 13(11State K ey Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry ,Research Centre for Eco 2Environmental Sciences ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100085,China ;21Department of Chemical Engineering ,Beijing Forestry University ,Beijing 100083,China )Abstract :Concentrations distribution of the Cu ,Hg ,Cd ,As in drinking water in the 8city districts and 10counties in Beijing was studied based on a total of 120random sam ples.Health risks associated with 4metals in drinking water were assessed using USEPA health risk assessment model.The results showed that the concentrations of the heav y metals in drinking water in Beijing ranged from0181to 6196μg ・L -1for Cu ,0134~0182μg ・L -1for Cd ,0110~0174μg ・L -1for Hg and 0119~3102μg ・L -1for As.Among thehealth risks caused by the carcinogens in drinking water ,the largest risk associated with As should be in Tongzhou County (210×10-5・a -1)and that with Cd should be in Changping County (213×10-6・a -1),while both were significantly lower than the maxi 2mum allowance levels recommended by ICRP (5×10-5・a -1).Among the non 2carcinogenic risks in drinking water ,the largest risk was the risk associated with Hg ,followed by Cu.The non 2carcinogenic risks levels ranged from 10-8to 10-9,much lower than the maximum allowance levels recommended by ICRP.K ey w ords :heavy metals ;drinking water ;health risk ;assessment 许多重金属作为环境污染物和潜在的有毒污染物已经引起了世界各国科学家的高度重视,As 、Cd 、Hg 等有毒重金属广泛地分布在自然环境中[1~3].对于人体来讲,饮用水中的砷、镉、汞和铜被认为是一个很重要的暴露途径[4,5].例如,通过饮用水所引起的慢性长期As 暴露会对神经系统、皮肤、动脉血管产生不良影响,同时还有致癌性[6,7].Cd 是有毒重金属,在体内滞留时间长,有组织累积,在人体骨骼中的滞留半衰期是38年[8],有致癌性[9].Cu 是人体必须的微量元素,但是过量的摄入会对人体许多器官产生不良影响,如肝、肾、消化系统和大脑[10~13].Hg 作为有毒污染物对人类也同样造成过重大危害,1931年,发生在日本的水俣病就是因为饮用水受到Hg 污染造成的.本研究对北京市城区8个区和10个郊县120个样点的饮用水中Cu ,Hg ,Cd 和As 的浓度进行了调查研究,并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对北京市各区县饮用水中重金属通过饮水途径所引起的健康风险作了初步评价.1 材料与方法 对北京市城区和郊区的居民饮用水进行随机采样,根据饮水习惯分别采自来水和井水.所采集的120个样点涵盖了整个北京市城区8个区和郊区10个区、县.采样前,自来水和井水均先放水5min ,待第25卷第2期2004年3月环 境 科 学ENV IRONM EN TAL SCIENCEVol.25,No.2Mar.,2004水温和电导稳定后进行采样,采样容器采用250mL 聚四氟乙烯塑料瓶,样品经0145μm滤膜进行现场过滤,然后加入几滴浓硝酸酸化,将p H值调至2以下,密封保存,运回实验室置于4℃冰箱保存.样品中的As,Hg,Cd浓度用原子荧光分光光度计(AF2610A,Rayleigh Analytical Instrument)进行测定,Cu浓度用等离子体光谱(ICP2MS,V G2Q3,英国)进行测定.采用1,10,20和100μg・L-1的多元素标样做标准曲线,去离子水作空白,标样和空白的配制均用2%的硝酸基体[14].为了保证数据的有效性和验证分析方法准确性和精度,采用国家标准中心提供的标准物质(As:G BW(E)080390;Hg: G BW(E)080392;Cd:G BW(E)080401;Cu:G BW (E)080396)进行上机测定,将测定值和标准值进行比较,结果表明所有待测元素的RSD(相对标准偏差)均低于10%,数据的精度和准确程度均符合要求.2 数据分析211 健康风险评价模型所得到的分析数据按城区8个区和郊区10个区、县分别计算得到4种重金属浓度的均值,并应用健康风险评价模型进行定量评价.不同类型污染物通过饮用水途径进入人体后所引起的健康风险的评价模型包括致癌物所致健康危害的风险模型和非致癌物所致健康危害的风险模型[15~17]:R c i g=[1-exp(-D i g・q i g)]70(1)R n i g=(D i g・10-6)PAD i g・70(2)式(1)为致癌物所致健康危害的风险模型,其中R c i g,为化学致癌物i经食入途径产生的平均个人致癌年风险(a-1);q i g为化学致癌物i经食入途径的单位体重日均暴露剂量[mg・(kg・d)-1];q i g为化学致癌物i经食入途径致癌强度系数[mg/(kg・d)-1];70为人类平均寿命(a).式(2)是非致癌污染物所致健康危害的风险模型,其中R n i g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);PAD为非致癌污染物i经食入途径的调整剂量[mg・(kg・d)-1].通过饮水途径暴露的日均暴露剂量(D i g)可按下式进行计算:D i g=212×Δc i(χ)70(3)式中,212为成人每日平均饮水量(L);Δc i(χ)为污染物平均年浓度增量(mg・L-1).调整剂量(PAD i g)可按下式计算:PAD i g=RfD i g安全因子(4)RfD i g为非致癌污染物i的食入途径参考剂量[mg・(kg・d)-1],本研究中安全因子取值为10.目前,对于饮用水中各有毒物质所引起的整体健康风险,假设各有毒物质对人体健康危害的毒性作用呈相加关系,而不是协同或拮抗关系,则饮用水总的健康危害风险R总为:R总=R c+R n(5)式(5)为饮用水中重金属整体健康风险评价模型.212 健康风险评价模型参数的选择根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织(WHO)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,Cd和As为化学致癌物,其致癌强度系数q值见表1.对于非致癌物质所致健康风险,参考剂量是一个重要的参数,根据有关资料查得与评价有关的参考剂量值见表1.表1 模型参数q i g和R fD i g值Table1 The values of q i g and RfD i g of model parameters化学致癌物饮水途径q i g/mg・(kg・d)-1非化学致癌物饮水途径RfD i g/mg・(kg・d)-1Cd611Hg1×10-4As15Cu5×10-3 本研究的所有数据统计工作都是应用统计软件SPSS来完成的.3 结果与讨论 北京市地区饮用水中的Cu、As、Hg、Cd4种重金属浓度及其分布结果见表2. 从表2可以看出,4种重金属在各区饮用水中的均值浓度范围分别是Cu:0181~6196μg・L-1,Cd:0134~0182μg・L-1,Hg:0110~0174μg・L-1,As:0119~3102μg・L-1.Cu在各区的浓度主要集中在1~3μg・L-1范围内,As在各区饮用水中的浓度主要集中在013~1μg・L-1范围内,而在密云地区饮用水中Cu表现出了较高的浓度6196μg/L,通州区饮用水中的As则表现出了较高的浓度,但是根据所取得的样品数据求得均值标准偏差比较高,分别为6123和2155,对这2个地区的数据观测值应用Grubbs检验和t2检验2种检验方法进行异常值检验,结果表明所得观测值无异常值存在,该样本能 表2 北京市地区饮用水中Cu、As、H g和Cd的平均浓度/μg・L-1Table2 The Cu,As,Hg and Cd concentrations of drinking water in Beijing/μg・L-1地区采样点数量Cu Cd Hg As 门头沟5 2.45±1.660.57±0.160.29±0.20.46±0.3昌平4 2.13±0.790.82±0.170.25±0.130.86±0.64大兴4 2.43±1.750.65±0.050.37±0.10.33±0.18房山区5 2.1±1.270.63±0.080.12±0.140.19±0.18怀柔10 3.19±3.820.37±0.120.55±0.030.33±0.23密云5 6.96±6.230.69±0.170.51±0.0010.23±0.17平谷50.81±0.350.34±0.060.53±0.030.58±0.25顺义6 3.8±30.44±0.040.74±0.280.84±0.38通州区5 1.3±0.860.48±0.230.61±0.02 3.02±2.55延庆6 2.34±1.320.64±0.160.10±0.08 1.02±0.19朝阳区23 1.1±0.720.45±0.170.57±0.090.80±0.57丰台区17 2.24±1.770.46±0.160.59±0.230.39±0.27石景山海淀区20 1.82±1.330.49±0.140.55±0.040.60±0.25东西宣武崇文区5 2.11±1.120.50±0.250.54±0.120.26±0.14基本反映总体样本的特征.通州区是北京市的工业区,很多大型工厂建在此地,而且该地区还承担着污水回灌的任务,这可能是造成通州区饮用水中As 浓度较高的原因.根据前人对国内外重大的慢性As 中毒地区的研究结果,台湾黑脚病流行地区,饮水As含量为0101~01182mg・L-1之间;新疆奎屯地方性慢性As中毒病地区为0118~0185mg・L-1;内蒙古地方性慢性As中毒病区为0105~1186mg・L-1;印度West Bengal地方性As中毒地区为0164 mg・L-1(0120~2100mg・L-1)[18~20].同这些地区比较,北京市饮水中砷的浓度远远低于这些地区,基本都在国家饮用水标准规定的范围之内(5μg・L-1).密云地区饮用水中Cu浓度较高可能跟该地区的地质条件有关,该地区地下含水层土壤岩层中可能富含Cu元素,地下水在岩层迁移过程中,完成了Cu元素的富集过程,导致密云地区饮用水中Cu 浓度较高[21].应用表2的数据结果,根据健康风险评价模型和模型参数,可以计算出北京市各个区饮用水中重金属通过饮水途径所引起的平均个人年风险,计算结果见表3. 从表3可以看出,由致癌物(As和Cd)通过饮水途径所引起的健康危害的个人年风险以As最大,Cd次之.二者的致癌风险水平主要集中在10-6.As在通州区所引起的健康风险达到2013×10-6・a-1,群体年风险为2013人/(106人・a),但该值仍低于ICRP推荐的最大可接受风险水平510×10-5・a-1.Cd最大个人年风险是213×10-6・a-1 (昌平区),也低于ICRP推荐的标准.在美国环保局(EPA)的致癌风险评价指南中,认为当年风险水平处于10-4时,该风险是可以接受的.本研究采用了ICRP推荐的标准510×10-5・a-1,该标准要较EPA 的可接受风险水平严格.应当指出,本文所研究的重金属中,As是北京市饮水产生风险的主要污染物,应作为风险决策管理的重点对象.表3 化学致癌物(As和Cd)和化学非致癌物(H g和Cu)的饮水途径健康危害的平均个人年风险/a-1Table3 The health risk caused by the chemicalcarcinogens(As,Cd),the chemical noncarcinogens(Hg,Cu)by the drinking water pathway/a-1地区As(×10-6)Cd(×10-6)Hg(×10-8)Cu(×10-8)合计(×10-6)门头沟311116113012417昌平518213*********大兴212118117012410房山区1131170154012310怀柔212110215013313密云116119213016315平谷319019214017419顺义517112313013619通州区20131132170112117延庆6191180145012816朝阳区514112216011617丰台区216116217012319石景山海淀区410113215012516东西宣武崇文区118114214012312 根据表3,非致癌有毒化学物质(Hg,Cu)所引起的健康危害的个人年风险以Hg为大,Cu次之.但是它们对人体健康危害的个人年风险水平均集中在10-8・a-1和10-9・a-1,也就是说,每千万人口中因饮用水水质的非致癌污染物而受到健康危害(或死亡)的人数不到1人,这表明在饮用水中,非致癌化学物质(Hg,Cu)所引起的健康风险甚微,不会对暴露人群构成明显的危害.从表3可以看出,所研究的重金属污染物中,致癌物对人体健康危害的个人年风险远远超过非致癌物的年风险,其风险水平要差2~3个数量级.仅以通州区为例,化学致癌物(As和Cd)对人体健康危害的年风险为212×10-5・a-1,而非致癌物(Hg和Cu)对人体健康危害的年风险仅为219×10-8・a-1,即化学致癌物约占9919%,而非致癌物约占011%.根据文献[22],化学致癌物As通过饮水途径所引起的健康风险比Cd大,As为主要污染物,而非致癌物通过饮水途径所引起的健康风险相对于化学致癌物要小的多.在本研究中,饮用水中的化学致癌物As和Cd所引起的健康风险也以As为大,为主要污染物,非化学致癌物(Hg,Cu)所引起的健康风险也同样远远小于化学致癌物(As,Cd)所引起的风险,这与前人的研究结果一致.本研究沿用了美国环保局饮用水中重金属污染物对人体健康暴露风险评价方法,暴露途径仅考虑了平均饮水摄入,没有考虑其它有毒物质和暴露途径,如通过皮肤接触和以蒸汽形式吸入,饮食摄入等途径.实际上低估了重金属暴露的风险.另一方面,通过饮水暴露风险还与自来水在家庭管网中的停留时间、消费者的生活方式、消费习惯以及职业类型密切相关,这需要用更加复杂的暴露评价方法,来得到消费人群接触污染物的平均暴露剂量,污染物暴露剂量在一天中的分配、个人受到污染物最高暴露的机会.因此,本文关于北京市饮水重金属暴露风险的研究是初步的,将在未来的工作中进一步完善.参考文献:[1] Chappell WR,Beck BD,Brown KG,Chaney R,Cothern CR,Irgolic K J,North DW,Thornton I,Tsongas TA.Inorganic ar2senic:a need and an opportunity to improve risk assessment[J].Environmental Health 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北京市自来水集团(水质标准)中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准GB 5749—2006 代替GB 5749-851 范围本标准规定了生活饮用水水质卫生要求、生活饮用水水源水质卫生要求、集中式供水单位卫生要求、二次供水卫生要求、涉及生活饮用水卫生安全产品卫生要求、水质监测和水质检验方法。
本标准适用于城乡各类集中式供水的生活饮用水,也适用于分散式供水的生活饮用水。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改(不包括勘误内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3838 地表水环境质量标准GB/T 5750 生活饮用水标准检验方法GB/T 14848 地下水质量标准GB 17051 二次供水设施卫生规范GB/T 17218 饮用水化学处理剂卫生安全性评价GB/T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准CJ/T 206 城市供水水质标准SL 308 村镇供水单位资质标准卫生部生活饮用水集中式供水单位卫生规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1 生活饮用水 drinking water供人生活的饮水和生活用水。
3.2 供水方式 type of water supply3.2.1集中式供水 central water supply自水源集中取水,通过输配水管网送到用户或者公共取水点的供水方式,包括自建设施供水。
为用户提供日常饮用水的供水站和为公共场所、居民社区提供的分质供水也属于集中式供水。
3.2.2 二次供水 secondary water supply集中式供水在入户之前经再度储存、加压和消毒或深度处理,通过管道或容器输送给用户的供水方式。
3.2.3 农村小型集中式供水small central water supply for rural areas日供水在1000m3以下(或供水人口在1万人以下)的农村集中式供水。