第18卷第8期2009年8月
长江流域资源与环境
Resources and Enviro nm ent in the Yang tze Basin
Vol.18No.8
Aug.2009
文章编号:1004-8227(2009)08-0771-06
长江江苏段主干断面污染物健康风险评价胡冠九1,2,孙 成1＊,杨敏娜1,陈素兰2,李 娟2,王 荟2,章 勇2
(1.南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京210093;
2.江苏省环境监测中心,江苏南京210036)
摘 要:为掌握长江水环境中污染物的健康风险,选取长江江苏段5个主干断面,对其水环境中主要有机物、重金属及非金属元素硼进行了监测。利用水环境健康风险评价模型评价主干断面和污染物的健康风险,结果表明:在所评价的断面中,栖霞江段断面污染较严重,健康危害的风险相对较大,其次为姚港河口,这2个断面入江支流的污染贡献不容忽视。水中54种有机污染物、7种重金属和元素硼由饮水途径所致健康危害的个人年风险为1.30×10-14～2.53×10-6/a,风险较大的(>1.0×10-9)有苯并[a]芘、镉、铬、钒和PCB52。污染物对健康危害的年总风险仅为2.55×10-6/a,远低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值(5.0×10-5/a)。总体来看,长江江苏段主干断面水体中62种污染物污染所致的健康危害年风险度目前还处于很低水平,但风险较大的污染物的环境来源及相应的污染控制应引起管理部门的重视。研究结果可为长江沿线河流污染的有效控制,实现科学的水环境健康风险管理提供依据。
关键词:长江;主干断面;水环境;有机污染物;重金属;健康风险评价
文献标识码:A
长江是江苏省重要的城市饮用水源。据2007年江苏省环境状况公报,全省13个省辖市市区共有25个主要供水水厂,其中南京、常州、南通、扬州、镇江和泰州等市饮用水主要取自长江,取水总量合计106499万t,占城市主要供水水厂总取水量的58.8%。江苏段长江干流水质良好,总体达到地表水环境质量Ⅱ类标准,主要污染指标为石油类、氨氮和高锰酸盐指数。江苏省环境监测中心曾对省内主要饮水供水水厂进行监测,测出水体中有468种有机污染物,其中有机毒物210种,列入美国EPA129种优先污染物黑名单的有37种,列入我国68种优先污染物黑名单的有23种。上述污染物多没列入我国现行的“地表水环境质量”控制范围内,因此,它们对环境的潜在风险影响值得关注。
迄今为止,参与水环境健康风险评价的污染物主要集中在重金属污染物和无机污染物[1～4],也有少量是针对有机物的评价[5～7],而关于长江江苏段有机物和重金属污染的综合风险评价更是鲜见报道。本文对长江江苏段主干断面水体中的主要有机物(54种)和重金属及元素硼(8种)进行了健康风险评价,对于了解长江江苏段主干断面的综合环境质量、确定优先控制的污染物具有重要意义,能够为环境健康风险管理提供科学依据。
1 水环境健康风险评价模型
健康风险评价(H ealth Risk Assessment)以风险度作为评价指标,把环境污染与人体健康联系起来,定量描述污染对人体健康产生危害的风险[8]。使用最普遍的化学物质环境健康风险评价程序,是1983年美国科学院(US Natio nal Academy o f Sci-ence s,NAS)公布的4步法[9]:即危害鉴别(Hazard Identification)、暴露评价(Ex po sure Assessm ent)、剂量-反应分析(Do se-Respo nse A nalysis)以及风险表征(Risk Characterization)。在实际的风险评价过程中,往往只涉及到其中的几个步骤,且所涉及到的参数有些因无法准确测定而只能给出估算值,所以风险评价本身具有不确定性[7],但是通过环境
收稿日期:2008-07-21;修回日期:2008-10-23
基金项目:江苏省环保科研资助项目(长江江苏段环境有毒污染物来源探查及控制技术研究2004012)
作者简介:胡冠九(1969～ ),女,江苏省连云港人,博士研究生,主要从事环境化学方面研究.E-mail:hu guan j iu@ ＊通讯作者E-mail:chengsun@public1.p
健康风险评价,可以使评价指标落实到人体健康上,更有现实意义[8]。
水环境健康风险评价主要是针对水环境中有害
于人体的两类物质:基因毒物质和躯体毒物质。前者包括放射性污染物和化学致癌物;后者则指非化学致癌物。在一般水体中放射性污染物污染程度很轻,因此基因毒物质仅考虑化学致癌物。根据国际癌症研究机构(International Ag ency fo r Research on Cance r ,IA RC )通过全面评价化学有毒物质致癌性可靠程度而编制的分类系统中,属于1组和2A 组的化学物质归为化学致癌物,其他为非化学致癌物。根据不同类型污染物通过饮水途径对人体产生的危害效应以及对有害物质的大量研究结果,建立化学致癌物和非化学致癌物所致健康危害的风险模型[7]
。
1.1 化学致癌物健康危害风险模型[6]
R c
=∑k
i =1
R c
ig
R
c
ig
=[1-ex p (-D ig Q ig )]/70
(1)
式中:R c
ig
为化学致癌物i 经食入途径的平均个人致癌年风险,a -1
;D ig 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 ;Q ig 为化学致癌物i 经食入途径的致癌强度系数,m g /kg ·d ;70为人类平均寿命,a 。
饮水途径的单位体重日均暴露剂量(D ig )为:
D ig =2.2C i /70
(2)
式中:2.2为成人平均每日饮水量,L ;C i 为化学致癌物或非化学致癌物的实际质量浓度,m g /L ;70为人均体重,kg 。
1.2 非化学致癌物健康危害风险模型[6]
R n
ig =(D ig ×10-6
/R fD ig )/70
(3)
式中:R n
ig 为非化学致癌物i 经食入途径所带来健康危害的个人平均年风险,a
-1
;R f D ig 为非化学
致癌物经食入途径的参考剂量,m g /(kg ·d );70为人类平均寿命,a 。
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非协同或拮抗关系,则饮用水总的健康危害风险(R )为:
R 总=R c +R n
(4)
2 长江主干断面水质监测与健康风险
评价参数
2.1 研究区域概况
长江江苏段全长约450km ,地处长江下游入海
口地段。长江流域覆盖了江苏省8个省辖市36个县(市、区),包括扬州南部、泰州南部、南通大部分地区以及南京、镇江、常州、无锡、苏州5市。沿江两岸
经济发展,人口密集,是江苏经济社会发展较为发达的地区,也是长江三角洲经济带的重要组成部分,流域面积3.87万km 2,流域内人口约3000多万,长江干流多年平均流量为3.08万m 3
/s 。近年来,沿江地区重点工业企业实现了达标排放,COD 等主要指标的排放总量达到了国家、省确定的控制指标,但水中有毒有机物和重金属等物质的实际污染程度还没有真实的反映。
本研究中,断面布设的原则是使整个调查能覆盖长江江苏段的上、中、下游,并紧密结合沿江大开发活动,以沿岸化工密集处为考虑重点。本项目选择以下调查断面:南京段(上游),靖江-江阴段(中游,具体点位名称为“江阴大桥”)和南通-常熟段(下游,具体点位名称为“姚港河口”),其中在南京段,又
设立上游、中游、下游3个断面,即长江进入南京处(“江宁河口”)、南京江北重化工业区(“栖霞江段”)以及长江出南京处(“三江河口”)3个断面。共计在江苏长江段,设立了5个监测断面。本项目所选择的5个监测断面中,有3个断面(栖霞江段、江阴-靖江段、南通-常熟段)两岸附近工业分布较为密集;有2个断面(江宁河口、三江河口)是对照断面。断面采样点位示意图见图1。
图1 长江江苏段主干断面采样点位示意图Fig .1 M ap o f Sampling Sites at M ain Sectio ns of
the Ya ng tze River in Jiang su P rov ince
采集2004年9月丰水期和2005年1月枯水期
两期水样,每个断面设左岸、中弘和右岸3个采样点位,在水面下0.5m 处采集,所采集的水样按中国环境保护行业标准“地表水和污水监测点技术规范”(HJ /T 91-2002)所规定的方法保存,运回实验室进行处理、分析后,每个断面取3个样品的结果均值进行评价。2.2 水质分析
测定的有机污染物项目有苯系物、卤代烃、酞酸
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