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东洞庭湖水环境健康风险评价

2015-01-09王丽娜李鸿程

岳阳职业技术学院学报 2015年4期
关键词:致癌物洞庭湖饮水

王丽娜 李鸿程

(岳阳市环境监测中心,湖南岳阳 414000)

东洞庭湖水环境健康风险评价

王丽娜 李鸿程

(岳阳市环境监测中心,湖南岳阳 414000)

为研究东洞庭水环境健康风险水平,该文利用美国环境保护署(U.S.EPA)提出的水环境健康风险评价模型,以2014年水质监测资料为基础数据,对东洞庭湖五个断面进行水环境风险评价。结果表明:化学致癌物中,以As通过饮水途径对人体健康危害的风险最大,其风险值是国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5的2-5倍;非致癌物中,以氟化物所致人体健康危害的风险最大(10-7数量级),但对人体健康的副作用甚微;预防东洞庭湖水环境健康风险,应优先控制流域As污染物的浓度,以减小经饮水途径所致人体健康危害的风险。

东洞庭湖;水环境;健康风险评价

健康风险评价是20世纪80年代以后发展起来的狭义环境风险评价内容,能定量描述环境污染,对人体健康产生的危害风险[1]。目前,在河流水环境健康风险评价研究[1-4]方面取得了可借鉴的研究成果,而湖泊水环境健康风险评价报道很少。本文以东洞庭湖区域5个断面2014年的水质监测资料,采用美国环境保护署(U.S.EPA)推荐的健康风险评价模型,对东洞庭湖区干流及湖体水环境健康风险进行评价,旨在了解东洞庭湖水体健康风险水平,以期为相关部门治理水环境污染及实施风险管理提供科学依据。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

东洞庭湖位于长江中游荆江江段南侧,介于北纬28°59'至29°28',东经112°43'至113°15'之间,紧临湘北历史文化名城-岳阳市,是洞庭湖东、南、西三大湖体中面积最大的湖泊,面积1313km2。湘、资、沅、澧四水和荆江三口及区间河流流经西、南洞庭湖后汇集于东洞庭湖,经由城陵矶出口流入长江。近年来,随着流域经济的发展,东洞庭湖水体污染趋势严重,富营养化现象显现[5]。根据多年监测资料统计,2003-2014年东洞庭湖区5个监测断面水质类别均在Ⅳ类水质标准或以上。2008年以来东洞庭湖保护区核心区大小西湖出现水华,2013年水华发生面积扩大延至君山岛水域。东洞庭湖水质的污染及水华的出现不仅影响渔业资源、鸟类生境,同时对出口下游长江段饮用水安全带来威胁。

1.2 评价参数选择

根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织(WHO)编制的权衡化学物质至癌可靠性分类体系及参考王大坤、曾光明、史春风等[1-3]研究河流水环境躯体毒物质(非致癌物)参数,结合东洞庭湖水质参数监测结果,选择化学致癌物Cd、As,非致癌物Pb、Hg、NH3-N、挥化酚、氟化物作为东洞庭湖区域水环境健康风险评价的参数。

1.3 评价模型

(1)化学致癌物风险评价模型

(2)躯体毒物质风险评价模型

在东洞庭湖水体中,各种有毒物质浓度较低,可以假定每种有毒物质的作用是独立的,并认为对人体的健康危害的累积效应呈相加关系。则水环境健康风险总评价模型为:

2 东洞庭湖水环境质量现状

2014年东洞庭湖湖水域鹿角、扁山、东洞庭湖、岳阳楼、城陵矶五断面水质年均值统计见表1.由表1可知,东洞庭湖水域水质参数各断面无明显差异(p>0.05)。根据环保部环办[2011]22号文((地表水环境质量评价办法(试行))中水质单因子评价方法并对照《地表水环境质量标准》(GB3838- 2002),东洞庭湖水域五断面的水质类别均为Ⅳ类,属轻度污染,主要污染物质为TP、TN。化学致癌物质Cd、As、含量低,处于Ⅰ类标准,Cr6+未检出;非致癌物Pb、酚、氟化物处于Ⅰ类标准,NH3-N处于Ⅱ类标准,Hg未检出。

表1 2014年东洞庭湖水域水环境参数年均值/mg/L

3 东洞庭水域健康风险评价

根据评价模型,东洞庭湖水域鹿角、扁山、东洞庭湖、岳阳楼、城陵矶断面2014年水环境化学致癌物、非致癌物经饮水途径致平均个人年风险及总风险统计于表2、表3、表4。

表2 化学致癌物饮水所致的健康危害人均风险

从表2可知,化学致癌物中,As饮水途径所致健康危害的个人年风险最大,5个断面风险值均高于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5a-1,其中以出口断面城陵矶最高,达2.47×10-4a-1。Cd所致健康危害的个人年风险相对较小,5个断面风险值均低于最大可接受风险水平5.0×10-5a-1。

表3 化学致癌物饮水所致的健康危害人均风险

从表3可知,非致癌物质由饮水途径所致危害的个人年风险以氟化物最大,处于10-7数量级,对人体健康的副作用甚微[6],其它污染物Pb、NH3-N、酚、Hg处于10-9~10-11数量级,处于可忽略风险水平[7]。

表4 有毒污染物所致健康危害风险/a-1

从表4可知,东洞庭湖水域中,城陵矶断面健康危害总风险最高为2.52×10-4a-1,岳阳楼断面次之为2.45×10-4a-1。主要原因可能是岳阳楼断面、城陵矶断面紧邻岳阳市城区,在承纳东洞庭湖污染物的基础上,同时汇纳城区工业污水有毒污染物所致。

4 结论

4.1 东洞庭湖水域中,各断面有毒物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险达到1.99×10-4~2. 52×10-4a-1,是国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5a-1的2-5倍,其中以出口城陵矶断面风险水平最高。

4.2 化学致癌物中以As对人体健康危害的影响最大,大于国际辐射护委员会推荐的最大可接受风险水平;非致癌物中,以氟化物所致人体健康危害的风险值处于10-7数量级,对人体健康的副作用甚微,其它非致癌物风险值处于10-9~10-11数量级之间,处于可忽略风险水平。

4.3 预防东洞庭湖水环境健康风险应以化学致癌物质尤其是As污染物作为风险决策管理的重点对象,同时建议将水环境健康风险评价作为常规环境评价工作中的内容之一,以有效预防和减轻经饮水途径所致人体健康危害的风险。

[1]孙树青,胡国华,王用泽,等.湘江干流水环境健康风险评价[J].安全与环境学报,2006,6(2):12-15.

[2]WANG Dakun,LI Xinjian.Health risk assessment applied in environment quality assessment[J].Environmental Pollution and Control,1995,17(6):9-12.

[3]ZENG Guangming,ZHUO Li,ZHONG Zhenglin,et al.As sessment models for water environmental health risk analysis[J].Hydro Electric Energy,1997,15(4):28-32.

[4]SHI Chun feng,LI Wendong,NI Feng.Water environmental health risk assessment for Songhuajiang River[J].Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy, 1999,27(3):75-76.

[5]黄代中,万群,李利强,等.洞庭湖近20年水质与富营养状态变化[J].环境科学研究,2013,26(1):27-33.

[6]邹滨,曾永年,Benjamin F.Zhan.等.城市水环境健康风险评价[J].地理与地理信息科学,2009,25(2):94-98.

[7]倪彬,王洪波,李旭东,等.湖泊饮用水源地水环境健康风险评价[J].环境科学研究,2010,23(1):74-79.

(责任编校:张广宇)

Water Environmental Health Risk Assessment of East Dongting Lake

WANG Li-na
(Yueyang Environmental Monitoring Center,Yueyang,Hunan 414000)

To study the water environment health risk level of East Dongting Lake,five water quality monitoring sections were assessed by using the water environmental health risk assessment model developed by U.S.EPA on the basis of water quality monitoring data in 2014.The results show that arsenic has the greatest risk to human body health through drinking water channels in the chemical carcinogens,which value was 2-5 times than maximum acceptable risk level(5.0 x 10-5)recommended by the international commission on radiation protection(ICRP).Among the non carcinogens,fluoride(10-7 orders of magnitude) has the greatest risk to human health hazards,but it has very little side effects on human health.It is priority to control the concentration of As in the river basin,so as to minimize human health risk caused by way of drinking water.

East Dongting Lake;water environment;health risk assessment

X 832;R 123.1

A

1672-738X(2015)04-0088-03

2015-06-05

王丽娜(1980—),女,苗族,湖南岳阳人。主要研究方向:生态环境。

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