某市供水管网中氯消毒副产物(DBPs)的致癌风险评价

摘要：以美国环保署（US EPA）推荐的致癌风险评价模型为理论基础，针对对江南某市配水管网中的消毒副产物（DBPs）的致癌性进行了风险评估。笔者将存在致癌风险的三卤甲烷和二卤乙酸作为研究重点并进行致癌风险研究。通过监测管网沿线三卤甲烷和二卤乙酸的变化情况，探究不同区域上的致癌风险情况。结果表明：消毒副产物在管网沿线有升高的趋势，且致癌风险值随之升高，经计算得出管网供水区域内的致癌风险最大值为RTmax=4.72e-5，小于US EPA 规定的极限值RT=5.10×10-5，说明区域内的消毒副产物未对人体健康造成致癌威胁，不存在健康风险。

关键词：致癌风险；消毒副产物；DBPs

【分类号】：X820.4

引言

由于采用氯消毒的方式简单、方便、易于操作和价格低廉等优点，目前国内外水厂多采用加氯消毒的方式杀死水中的致病细菌，防止病原体的传播，但在达到消毒目的的同时，氯还会和水中的有机物反应形成“三致”副产物，威胁着用户的健康[1][2][3][4]。近年来三卤甲烷和卤乙酸对人体的致癌性备受国内外学者和饮用水用户的关注。美国环保署（US EPA）针对饮用水中消毒副产物的致癌风险做了大量的研究[5][6]，提出了致癌风险计算方法并进行了具体的致癌风险评估，指出4种THM和1种HAA对人体产生致癌可能性最大。国内也对消毒副产物致癌性进行了文字性的论述[7] [8]，并对相关参数进行了讨论[9]，尤汉虎[10]等人对三卤甲烷进行了致癌风险评估。但国内缺少对卤乙酸的致癌风险评估，并且忽略了区域变异性对人类健康风险的影响，本文通过查找大量的文献资料，对致癌风险评估方法进行了具体的论述，并针对江南某市供水系统中三卤甲烷和卤乙酸的致癌风险进行了区域性评估。

评价方法

健康风险评价是指人体暴露在环境危害因素之后，出现不良健康的效应。本研究采用美国环保署（US EPA）推荐的健康风险评价模型和相关参数对江南某市进行风险评价。健康风险评价分为数据收集和评估、暴露和毒性评估、风险特征描述和风险管理4个阶段。本文通过计算在摄食、呼吸和皮肤接触暴露途径下三卤甲烷和卤乙酸对人身健康造成的致癌风险。

采样数据及结果

对5个月各不同区域采样点的采样结果取平均值，采用模型（1）??―（7）计算出检测物质致癌风险值，见表2。结果显示，三卤化物、卤乙酸均符合国家饮用水标准。二氯乙酸和三氯甲烷含量较高，其中三氯甲烷为三卤甲烷的74.7%，而一溴二氯甲烷仅为25.2%，仅检测出痕量的二溴一氯甲烷。且结果显示，离水厂较近的消毒副产物低，且致癌风险值较低，反之消毒副产物较高，致癌风险值也普遍偏高，最高值达4.72e-5。消毒副产物随着管线增加，导致致癌风险随之增加。

本次实验研究了供水管网输水管线和二次增压泵站后配水管网中的三卤化物和二氯乙酸在摄入、呼吸、皮肤暴露环境下的致癌风险值。为了更好的评估致癌风险情况，本次实验采用了US EPA健康评估准则，评估准则对致癌风险值RT做了明确的划定：RT10-6；10-6RT5.10-5；RT10-5。当RT10-6时，此时的致癌风险很低，认为不会对人体健康造成威胁，当10-6RT5.10-5，考虑人体的承受能力，此时的致癌风险是可以被人们接受的，在考虑水质安全问题时可以作为次要考虑因素考虑，当RT10-5时，此时的致癌风险是不可以接受的，消毒副产物的致癌性已经严重威胁到人体健康，需要及时采取改进措施，降低致癌风险值。经过采用美国环保署的致癌风险评估方法对本地区进行致癌风险评估，评估结果见表2显示，表2显示供水管网中消毒副产物致癌风险值最大达RTmax=4.72e-5，且10-6

结论

文中不仅对致癌风险进行了理论介绍还进一步通过实际工程实验对江南某市进行了致癌风险评估，在对三卤甲烷评估的基础上，对卤乙酸进行了致癌风险评估。评估结果显示：

（1）致癌风险值随着三卤甲烷和卤乙酸的升高而升高的，一般在管线的末端，由于水力停留时间长，余氯和管网中的有机物反应较充分，导致管网末梢消毒副产物浓度升高，从而增加了人体致癌风险。

（2）该研究区域内的致癌风险最大值为RTmax =4.72e-5，且10-6

参考文献

（1）Sadiq R， Rodriguez MJ. Disinfection by-products （DBPs） in drinking water and predictive models for their occurrence： a review. Sci Total Environ 2004；321：2146.

（2）Hu J， Song H， Karanfil T. Comparative analysis of halonitromethane and trihalomethane formation and speciation in drinking water： the effects of disinfectants， pH， bromide， and nitrite. Environ Sci Technol 2010b；44：7949.

（3）向 红，吕锡武饮用水中卤乙酸致癌性的研究进展安全与环境工程. 2008 15（1）：17-21

（4）赵玉丽 李杏放. 饮用水消毒副产物：化学特征与毒性. 环境化学201130（1）：20-33

（5）Christelle Legay， Manuel J. Rodriguez， Rehan Sadiq， Jean B. Sérodes， Patrick Levallois，Francois Proulx. Spatial variations of human health risk associated with exposure to chlorination by-products occurring in drinking water. Journal of Environmental Management. （2011） 92 892-901

（6）Shakhawat Chowdhury，， Pascale Champagne， P. James McLellan. Uncertainty characterization approaches for risk assessment of DBPs in drinking water： A review. Journal of Environmental Management. 2009.90 1680-1691

（7）张晓健，李爽. 消毒副产物总致癌风险的首要指标参数―卤乙酸. 给水排水. 2000 26（8）：1-6

（8）陈敏建， 陈炼钢， 丰华丽. 基于健康风险评价的饮用水水质安全管理中国水利2007.前沿：12-15

（9）王宗爽， 段小丽， 刘 平， 聂 静， 黄 楠， 张金良. 环境健康风险评价中我国居民暴露参数探讨. 环境科学研究. 2009.22（10）：1164-1170

（10）尤汉虎 肖兵 张艳萍 林仰锋. 佛山某区饮用水三卤甲烷健康风险评价. 当代医学. 2011 17（23）：156-157