饮用水源地的水华对人体健康风险评价
饮用水源地的水华对人体健康风险评价
葛仙梅，朱铁才
(广州市环境保护科学研究院，广东510620)
摘要饮用水源地的水华现象近年来在世界各地不断爆发，给人类饮水安全造成极大的威胁。本文通过检
测微囊藻毒素和三卤甲烷类物质，利用急性暴露安全阈值(浓度)计算模型，计算出了各自的急性暴露安全阈值，并对健康风险进行了评价。
关键词饮用水源地水华MCsDBPs风险评价中图分类号X824文献标识码A文章编号2095－672X（2014）03－0166－02
Drinkingwaterbloomevaluationofriskstohumanhealth
GeXianmei，ZhuTiecai
（GuangzhoucityEnvironmentalProtectionScienceＲesearchInstitute，Guangdong510620）
Abstract：Algalbloomindrinkingwatereruptingallovertheworldinrecentyears，causedagreatthreattohumansecurityofdrinking
water．Throughthedetectionofmicrocystinsandthreehalogenatedmethanesubstances，theacuteexposuresafetythreshold（concentration）calculationmodel，theacuteexposuresafetythresholdoftheirrespectivecalculation，andthehealthriskassessment．
Keywords：Drinkingwater；Algaebloom；MCs；DBPs；Ｒiskassessment
概述
随着越来越多的生活污水和工业废水排放到自然水体中，污水中氮磷经过长时间的积累，造成了自然水体的富营养化，水体富营养化问题突出导致水体中藻类大量繁殖，引发水华，水华发生后水体缺氧，水生生物大量死亡导致水质恶化，水华给饮用水水源造成严重的威胁，给群众饮水安全造成很大的危害。健康风险评价是通过计算有害因素对人体造成危害的概率来评价受此因素威胁的人体健康的影响，将水环境被污染的严重程度与人体健康状况联系起来，定量分析水华对人体健康的危害。在城市饮用水源地水华对人体健康风险评价中，既要采用对人体健康风险的评价方法，也要探究集中式饮用水源地环境管理，这种风险评价体系具有一定的理论创新性和应用价［1］值。
1
1．1
饮用水源地水华
水华的产生原因及危害
而不是藻类，蓝藻在微生物分类学上属于细菌，
它广泛存在于淡水湖库和低流速的河流中。水体富营养化、较高的平均气温以及相对稳定的气候、水文条件为蓝细菌提供了很好的生长条件。一般情况下，它们出现在淡水的表面，形成水华。
近年来，世界范围内水华事件频发，水华的危害也逐渐显现。全世界范围内水华的危害都引起各国重视。上世纪40年代，在美国佛罗里达州的阿勃卡湖第一次发生蓝藻水华现象。滇池上的蓝藻爆发首次发生在1999年，水华覆盖了近10%的湖面，覆盖面积
2
受此影响，昆明三蓝藻厚度超过0．1米，达到20km，
家自来水厂停止供水。巢湖水华首次爆发在2003年9月，巢湖的东半湖爆发水华，湖中蓝藻最厚的地方深度达1米以上。太湖水域在2006年盛夏期间蓝藻全湖性暴发，无锡市自来水水质受到影响，导致全市超—166—
2
过70%的水源被污染，由于水华破坏水质，居民自来
水中有明显的臭味，近300万人的饮水安全无法保证，
［2］
由于水华造成的水危机前所未有。1．2水质特征
自然水体蓝藻大量繁殖发展成水华后，很多的胶
MLSS和不溶性有机物，体颗粒、离子、细菌、混合存在
于天然水体中，逐渐发展成为一个稳定的体系。水体中藻类大量繁殖污染水体，散发出难闻的臭味，水体的色度随之超标。由于藻类的快速繁殖，其新陈代谢过程屮会向周围水体排放大量有机质，这些有机质构成新的污染，造成水质恶化。水华爆发水体中大量生有微囊藻属、颤藻属，这些都是蓝细菌的一种，会产生微囊藻毒素对水生生物危害很大。1．3对人体的危害
如果饮用水水源地爆发水华，对人体健康风险主要表现在两个方面：首先，水体中部分有毒藻体会释放微囊藻毒素，这些剧毒物质会引起人体患病甚至死亡；其次，水华爆发水体中蓝藻细胞及其胞外分泌物在自来水加氯消毒的氯化过程中会产生三氯甲烷、氯
“三致”乙酸等物质，这些污染物可致畸、致突变，对人
［3］
体危害极大。
微囊藻毒素（MCs）是由蓝藻中的微囊藻属、颤藻属及念珠藻属分泌的有毒污染物，这些毒素是胞内毒素。微囊藻毒素对人体健康的危害表现为直接型和间接型。长期接触微囊藻毒素可导致患肝病，饮用受微囊藻毒素污染水，造成原发性肝癌和大肠癌这两种病的发病率上升。三卤甲烷类物质原水中不会存在，产生这类污染物主要是经过处理的自来水，为了在出水及管网自来水中保持一定的余氯，水厂处理自来水过程中加氯消毒，三卤甲烷对人体健康危害有遗传毒性、致癌性和生殖毒性三种。
人体健康风险评价步骤
3
3．1
检测方法
微囊藻毒素（MCs）的检测方法
微囊藻毒素是一种环状多肽有机物，可利用反相高效液相色谱（HPLC）进行分析检测。使用HPLC法测定水中微囊藻毒素（MCs）浓度的原理为：微囊藻毒素分子结构中的特异性结构，在238nm检测波长处可
MCs
MC－ＲＲMC－YＲMC－LＲ
HPLC法检测微囊藻毒素还能分析以获得最大峰值，
出不同的微囊藻毒素异构体。目前，高效液相色谱方法已经成为国内外微囊藻毒素检测的基本方法。将MCs标准品（MC－ＲＲ，MC－LＲ和MC－YＲ）在实验
5开始前将三种微囊藻毒素标样配制成10mg/mL、
mg/mL、2mg/mL、1mg/mL、0．5mg/mL、0．2mg/mL、O．lmg/mL的标准溶液。按照上述的色谱条件，利用反相高效液相色谱选取238nm波长进行测定，测定不同浓度标样的峰面积。测试完成后以峰面积对化合物浓度计算线性方程以及相关系数，见表1。
表1MCs的标准曲线及保留时间
标准方程保留时间
3．764Y=22．87x－5．235．679Y=23．59x+0．27．962Y=24．22x+3．70
Ｒ2
0．9850．9990．997
3．2
三卤甲烷的检测方法研究
三卤甲烷产生于自来水消毒加氯过程中，它是一种挥发性副产物，沸点在70℃左右。一般采用
化合物名称
三氯甲烷一溴二氯甲烷二溴一氯甲烷三溴甲烷
保留时间8．463014．32625．21329．788
三卤甲烷对色谱峰的响应面积选择三卤甲烷最大相应的波长，来计算自来水中三卤甲烷的浓度。按照上述方法测试后再以峰面积对化合物浓度计算线性方程以及相关系数，见表2。
标准方程
Y=1285．98x+16227．14Y=4255．62x+49916．78Y=3135．48x+25515．09Y=1144．92x+15246．2
Ｒ20．9970．9970．9980．994
表2THMs标准曲线
4急性暴露安全阈值计算模型
计算水中污染物的急性暴露安全阈值的步骤为：第一步，采集相关的水中污染物急性暴露毒理学数据；第二步，分析采集的数据，并判断出污染因子急性暴露时是否是有阈污染物；第三步，对于有阈污染物，使用下面的公式计算出污染因子的急性暴露安全阈值，计算公式如下：
NOAEL×BWSV=×P（公式1）
UF×D
mg/L；式中：SV－－污染因子暴露的安全阈值，
NOAEL－－污染物的无不良反应浓度，mg/（kg－d）；
kg；BW－－暴露人群体重，
D－－暴露人群日均饮用水量，L/d；P－－饮用水占日均可耐受量的比例，%；UF－－不确定因子。
5健康风险评价
表3为各种风险水平及其可接受程度。
表3各种风险水平及其可接受程度
可接受程度危险性风险值/a－1
10－3必须采取措施改进危险性特别高，相当于人的自然死亡率不可接受，10－4应采取改进措施危险性中等10－5与游泳事故和煤气中毒事故属同一数量级人们对此关心，并采取预防措施10－6相当于地震和天灾风险人们并不关心该类事故的发生10－7相当于陨石落伤人没人愿意为该事故投资加以防范
参考文献6结论
［1］罗锦洪．饮用水源地水华人体健康风险评价．华东师范通过识别饮用水源地发生水华后水质中的危害
大学．2012．03．
因子，得出主要的污染因子为MCs和DBPs。MCs属［2］黄奕龙，王仰麟，谭启宇，杨磊，刘珍环．城市饮用水源于肝毒素的一种，当其作用于人体肝脏细胞后会是人地水环境健康风险评价及风险管理．地学前缘．2006．05．
；DBPs。体患肝病而主要具有致癌性和生殖毒性本［3］郑德凤，史延光，崔帅．饮用水源地水污染物的健康风
文中通过使用污染因子急性暴露安全阈值的计算方险评价．水电能源科学2008．12．
收稿日期：2014－3－20MC法，计算出了MCs和DBPs的急性暴露安全阈值，
汉族，内蒙古女，硕士研究生，作者简介：葛仙梅（1986－），－LＲ、三氯甲烷、一溴二氯甲烷、三溴甲烷、二氯乙酸、
锡林郭勒盟人，主要从事环境影响评价工作．18mg/L、0．25mg/L、0．三氯乙酸分别是0．004mg/L、
2mg/L、2mg/L、0．13mg/L、0．5mg/L。
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