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1研究進展

健康風險評價起始于20世紀30年代,以美國科學院的研究成果最為豐富，其他一些國家也有很多研究。我國的健康風險評價工作始于20世紀80年代初,最初主要應用于核工業等領域，之后應用于地表水和污水回用較多。近幾年國內外對地下水污染健康風險評價研究也頗多，ThiThuGiangetal[4]通過分析地下水中砷存在形式的因素及砷的濃度，與WHO飲用水標準對比描述地下水健康風險。EvaLópezetal[5]利用土壤—地下水遷移模型進行石油污染地下水暴露評價及蒙特卡洛法模擬解決參數的不確定性，最終通過最大日吸入量與可接收日吸入量的比值表征風險。RebeckaTrnqvistetal[6]分析了非洲中部不同季節水污染的變化趨勢，利用WHO飲用水標準和美國環保局推薦飲用水標準分別得出不同污染因子的危害系數和累積危害系數。JianbingLietal[7]將隨機理論和模糊數學理論相結合，描述場地概況和環境質量標準以及健康影響標準的不確定性。韓冰等[8]考慮中國人飲水習慣及有機污染物的自然衰減作用,對USEPA推薦模型進行了改進，增加了水煮沸后污染物的殘留比。祝慧娜等[9]考慮各水期的濃度差異,提出濃度參數綜合評判的概念,建立了基于濃度參數綜合評判的水環境健康風險評價模型，并利用動態聚類分析對評價結果進行了歸類。丁昊天等[10]利用模糊化原理將風險等級分為六級，采用采用USEPA推薦模型長株潭地區地下水重金屬進行了健康風險評價。

2評價理論體系構建

基于對風險的認識，以地下水作為研究介質，定義地下水污染健康風險為在一定時間和區域范圍內，通過地下水這一環境介質產生的水質污染事件及其引起的人體健康效應與人體可接受水平的偏離程度。而地下水污染健康風險評價正是對地下水污染健康風險的描述和量化，并在此基礎上提出科學合理的管理建議。文章按照風險描述、風險量化、風險管理的步驟構建了地下水污染健康風險評價理論體系。

2.1風險描述風險描述亦稱風險識別，是指在一定的時空條件下，通過收集評價區的地下水水質、水位等資料及人群利用地下水的情況定性判斷有無風險及風險大小。包括地下水污染識別和人體健康影響識別。

2.1.1地下水污染識別地下水污染識別主要任務是判定地下水有無發生污染。通過收集有關研究區的環境、水文地質、土地利用方式、污染源分布、地下水化學資料、污染物種類、污染濃度及污染空間范圍等資料，開展地下水質量現狀評價，常用的方法有F值法、模糊數學法、灰色系統綜合評價法[11]。根據《地下水環境質量標準》中規定，地下水III類標準是以人體健康基準值為依據，滿足人群飲用水要求[12]。因此當地下水質量能夠達到并優于III類標準時，認為地下水污染較輕，對人體健康影響較小；當地下水質量類別劣于III類標準時則認為地下水污染較嚴重，會對人體健康產生較大的風險。由于地下水儲藏于地面之下，具有一定的隱蔽性和復雜性。地下水污染狀況受污染源排放、水文地質、補給排泄等影響，呈現一定的變化性，且風險不是對已經發生的事件或結果的概率分析而是要預測不利事件可能發生的概率和可能性有多大[13],因此有必要研究評價區地下水的穩定性。地下水穩定性研究可以采用數學統計方法，通過給定一個期望值，統計分析連續一段時間內評價區地下水水質、水位的變化情況。根據統計結果分為兩種情景，即低于給定期望值時則認為地下水是穩定的，而高宇給定期望值時則認為地下水是不穩定的。這時就需要對地下水污染進行預測，常用預測的方法有數值模擬法[14]、回歸分析法[15]、時間序列預測法等根據評價區的具體情況選擇預測方法。

2.1.2人體健康影響識別人體健康影響識別是確定研究區地下水污染是否對人體健康有不利影響。通過收集資料和開展現場調查，分析研究區的土地利用方式、地下水的供需量、供需方式等確定地下水受體是否為人群。綜合地下水污染識別，當研究區的地下水發生污染并且受體為人群時，那么研究區的地下水污染對人體健康有影響，即存在健康風險。

2.2風險量化根據風險識別的結果，對于存在的風險進行量化。目的是為風險管理提供科學可靠的依據。具體步驟包括污染物毒性鑒定、暴露評價、劑量-反應評估、人體健康效應測度及與人體可接受水平的比較、不確定性分析。

2.2.1污染物毒性鑒定污染物毒性鑒定的主要任務是識別和判定污染物對人體作用后果。環境影響評價技術導則人體健康》（征求意見稿）對化學物質進行危害鑒定時將物質分為了有閾化學物和無閾化學物。其中有閾化學物質是指已知或假設在一定暴露條件下，對動物或人不發生有害作用的化合物，一般指非致癌化合物。無閾化學物質通常指致癌化合物，是已知或假設其作用是無閾的，即大于零的所有劑量都可以誘導出致癌反應的化合物。目前，歐美一些國家已經建立了關于化學物質的毒性數據庫，我國在這方面處于發展中，因此可以借鑒國外的這些權威數據庫作為評價依據。主要毒性數據庫有：（1）國際癌癥研究署(IARC)是隸屬于聯合國的研究機構，該機構將化學物質的致癌性分為四類:第一類(G1):具有充足的人類致癌性的證據。第二類(G2):具有有限的人類致癌性的證據，(又分為兩種情況,G2A:為人類可能致癌物質,其流行病學資料有限,但有充分的動物實驗資料。G2B:也許是人類致癌物,其流行病學資料不足,但動物資料充分,或流行病學資料有限,動物資料不足。第三類（G3):具有的致癌證據不足。第四類(G4):具有對人類無致癌性證據[16]。（2）美國環境保護署綜合風險信息系統(IRIS)，該系統將化學物質的致癌性分為五類:第一類(A)：人類致癌物質。第二類(B)：很可能的人類致癌物質(又分為兩種情況,B1:根據有限的人體毒性資料與充分的動物實驗資料,極可能為人類致癌物質。B2:根據充分的動物實驗資料,極可能為人類致癌物質)。第三類(C)：可能的人類致癌物質。第四類(D)：不能劃分為人類致癌物質。第五類(E)：對人類無致癌性物質[17]。（3）其他的組織機構，如美國研究和發展辦公室、國家環境評估中心和超級基金健康風險技術支持中心發展的臨時的同行審查數據庫，即PPRT；加利福尼亞環境保護局的毒性數據、有毒物質和疾病登記處(ATSDR)的最低風險水平和健康影響評估概要表格，即HEAST等。在進行污染物毒性鑒定時，優先選用國際癌癥研究署(IARC)，其次為美國環境保護署綜合風險信息系統(IRIS)，當上述兩者系統沒有數據時選用其他組織機構獲得。

2.2.2暴露評價暴露評價是對人群暴露于介質中污染物的強度、頻率、時間進行測量、估算或預測的過程，是進行風險評定的定量依據。其主要任務是通過調查評價區域暴露人群分布、暴露頻率、暴露強度、暴露途徑例如飲水途徑、吸入途徑、皮膚接觸途徑、食物鏈途徑、暴露濃度、人群生理特性包括體重、年齡等。另外還應收集相關資料確定人群腸胃吸收因子、皮膚吸收因子等參數，最終評價時間段內的人群暴露量。其中，暴露濃度是一個重要的因素，它直接影響評價結果的準確度，為了減小該因素造成的不確定性，目前多采用蒙特卡洛法進行濃度分布模擬，選擇評價區內監測濃度或預測濃度的95%置信區上限為暴露濃度值，對于特殊情況，采用保守思想即為污染物最大濃度為暴露濃度值。

2.2.3劑量-反應評估劑量-反應評估主要目的是量化污染物的毒性數據，建立人群受污染物劑量與不利健康反應之間關系。無閾物質毒性因子采取無閾值方法，以斜率概念表示即以劑量反應關系曲線估計平均每增加一個單位劑量所增加的致癌概率有多少；有閾物質毒性因子的計算是以閾值(又稱參考劑量RfD)方法為主。對于毒性因子確定，優先參考毒理學、人體流行病學、臨床資料等提供的數據。當數據不足時，尤其對于是一些低劑量、長暴露、范圍廣的污染物時，一般通過動物實驗外推到人體，常用模型有對數正態模型、指數模型β泊松模型。目前，常用的毒性數據庫有：美國環境保護署綜合風險信息系統(IRIS)，世界衛生組織簡明國際化學評估文件與環境衛生準則(WJPCICAD；WHOEHC)[18]，美國環境保護署暫行毒性因子(PPRTVs)[19]；毒性物質與疾病登記署(ATSDR)及最小風險濃度(MRL)[20]，美國環保署健康效應預警摘要表格(HEAST)。

2.2.4人體健康效應測度人體健康效應測度也稱作風險計算，根據暴露評價所得的人體暴露量和劑量-反應評估確定的污染物的毒性參數，計算人群在評價時間段內的健康風險。

2.2.5人體健康可接受水平人體健康可接受水平是指以人體健康為基本依據，人體所能接收的風險最低標準。對于有閾化學物質，以總風險指數小于或等于1為可接受非致癌風險的上限，即總風險指數大于1時。受體所承受的非致癌風險在不可接受范圍內反之。受體所承受的非致癌風險處于可接受范圍。對于無閾化學物質，目前國內外并沒有一個統一的標準，研究較多的以國際輻射防護委員會推薦標準為依據。此外，美國環境保護署、英國皇家協會、瑞典環境保護局、荷蘭建設和環境保護部推薦標準[21]。保守起見，筆者認為以總致癌風險小于或等于10-6為可接受致癌風險的上限,即總致癌大于10-6時,受體所承受的致癌風險在不可接受范圍內；反之,受體所承受的致癌風險處于可接受范圍。

2.2.6健康風險綜合評價由于有閾化學物質風險指數和無閾化學物質風險指數的人體可接受標準值是不同的，因此，當地下水中有閾化學物質和無閾化學物質共同存在時，可以采用加權平均法確定最終風險值。

2.2.7不確定性分析不確定性分析是對風險計算結果準確度的評估。風險評價過程中由于信息的灰色性，可能會引入一定的不確定性。分析這種不確定性對于風險管理和風險決策過程是很有必要的。對于地下水污染的不確定性。不確定性分健康風險評價的不確定性主要分析其在數據收集整理、污染物的毒性鑒定、暴露評估過程。較為常用分析方法主要有敏感度分析、一階誤差分析和蒙特卡羅法等[22]，應根據不確定性的來源、類型和性質選擇合適的方法。

2.3風險管理風險管理主要任務根據風險計算結果，分析產生原因，并提出相應防范措施以降低風險，為管理者和決策者提供合理建議。對于地下水污染健康風險管理可以從以下兩方面施行措施:其一從源頭查清導致地下水污染的污染源，實施關閉或增添環保處理設施以達減小污染物排放量目的。其二從受體人群出發，改善人群用水方式以達到減少污染物暴露量。

3結論與展望

1.基于對風險的認識，提出地下水污染健康風險及其評價定義。按照風險描述、風險量化、風險管理等定性與定量相結合的思路構建了地下水污染風險評價體系。2.按照風險描述、風險量化、風險管理等定性與定量相結合的思路構建了地下水污染風險評價方法體系。詳細闡述了評價體系的每一個步驟的方法，包括地下水水質評價方法、地下水系統穩定性評估方法、暴露量計算方法、風險結果計算方法，不確定性分析方法等。3.從地下水污染源頭和受體人群用方式出發，提出了風險防范措施建議，為我國人群健康和土地利用規劃及地下水保護管理提供科學合理依據。4.目前健康風險評價的體系的建立很多資料來源于各類文獻和網絡資源，我國沒有一套權威機構的資料，希望在接下來的研究可以補充完善。另外，對于地下水方面的研究應加強地質與水文地質學、毒理學、流行病學、人體生理學等多科學之間的相關聯系。

作者：張會興張征宋瑩單位：北京林業大學環境科學與工程學院