水污染對人健康影響研究畢業(yè)論文

1、水質(zhì)污染對人體健康影響研究第一章引言 1.1 背景人類面對前所未有的資源與環(huán)境危機(jī)， 在痛苦而深刻地反思以往的發(fā)展模式后，做出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的明智選擇。 可持續(xù)水生態(tài)資源是可持續(xù)發(fā)展理念的最重要體現(xiàn)與延伸。 但隨著我國人口的快速增長和經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展， 生態(tài)系統(tǒng)尤其是水生態(tài)系統(tǒng)承受著越來越大的壓力。水體污染和富營養(yǎng)化問題不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅著水生態(tài)系統(tǒng)的平衡，威脅著人類的健康。我國是一個(gè)水資源短缺的國家， 水資源問題已成為當(dāng)前制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要問題。隨著工業(yè)發(fā)展和人口增長， 工業(yè)和生活廢棄物大量產(chǎn)生， 加之農(nóng)藥和化肥廣泛應(yīng)用，使水源受到污染的機(jī)會增加。人若飲用或接觸大量受污染的水，就會給

2、身體帶來一定的危害。 水污染比大氣污染、 垃圾污染后果更嚴(yán)重， 水一旦污染了，就很難治好。因此，要把治理水污染作為城市建設(shè)的頭等大事來抓。世界衛(wèi)生組織 (W. H. O)公布的資料表明： 現(xiàn)在因飲用受污染的水， 全世界每年有 3 500萬人患有心血管疾病、 7 000萬人患有膽結(jié)石、 9 000萬人患有肝炎病、3 000萬人死于肝癌、胃癌、 500萬5歲以下的兒童喪生。目前已從水中檢測出 2 200多種有機(jī)化學(xué)污染物，存在于自來水中的就有 785種，其中致癌物 20種、可疑致癌物 23種、促癌物 18種、致突變物 56種。并且我國目前飲水形勢也很嚴(yán)峻。 1996 年國務(wù)院發(fā)展研究中心等 13個(gè)

3、部委聯(lián)合簽發(fā)的文件指出 : 全國 79%的人口正在飲用有害的污染水。其中有 7億人飲用含大腸桿菌超標(biāo)的水 ; 1. 7 億人飲用高氟水??！八廴?、人類將自己毀滅自己”?！帮嬎M(jìn)化刻不容緩”。國內(nèi)一項(xiàng)歷時(shí)5年的國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目 全國生活水水質(zhì)和水性疾病調(diào)查 , 以觸目驚心的數(shù)字給我們敲響了警鐘。 調(diào)查結(jié)果表明 : 我國的自來水沒有一處可生飲 , 我國城鄉(xiāng)居民飲用水的衛(wèi)生狀況與國家規(guī)定的“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”還有很大差距 , 飲用水水質(zhì)之差正日益嚴(yán)重威脅著每一個(gè)人的健康和生存。水孕育了生命 , 是人類賴以生存的基本物質(zhì), 但也是傳播疾病的重要媒介。 生活飲用水與疾病之間存在著某種必然的聯(lián)系，如飲

4、用水由于各種原因被污染 , 水質(zhì)不符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 的衛(wèi)生要求 , 就會對人體健康產(chǎn)生危害 , 引起多- 1 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究種疾病。水污染直接或間接地危害著人體健康，如導(dǎo)致急性或慢性中毒、 水傳播疾病以及化學(xué)致癌作用，還可引起水的感官性狀惡化，影響飲水衛(wèi)生狀況，從而間接影響人體健康。 水污染對人體健康的危害歷史由來已久， 縱觀其發(fā)展進(jìn)程， 大致可分為三個(gè)階段：第一階段：主要是病原微生物污染引起的水傳播疾病，如病菌引起的傷寒、霍亂、腸炎，病毒引起的脊髓灰質(zhì)炎、柯薩奇病、傳染性肝炎，寄生蟲引起的血吸蟲病、阿米巴痢疾、鉤端螺旋體病等。這種水污染的健康危害發(fā)生最早、延續(xù)時(shí)間最長，

5、嚴(yán)重威脅人類生命， 迫使飲水消毒和自來水廠紛紛興起。隨著自來水廠的普及，水腸道傳染病得到了有效控制，但在一些落后地區(qū)仍有暴發(fā)流行。第二階段： 到本世紀(jì)中葉，隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了水體受到工業(yè)廢水及廢渣的污染， 特別是含砷、汞、鎘、鉻、鉛等重金屬廢水的污染而對人體健康造成極大危害。在日本出現(xiàn)了震驚世界的兩大公害病一甲基汞導(dǎo)致的水俁病和鎘中毒導(dǎo)致的疼痛病， 引起了各國政府的重視， 在采取了一定的預(yù)防和治理措施后，這種污染危害漸趨緩和。第三階段： 隨著水質(zhì)監(jiān)測儀器的發(fā)展，裝備有計(jì)算機(jī)的氣相色譜質(zhì)譜儀(GC / MS) 開始被用于水質(zhì)分析， 70年代初美國環(huán)保局首先在自來水中檢測出 767 種有機(jī)化合物

6、，引起了人們的廣泛關(guān)注。 到目前為止，全世界已在水中檢測出 2221 種有機(jī)化合物， 其中英國河水中檢測出 324種，第二松花江吉林段檢測出 317種，上海黃埔江中發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物達(dá) 500余種，可見水體中有機(jī)污染物的數(shù)量是驚人的。而且據(jù)報(bào)道，在美國自來水檢出的 767種有機(jī)物中有 20種為致癌物， 26種為可疑致癌物， 18種為促癌或助癌物， 可見水中有機(jī)污染物對人體健康具有極大的危害性。這種有機(jī)物污染引發(fā)的健康危害已成為目前世界各國研究調(diào)控措施。由于水與人體健康密切相關(guān)， 并且面對我國水污染嚴(yán)重、 公民受污染水危害的現(xiàn)狀，本論文通過建立數(shù)學(xué)模型結(jié)合概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、 數(shù)學(xué)分析以及相關(guān)數(shù)據(jù)處

7、理的數(shù)學(xué)軟件等知識來充分探索水質(zhì)污染對人體健康的影響程度， 充分探索水污染對城市建設(shè)的影響程度。1.2 意義- 2 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究在生態(tài)學(xué)的研究中，當(dāng)我們描述實(shí)際對象的某些特征隨時(shí)間或空間而演變的過程，分析它的變化規(guī)律， 預(yù)測它的未來性態(tài)及相關(guān)影響時(shí)， 通常要建立對象的動態(tài)模型，通過對對象的動態(tài)模型的研究不斷總結(jié)出模型的漸變過程， 進(jìn)而簡化問題的研究。水是生命之源， 萬物生長離不開水。 水污染對人的身體健康起著至關(guān)重要的作用。水中所含的礦物質(zhì)元素能有效地補(bǔ)充人體的礦物質(zhì)營養(yǎng)，調(diào)節(jié)代謝平衡，促進(jìn)人體健康成長?？茖W(xué)研究證明，所有的營養(yǎng)素都是靠分解、轉(zhuǎn)換、滲透作用進(jìn)入細(xì)胞，而不同的礦物

8、質(zhì)元素分別掌控不同營養(yǎng)素的轉(zhuǎn)換及吸收。沒有礦物質(zhì)元素，所有食物都無法轉(zhuǎn)換成人體必需的各種營養(yǎng)成分；而如果礦物質(zhì)元素種類不周全、不均衡，人體就無法吸收到全面、均衡的營養(yǎng)。并且生活用水中除了含有鋅、錳、銅、鐵、鉬、鈷、鎳、鉻、鋇等9種對生命的化學(xué)過程起著最深層次的催化、激活、動力作用的動力元素外， 還含有增強(qiáng)人體免疫力、 抗癌作用的砷、鍺等元素。倘若水被污染，那么吸收到人體內(nèi)的飲用水由于被污染而失去原有的功效，并且受污染的水中含有一定程度的致癌物質(zhì)，會危害人體健康， 導(dǎo)致人體出現(xiàn)各種雜癥。因此通過動態(tài)模型研究水污染對人身體健康的具體影響程度是十分重要的，它能夠從根本上分析出人因污染水所導(dǎo)致的嚴(yán)重后

9、果， 給大量制造水污染的人類敲響警鐘，為以后我們保護(hù)水資源、 減少水污染、 進(jìn)一步增進(jìn)身體健康創(chuàng)造美好條件。探索水污染與人身體健康的影響程度， 可以讓無知的不斷制造水污染的人們從本質(zhì)上認(rèn)識到水的重要性， 進(jìn)而保護(hù)地球上有限的水資源， 保護(hù)我們?nèi)祟愖陨?。第二章預(yù)備知識2.1 分布函數(shù)定義 2.1.1 設(shè) X是一個(gè)隨機(jī)變量，對任意實(shí)數(shù)x，稱 F (x) P( Xx) 為隨機(jī)變量 X的分布函數(shù)。 且稱 X服從 F ( x) ，記為 X F ( x) 。有時(shí)也可用FX() 以表明是 的分xX布函數(shù)（把 X稱作 F的下標(biāo)）。- 3 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究性質(zhì) 2.1.2 任一分布函數(shù) F ( x)

10、 都具有如下三條基本性質(zhì)：（1）單調(diào)性 F ( x) 是定義在整個(gè)實(shí)數(shù)軸 (, ) 上的單調(diào)非減函數(shù)，則對任意的 x1x2 ， 有 F (x1) F ( x2 ) 。（2）有界性 對任意的 x，有 0F ( x) 1， 且 F ()lim F (x) 0xF ()l i mF x( ) 1x（3）右連續(xù)性 F ( x) 是 x的右連續(xù)函數(shù)，即對任意的x0有 lim F( x) F ( x0 )x x0F ( x00)F (x0 )意義 2.13對于任意實(shí)數(shù) x1 ， x2(x1x2 ) ，有P x1xx2P x x2 P xx1F ( x2 ) F ( x1 ) ，因此若已知 x的分布函數(shù)，就

11、可以知道 X落在任一區(qū)間 (x1, x2 上的概率，在這個(gè)意義上說。分布函數(shù)完整地描述了隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。如果將 x看成是數(shù)軸上的隨機(jī)點(diǎn)的坐標(biāo)，那么，分布函數(shù)F ( x) 在x處的函數(shù)值就表示 X落在區(qū)間 (, x 上的概率。有了隨機(jī)變量 X 是分布函數(shù)，那么有關(guān)X 的各種事件的概率都能方便的用分布函數(shù)來表示。2.2 連續(xù)隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)定義 2.2.1 設(shè)隨機(jī)變量 X 的分布函數(shù)為 F ( x) ，如果存在實(shí)數(shù)軸上的一個(gè)非負(fù)可積函數(shù)，使得對任意實(shí)數(shù) x 有 ( )x為連續(xù)隨機(jī)變量，稱p( x)( ) ，則稱XF xp t dtp( x) 為 X 的概率密度函數(shù)，簡稱為密度函數(shù)。性質(zhì)

12、 2.2.2（ 1） 非負(fù)性： p( x) 0 ；（ 2） 正則性：p( x)dx 1。意義 2.2.3以上兩條基本性質(zhì)是密度函數(shù)必須具有的性質(zhì)，也是確定或判別某個(gè)- 4 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究函數(shù)是否成 密度函數(shù)的充要條件。譬如已知某個(gè)函數(shù)p( x) 密度函數(shù)，若 p(x)中有待定常數(shù)， 常數(shù)必定是利用正 性p( x)dx1來確定的。 2.3 區(qū)間估計(jì)設(shè) 是 體的一個(gè)參數(shù)， x1, x2 xn 是 本，所 區(qū) 估 就是要找兩個(gè) 量LL ( x1 , xn ) 和UU (x1, xn ) ，使得LU ，在得到 本 之后，就把估 在區(qū) L ,U 內(nèi)。作 區(qū) 估 通常要求區(qū) L ,U 蓋住的

13、概率 P ( LU ) 盡可能大，但必然 致區(qū) 度增大， 平衡此矛盾，把區(qū) L ,U 蓋住的概率事先 定。第三章水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型3.1 背景意義健康 價(jià)是 20世 80年代以后 起的 境 價(jià)的 點(diǎn)，它是以 度作 價(jià)指 ， 把 境 染與人體健康 系起來， 定量描述 染 人體 生健康危害的 。目前，健康 價(jià)在世界各國都得到一定的 用。健康 價(jià)以美國國家科學(xué)院 (NAS)和美國 保局 (USEPA)的成果最 豐富。1983年美國國家科學(xué)院 公眾健康 價(jià) 出了定 ， 即 價(jià)是描述人 暴露于 境危害因素之后， 出 不良健康效 的特征， 并提出了健康 價(jià)的四步法，即危害 定(Hazard Ident

14、ification)、 量反 估(Dose-response Assessment) 、暴露 估 (Exposure Assessment) 、 表征 (RiskCharacterization)。美國 保局在 1989年 布的 先 助 地健康 價(jià)手冊中也提出了 似的 4個(gè)步 ，即數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù) 估(Data Collectionand DataEvaluation)、毒性 估 (Toxicity Assessment)、暴露 估 (ExposureAssessment) 、 表征 (Risk Characterization)。 兩種模式存在 微的差 ：NAS 1983模式的內(nèi)容更 通用，適

15、用于各種健康 價(jià)；EPA模式 具體，- 5 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究強(qiáng)調(diào)對污染場地各種參數(shù)的收集， 操作性較強(qiáng)。完整的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)應(yīng)包括對大氣、土壤、水和食物鏈 4種介質(zhì)攜帶的污染物通過食入、 吸入和皮膚接觸 3種暴露途徑進(jìn)入人體對人體健康產(chǎn)生危害的評價(jià)。隨著水污染越來越嚴(yán)重，關(guān)于水環(huán)境的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)越來越引起人們的重視，目前主要集中于對地表水或污水回用的評價(jià)， 評價(jià)的污染物主要是無機(jī)和重金屬污染物，也有少量對微生物和有機(jī)物的評價(jià)。由于水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是 20世紀(jì) 80年代后興起的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) (Health Risk Assessment ，HRA)的重要組成部分，是建立水體污染與人體

16、健康定量聯(lián)系的一種評價(jià)方法， 其目的是通過水體污染物危害鑒定、 污染物暴露評價(jià)和污染物與人體的劑量一反應(yīng)關(guān)系分析等定量評估水體污染物對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)。盡管當(dāng)前各國對水體污染健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的方法和模型的表現(xiàn)形式不盡相同。但其原理基本一致，并且都包括致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型兩部分。3.2 模型的建模過程和方法3.2.1兩種風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型的基本情形（ 1）致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型。一般認(rèn)為，只要有微量的致癌風(fēng)險(xiǎn)物存在，即會對人體健康產(chǎn)生危害。 致癌風(fēng)險(xiǎn)常用風(fēng)險(xiǎn)值 (RISK) 表示，其定義為長期日均攝入劑量與致癌強(qiáng)度系數(shù)的乘積， 表示暴露于某種致癌物而導(dǎo)致的一生中超過正常水平的癌癥發(fā)病率，模型表達(dá)式如下

17、：低劑量暴露：RISKigDigQig（1）若式（ 1）計(jì)算結(jié)果大于 0.01 ，則按高劑量暴露計(jì)算：RISKig1exp(Dig Qig )/ 70 （2）（ 2）非致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型。一般認(rèn)為，只有在非致癌物超過某一閾值時(shí)才會對人體健康產(chǎn)生危害。 非致癌風(fēng)險(xiǎn)通常用風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) (HI) 描述，它指暴露造成的長期日攝入量與參考劑量的比值， 模型表達(dá)式如下： HI ig(Dig10 6 / RFDig )/ 70 （3）Dig2.2 Ci ( x)/ 70 （4）以上兩模型中， RISK ig 為第 i 種化學(xué)致癌物經(jīng)飲水暴露產(chǎn)生的人均年致癌風(fēng)險(xiǎn) ( a-1 ) ； Dig 為化學(xué)致癌物 i 經(jīng)飲水

18、暴露的單位體重日均暴露劑量 (mg (kg d)-1 ) ； Qig 為化學(xué)致癌物 i 經(jīng)飲水暴露食入的致癌強(qiáng)度系數(shù) (mg/(kg d)-1 ) ； 70為研究區(qū)人均壽命 (a) ； HI ig 為非致癌物 i 經(jīng)飲水暴露所致健康危害的人均年非致癌風(fēng)險(xiǎn)- 6 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究( a-1 ) ； RFDig 為非致癌物 i 的參考劑量 (mg (kg d)-1 ) ；Ci ( x) 為水體中污染物濃度年均增量 ( mg L 1 ) ，22為成人日均飲水量 (L) 。目前，在評價(jià)水體中有毒物質(zhì)所引起的整體健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)， 一般先單獨(dú)計(jì)算水體中各污染物的致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)值， 然后分類求和，

19、 而不考慮其間的協(xié)同作用和拮搞作用。3.2.2研究區(qū)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)研究區(qū)位于某流域下游， 近年流域上游工業(yè)污染排放致使流域整體水環(huán)境質(zhì)量急劇下降，對研究區(qū)內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了極大影響。 根據(jù)研究區(qū)年度水質(zhì)公報(bào)，該市 2005年飲用水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率僅為 1188，有些斷面水質(zhì)指標(biāo)月均值超標(biāo)率 100，最大超標(biāo)倍數(shù)為 2596倍，水污染形勢十分嚴(yán)峻。為研究水環(huán)境變化對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)， 收集該市 5個(gè)飲用水源水質(zhì)監(jiān)測站 2001-2005年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)（表 1），由表 1可知，該市水體中危害人體健康的有毒物質(zhì)主要包括：化學(xué)致癌污染物 Cr 6 、 As、Cd和非致癌物 Hg、 Pb、Cu、 CN

20、 1 、 NH 3N 、酚、氟化物。放射性污染物未檢出， 故本研究僅考慮水體中化學(xué)致癌污染物和非致癌污染物對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)。表 1 某市 2001年各水質(zhì)監(jiān)測站水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)Table l The observationaldata from water qualitymonitoringsitesin CityA in 20011#2#3#4#5#pH值7.880007.880007.580007.570007.74000(mg / L)7.400007.400009.000008.400008.00000BODCOD(mg / L)1.000000.900000.900001.000

21、000.90000總磷 ( mg / L )0.050000.05000-0.04000Cr 6 (mg / L)0.002000.002000.002000.002000.00200(mg / L)0.002000.001800.002000.000600.00120CdAs(mg / L)0.022900.019400.004500.009300.01650- 7 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究Hg(mg / L)0.000140.000110.000170.000020.00005Pb(mg / L)0.006000.005000.006. 。0.004000.00200Cu(mg / L

22、)0.001000.001000.001000.001000.00100CN1 (mg / L)0 003000.002000.002000.002000.00300NH3N (mg / L)0.310000.260000.130000.030000.11000酚 (mg / L)0 00100 0 001000 00100 000100000100氯化物 (mg / L )0.2700000.280000.130000.210000.210003.2.3模型參數(shù)選擇模型中各污染物的致癌強(qiáng)度系數(shù)和飲水暴露的參考劑量均參照U.S EPA標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，致癌物Cr 6 、As和Cd的致癌系數(shù)分別為

23、 41.00 、1500、 6 10，單位為 mg /( kg d 1 ) ；非致癌物 Hg、Pb、Cu、 CN 1 、 NH 3N 、酚和氟化物經(jīng)飲水途徑暴露的參考劑量分別為0.0003 、00014、00050、0037、097、010、006，單位為 mg /( kg d 1) 。3.2.4研究區(qū)水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空分異特征根據(jù)上述水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型、 模型評價(jià)參數(shù)和研究區(qū)各監(jiān)測站點(diǎn)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。計(jì)算該區(qū) 2001-2005 年人均飲水暴露對人體健康危害的潛在年致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果見表2。衰 2水體污染物飲水暴露所致的健康危害人均年風(fēng)險(xiǎn)Table 2 Health risk fro

24、m pollutants by drinking approach for one person1#2#3#4#5#年RISKig HI igRISKig HI igRISKigHI igRISKig HI igRISKig HI ig份201.96E3.67E1.72E3.44E7.25E-2.90E1.01E2.68E1.51E2.29E01-04-07-04-0705-07-04-07-04-07204.01E2.64E3.96E1.76E3.87E-4.34E3.80E1.94E3.85E1.73E- 8 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究02-05-07-05-0705-07-05-07-

25、05-07201.64E2.14E1.58E2.30E6.59E-1.97E1.05E2.88E1.00E1.59E03-04-07-04-0705-07-04-07-04-07206.57E2.85E6.51E2.70E4.31E-2.46E3.91E2.41E5.77E2.18E04-05-07-05-0705-07-05-07-05-07201.62E2.86E1.56E2.94E9.811E1.81E3.36E4.20E1.07E2.58E05-04-07-04-07-05-07-04-07-04-073.2.5水環(huán)境潛在健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間變化趨勢表2表明，該市除 2002年所有水質(zhì)監(jiān)測站和

26、 2004年 3# 、 4# 水質(zhì)監(jiān)測站周圍水體所含污染物人均年致癌風(fēng)險(xiǎn)低于ICRP推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平5.010 5 a 1外，其余各年各水質(zhì)監(jiān)測站周圍水體所含污染物的年人均致癌風(fēng)險(xiǎn)均超過此標(biāo)準(zhǔn)( 超標(biāo)率高達(dá) 72) ，水污染形勢嚴(yán)峻。 研究期內(nèi)各水質(zhì)監(jiān)測站周圍水體中污染物對于人體的化學(xué)致癌風(fēng)險(xiǎn)還呈現(xiàn)出明顯的年際高低交替趨勢( 圖1) 。而對于化學(xué)非致癌風(fēng)險(xiǎn)，盡管這種年際交替趨勢仍存在，但其絕對風(fēng)險(xiǎn)值都處于10 7 數(shù)量級，對人體健康的副作用甚微。研究區(qū)水環(huán)境潛在健康風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間變化趨勢一定程度上揭示了環(huán)境保護(hù)與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策之間的矛盾如當(dāng)環(huán)境保護(hù)政策優(yōu)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策時(shí)(2002 年和

27、2004年 ) ，水體污染對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)較低。7.00E-046.00E-045.00E-04值4.00E-045#險(xiǎn)2#風(fēng)癌1#致年4#均3.00E-04人3#2.00E-041.00E-040.00E+0020012002200320042005年份- 9 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究圖 1 2001 2005年研究區(qū)內(nèi)人均年致癌風(fēng)險(xiǎn)的年際變化Fig 1 Annual change of individualpotentialcarcinogenicriskcaused bywater pollution from 2001 to 2005 in study area3.2.6水環(huán)境

28、潛在健康風(fēng)險(xiǎn)空間分異特征表2和圖 2表明，研究區(qū)內(nèi)除 2005年水質(zhì) 4# 監(jiān)測站周圍水體的化學(xué)致癌風(fēng)險(xiǎn)值異常外 ( 3.3610 4 a 1 ，為ICRP推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的672倍) ，其它年份各水質(zhì)監(jiān)測站周圍水體中化學(xué)致癌物對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)依次為：1#2#5#4#3# 。究其原因， 1# 、 2# 水質(zhì)監(jiān)測站地處該市老工業(yè)區(qū)，工廠和企業(yè)排污對當(dāng)?shù)厮w污染嚴(yán)重；4# 、 5# 水質(zhì)監(jiān)測站分別位于河流的進(jìn)、出口兩個(gè)水質(zhì)斷面， 4# 監(jiān)測站主要反映的是河流上游城市對流域上游水環(huán)境的影響，而 5# 監(jiān)測站反映的是河流上游城市和該市的綜合水環(huán)境狀況；3# 水質(zhì)監(jiān)測站位于該市中心城區(qū)，

29、 周圍工業(yè)污染源較少， 因而水體中化學(xué)致癌污染物對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)最小。還需說明的是，4# 監(jiān)測站 2005年的極端異常致癌風(fēng)險(xiǎn)主要源于該監(jiān)測站上游地區(qū)的一次意外污染事件，但由于處理措施適當(dāng)， 位于其下游的 5# 監(jiān)測站周圍水體所受污染較輕。對于非致癌風(fēng)險(xiǎn)， 盡管研究期內(nèi)各水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)仍然呈現(xiàn)出一定的空間分異特征，但由于其絕對風(fēng)險(xiǎn)值在研究期內(nèi)不足以對暴露人群健康構(gòu)成明顯的危害，因而本文不做詳細(xì)分析。4.00E-043.50E-043.00E-04值 2.50E-04險(xiǎn)風(fēng)癌致 2.00E-04年均人 1.50E-041.00E-045.00E-050.00E+001#2#3#4#5#監(jiān)測站2

30、005年2004年2001年2002年2003年- 10 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究圖 2 2001 2005年研究區(qū)內(nèi)人均年致癌風(fēng)險(xiǎn)的空間變化Fig 2 Spatialvariationsof individualpotentialcarcinogenicriskcausedby water pollution from 2001 to 2005 in study area3.2.7水環(huán)境潛在健康風(fēng)險(xiǎn)的源特征分析上述分析表明， 研究區(qū)內(nèi)水體中所含化學(xué)致癌物可解釋當(dāng)?shù)厮h(huán)境7429的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，是危害人體健康的主要風(fēng)險(xiǎn)源。表3表明， As和 Cr 6 是該市水體致癌污染物中的主要成分。其人

31、均年致癌風(fēng)險(xiǎn)分別占5739和 3876，此兩種污染物可以解釋研究期內(nèi)該市9986的水體致癌風(fēng)險(xiǎn)變化。表3還表明， As和Cr 6 對研究區(qū)水體致癌總風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)存在年際交替變化趨勢，如As是 2001年、2003年和 2005年水體致癌總風(fēng)險(xiǎn)上升的主要影響因子，而Cr 6 對2002年和 2004年水體致癌總風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)更大。 結(jié)合研究區(qū)水環(huán)境潛在健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間變化趨勢分析，發(fā)現(xiàn) As是研究期內(nèi)該市水環(huán)境潛在健康風(fēng)險(xiǎn)增加的最重要原因。研究期內(nèi)各水質(zhì)監(jiān)測站周圍水體中非致癌污染物對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn) ( 10 7 量級 ) 遠(yuǎn)低于 ICRP規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)閾值， 且各非致癌污染物對水體非致癌總風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)也

32、存在差異 ( 表3) ，研究區(qū)水體中 Hg、Pb、Cu、 CN 1 、 NH3N 和氟化物的人均年非致癌風(fēng)險(xiǎn)占總風(fēng)險(xiǎn)的比例分別為： 177、3234、 1011、072、298、 014和 5194。主成分分析結(jié)果表明， F、Pb和 Cu可解釋研究區(qū) 7583的水體非致癌總風(fēng)險(xiǎn)變化， 但研究期內(nèi)非致癌污染物對非致癌總風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)未呈現(xiàn)年際變化趨勢。致非致癌氯年 站 Cr 6CN 1NH 3N癌CdAs總HgPbCu化份 點(diǎn)酚總風(fēng)物風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)2 1#3.65.41.51.91.41.36.22.51.03.11.43.608E-8E-3E-6E-7E-5E-9E-5E-0E-4E-1E-7E- 11

33、-水質(zhì)污染對人體健康影響研究012#3#4#5#1#2#20 3#024#5#2 1#0506040408070809081007073.64.91.31.71.11.16.21.78.43.11.43.48E-3E-0E-2E-5E-2E-9E-0E-2E-4E-7E-4E-0506040408070809091007073.65.43.07.21.71.36.21.74.23.16.82.98E-8E-3E-5E-8E-5E-9E-0E-1E-4E-1E-0E-0506050508070809091008073.61.66.21.02.18.96.21.79.73.11.12.68E-4E

34、-5E-1E-0E-8E-9E-0E-2E-4E-0E-8E-0506050409080809101007073.63.21.11.55.24.46.22.53.53.11.12.28E-9E-1E-1E-4E-9E-9E-5E-6E-4E-0E-9E-0506040409080809091007073.63.29.34.09.41.16.21.78.13.11.22.68E-9E-6E-1E-3E-2E-9E-0E-0E-4E-6E-4E-0506080509070909091007073.62.78.33.96.22.26.21.77.73.11.31.78E-4E-4E-6E-9E-4E

35、-9E-0E-8E-4E-1E-6E-0506080509080909091007073.61.92.53.82.13.31.21.71.93.17.84.38E-2E-7E-7E-0E-7E-6E-0E-4E-4E-6E-4E-0506080509070809091008073.61.11.53.81.08.81.21.75.13.18.31.98E-0E-7E-0E-5E-9E-6E-0E-8E-4E-8E-4E-0506070509080809091008073.61.66.83.85.24.46.21.74.83.11.11.78E-4E-0E-5E-4E-9E-9E-0E-6E-4E

36、-0E-3E-0506080509080909091007073.64.61.21.62.12.26.21.71.33.11.62.1- 12 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究08E-6E-3E-4E-0E-4E-9E-0E-3E-4E-8E-4E-005060404090809090810070733.64.11.11.52.12.21.21.71.23.11.72.32#1E-7E-8E-0E-4E-6E-0E-3E-4E-8E-0E-8E-0506040409080809081007073.62.12.66.53.18.96.21.71.63.19.41.93#9E-9E-9E-4E-8E-

37、9E-0E-2E-4E-3E-7E-8E-0506050509080909091008073.61.96.61.02.11.51.21.74.23.11.12.84#2E-5E-5E-0E-7E-6E-0E-1E-4E-0E-8E-8E-0506050409070809091007073.68.26.21.03.12.26.21.74.23.11.21.55#2E-5E-0E-4E-4E-9E-0E-1E-4E-0E-9E-8E-0507050409080909091007075.51.01.46.52.14.41.21.71.83.12.02.81#4E-8E-7E-0E-9E-6E-0E-

38、8E-4E-4E-5E-1E-0506070509080809091007075.59.81.46.52.12.21.21.71.63.12.12.72#6E-0E-1E-0E-4E-6E-0E-5E-4E-5E-0E-1E-20506070509080809091007073.66.34.24.33.11.23.71.71.93.18.92.403#0E-3E-1E-4E-2E-7E-0E-4E-4E-0E-6E-08E-05060805090708090910080743.62.11.73.92.18.92.51.71.93.11.22.44#9E-8E-1E-0E-6E-1E-0E-4E

39、-4E-0E-1E-8E-0506070509080809091007075.52.48.55.74.14.41.21.78.13.11.42.15#6E-9E-7E-9E-9E-6E-0E-0E-4E-7E-8E-1E-050608050908080909100707- 13 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究3.67.31.11.62.12.21.23.41.96.22.22.81#9E-8E-2E-0E-4E-6E-0E-8E-9E-5E-6E-8E-0506040409080809081007073.65.41.11.52.12.21.21.71.93.12.32.92#8E-3E-6E-0

40、E-4E-6E-0E-1E-4E-6E-4E-8E-05060404090808090810070723.23.99.84.18.93.71.74.21.44.11.85.50 3#9E-7E-7E-9E-8E-7E-0E-1E-7E-9E-1E-1E-006050509080809090908070555.72.73.33.12.06.21.73.23.11.44.25.54#5E-5E-6E-4E-2E-9E-0E-4E-4E-7E-0E-1E-0506040409070809091007073.62.16.71.02.12.23.12.51.03.11.82.55#9E-9E-7E-0E

41、-4E-4E-5E-4E-4E-9E-8E-8E-0506050409080809081007073.2.8對水環(huán)境管理的啟示上述水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果表明， 研究區(qū) 20012005年僅有 2800的水質(zhì)監(jiān)測樣本符合 ICRP規(guī)定的健康風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)， 水環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻。 然而，根據(jù)當(dāng)前地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)有關(guān)問題的技術(shù)規(guī)范 對相同水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的評價(jià)結(jié)果卻為：52的水質(zhì)狀況為優(yōu)， 36的水質(zhì)狀況為良， 僅有 12的水質(zhì)狀況為輕度污染。盡管兩種評價(jià)體系在方法上存在一定的差異， 其結(jié)果不可以直接比較， 但兩種評價(jià)結(jié)果的差異仍可以說明： 僅僅根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)對水質(zhì)進(jìn)行分等定級評價(jià)不足以真正揭示水體中各污

42、染物對人體健康的潛在危害。 因而采取何種方法評價(jià)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量并直接反映水體污染對人類健康的潛在危害，值得進(jìn)一步研究。3.2.9 結(jié)論20012005年研究區(qū)內(nèi)水體污染對人體健康危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)出明顯的年際變化特征和空間分異規(guī)律，2001年、2003年和 2005年風(fēng)險(xiǎn)值較大， 2002年和2004年風(fēng)險(xiǎn)值較?。桓魉|(zhì)監(jiān)測站周圍水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)? 14 -水質(zhì)污染對人體健康影響研究1#2#5#4#3# 。水體中致癌污染物是對研究區(qū)內(nèi)人體健康造成危害的主要風(fēng)險(xiǎn)源，并且以 As、 Cr 6 和Cd為主。其相對風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)锳sCr 6 Cd；非致癌污染物在研究期內(nèi)雖未對暴露人群構(gòu)成明顯的健康危害，但其對人均年非致癌總風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)存在差異，其排序?yàn)椋悍颬bCuNH 3N HgCN 1 酚。3.2.10 水污染對人體健康影響的經(jīng)濟(jì)損失水污染導(dǎo)致家庭防污費(fèi)用增加率以及水污染造成的人體健康損失量通常與各地生活水平有密切聯(lián)系。現(xiàn)用各分區(qū)單元 1998年人均 GDP產(chǎn)值差異來反映各地生活水平差異，計(jì)算各分區(qū)單元在 1998年水污染程度下造成的單位家庭消費(fèi)增加