2.2　污染物环境健康风险评价技术方法

2.2.1　基本内容

正确评价化学污染物对人类健康的综合影响,区别问题的轻重缓急,提高化学品管理的总体效果,必须把决策过程建立在可靠的科学基础上。为了使不同部门所得的资料有可比性和通用性,就必须要有一个基本的统一的认识和操作方法。为此,1983年美国科学院首次确立了风险评价的基本概念,并提出了风险评价的四阶段法,这一方法目前已被许多国家所采用,其基本程序分为:危害鉴定、剂量反应评估、暴露评价、风险表征四个阶段。

2.2.2　环境健康风险评价流程

环境健康风险评价流程见图2.2.1。

主要包括四个步骤。

(1)危害鉴定:判定饮用水水源中某种污染物对人体健康的危害种类的过程。

(2)剂量-反应关系:污染物的致癌、非致癌效应与剂量之间的定量关系,分析污染物暴露水平与暴露人群出现不良效应发生率间关系进行估算的过程。

(3)暴露评价:评价人体暴露污染物的途径、方式和剂量的过程。暴露剂量既取决于污染物的浓度,也取决于人体暴露的行为方式,主要通过暴露参数来进行反映。暴露评价要在暴露模型的基础上,选择合理的暴露参数进行评价。

(4)风险表征:确定有害结果发生的可能性,可接受的风险水平及风险评价结果的不确定性等,是环境人体健康风险评价的最后一个环节,为环境风险管理和决策提供依据。

2.2.3　毒害污染物人体健康风险评估方法

NAS在1983年提出了健康风险评价的四步法,即危害鉴定、剂量反应评估、暴露评估、风险表征;EPA在1989年也提出了类似的4个步骤,即数据收集和数据评估、毒性评估、暴露评估、风险表征,其模式较为具体,强调对污染场地各种参数的收集,操作性较强,并建立了综合风险信息系统(IRIS)。美国能源部建立的风险评估信息系统(RA IS),收集整理了包括EPA的综合风险信息系统、健康影响评价概要表以及暂定毒性数据库等数据源中化学污染物对人体健康危害的数据,并提出了不同暴露途径的暴露剂量率计算方法。

完整的健康风险评价应包括对大气、土壤、水和食物链4种介质携带的污染物通过食入、吸入和皮肤接触3种暴露途径对人体健康产生危害的评价。饮用水水体中的污染物按性质可以分为生物性、物理性和化学性污染物,其暴露途径以饮水和皮肤接触途径为主。化学性污染物主要指进入水体的无机和有机化学物质,按其效应和危害程度又可分为致癌毒害效应和非致癌毒害效应。

1.致癌风险评价

对于致癌毒害物的致癌性风险,一般认为是没有浓度阈值的,只要有致癌物微量存在,就会有致癌风险,可能会对人体产生不利影响,且这种影响会持续一生。一般情况下,以认为人体暴露在低浓度的化学致癌物条件下,暴露剂量率和人体致癌风险之间呈线性关系;当暴露在相对较高浓度的化学致癌物条件下,会导致高致癌风险时,暴露剂量率和人体致癌风险之间呈指数关系。通常用风险值(Risk)R表示致癌风险,即指长期日摄入剂量与致癌斜率因子(SF,视物质不同而不同)的乘积,表示暴露于该致癌物质而引发的一生中超过正常水平的癌症发病率,无量纲。可用式(2.2.1)和式(2.2.2)计算:

(1)饮水途径。采用US EPA推荐的暴露模型进行致癌暴露剂量率计算,其公式为:

(2)皮肤接触途径。对于皮肤接触途径,致癌暴露剂量率为

2.非致癌风险评价

一般认为生物体对非致癌物的反应有剂量阈值,低于阈值则认为不产生不利于健康的影响。非致癌风险通常用风险指数(HI)进行描述,其定义为由于暴露造成的长期日摄入剂量与参考剂量的比值。若HI<1,表示非致癌风险在可接受范围内,反之不可接受。可用下式计算:

当某一具体的暴露途径没有毒性数据时,可以通过外推的方法获得。根据EPA的研究结果,皮肤暴露途径的非致癌参考剂量RfDABS和致癌斜率因子SFABS可以采用经口摄入途径的非致癌参考剂量RfDO和致癌斜率因子SFO来推算,公式为:

非致癌风险为饮水途径和皮肤接触途径的非致癌风险之和。

各国在进行环境健康风险评价时,暴露参数是进行模型计算的关键,对于暴露参数的选择都应基于自身的实际情况。目前美国、日本、欧盟都发布了自己的暴露参数手册,我国还没有发布。段小丽(2012)总结了我国已有的暴露参数研究成果,并提供了美国、日本和韩国的暴露参数手册。《美国暴露参数手册》(2011版)对饮水暴露参数和皮肤暴露参数的推荐值见表2.2.1～表2.2.4[1]。