环境健康风险评价中我国居民暴露参数探讨

暴露参数是人体暴露和健康风险评价中的关键性参数,根据我国居民人群的基本体征参数和相关调查统计数据,在借鉴和参考了美国环境保护署(US EPA)建立暴露参数的方法学基础上,探讨了我国居民呼吸、饮食、皮肤等的暴露参数. 结果表明:我国居民呼吸速率为5.71～19.02 m3/d,18岁以下人群各种活动强度下男性和女性的呼吸速率几乎一样,而18～60岁的男性呼吸速率明显大于女性;我国成年人饮食量为1 176.3 g/d,主要食用米、面及其制品,分别占总饮食量的23%和13%;我国成年男性的皮肤表面积为1.697 m2,成年女性为1.531 m2;我国成年男性平均体质量为62.70 kg,成年女性平均体质量为54.40 kg;我国居民的各种暴露参数与美国相差2.5%～33.3%,若在同等条件下参考国外暴露参数开展暴露和健康风险评价可能带来较大的偏差,开展全国范围内系统的暴露参数调查研究工作迫在眉睫.      

沙颍河流域典型癌病高发区居民硝酸盐和亚硝酸盐暴露及健康风险

为了解沙颍河流域典型癌病高发区居民硝酸盐和亚硝酸盐暴露状况和健康危害,通过采集饮水和蔬菜样品,调查和计算不同人群硝酸盐和亚硝酸盐暴露途径和暴露剂量,对居民硝酸盐和亚硝酸盐暴露的健康风险进行评估.结果表明,受到沙颍河污染的影响,饮水和蔬菜暴露剂量中,癌病高发村庄居民雨季硝酸盐暴露剂量的54.57%和亚硝酸盐暴露剂量的93.77%来自饮水.癌病高发村庄、镇区和其他村庄居民饮水及蔬菜的NO_3~--N年均暴露剂量分别达到2.052、1.457和1.028 mg·kg~(-1)·d~(-1),均超过了0.836 mg·kg~(-1)·d~(-1)的日允许暴露剂量(ADI),癌病高发村庄居民雨季的NO_3~--N最高暴露剂量达到4.594 mg·kg~(-1)·d~(-1),健康风险达到4.11×10~(-8)a~(-1),存在明显的硝酸盐暴露健康风险.除癌病高发村庄居民在旱季存在饮水亚硝酸盐直接暴露的健康风险外,研究区居民饮水和蔬菜亚硝酸盐直接暴露的健康风险总体上不明显.癌病高发村庄居民硝酸盐及亚硝酸盐暴露的健康风险明显高于区内其它居民.硝酸盐是癌病高发村庄居民健康风险的显著危害因子,较高的硝酸盐暴露剂量及其在体内的转化,可能成为癌病高发的因素之一.     

环境健康风险评价中我国居民呼吸速率暴露参数研究

呼吸速率是人体暴露和健康风险评价中的关键性暴露参数之一,然而迄今为止鲜见我国进行的系统调查研究和分析总结,以及公开发布能够代表我国居民的呼吸速率参数的报道,而通常是以引用美国发布的参数为主,导致评价结果的误差并增加了不确定性. 采用呼吸速率的能量估算方法,根据我国2004年大规模的膳食能量调查数据,计算了各类人群的呼吸速率参数. 结果表明:我国男、女性居民长期暴露的呼吸速率为4.7～13.9 m3/d;20～45岁男、女性居民轻、中、重3种活动强度下的呼吸速率为13.5～16.7 m3/d;2～5和6～17岁的城市居民呼吸速率分别比农村居民高15.8%和12.4%,而18～45和45岁以上的农村居民的呼吸速率分别比城市居民高3.9%和7.6%,城市和农村居民的呼吸速率存在差异;各年龄段长期暴露的日均呼吸速率是静息通气量的1.1～1.3倍,与相关文献的报道相符;如果直接引用美国的呼吸速率参数,将会造成2.6%～30.9%的误差.      

中国居民饮用水镉暴露非致癌风险的年龄分层权重

饮水是人体镉（Cd）暴露的重要途径,为了定量表征中国居民饮用水镉暴露风险,通过文献调研收集我国3类主要饮用水类型的镉浓度数据.利用回归模型获得不同年龄段人群饮水暴露参数分布模式.基于概率方法评价不同水体和不同人群由于饮用水镉暴露造成的非致癌风险.结果发现,3种类型水体镉浓度存在显著差异.自来水、未处理的地下水和地表水源水的ρ（Cd）几何均值分别为（0.48±0.78）、（1.07±1.82）和（1.04±1.38）μg·L^-1.风险评估结果表明,各个年龄段和3类水体的风险商中位数都远小于1.与美国环保署推荐的暴露剂量阈值比较,未处理的地表水源水、地下水和自来水的超过阈值的概率分别为2.4%、 1.3%和1.0%.其中,6～8岁的儿童具有最高的镉日均摄入剂量,15～17岁年龄组人群摄入量最低.通过年龄分层权重后的蒙特卡洛模拟发现,在超过暴露阈值的人群中,18～44岁的成年人占所有超限人数的50.8%.综上所述,我国居民的饮用水镉暴露引发的非致癌风险较低.但特殊群体仍存在超过暴露剂量阈值的概率,需要进一步加强饮用水镉污染控制以降低镉暴露引发的健康风险和保障饮水安全.     

我国北方典型地区居民呼吸暴露参数研究

呼吸暴露参数是准确估算人体对污染物的暴露剂量和健康风险评估的重要参数之一,而我国目前对于该项工作的调查研究较少.采用问卷调查的方式对我国北方典型地区——太原的2 860名受试者进行了时间-活动模式的研究,结合人体能量估算模型,计算出适合该地区居民的呼吸速率参数,并与国内外情况进行对比分析.结果表明:该地区居民室内日平均活动时间为16.1～18.4 h;不同性别、不同年龄组的城市和农村居民从事各种强度活动的时间有很大差异;同时得出,该市城市居民长期暴露的呼吸速率参数为10.72～14.53 m3/d,农村居民为15.61～22.59 m3/d.与我国相关文献数据和美国环境保护署(US EPA)的数据相比,如果直接引用US EPA的数据,将会给健康风险带来30%～50%的偏差.      

基于概率方法的中国居民饮水途径砷暴露健康风险评估

通过文献调研收集我国3类主要饮用水类型的总砷浓度.通过回归模型获得不同年龄段人群饮水暴露参数分布模式.基于概率方法评价不同水体和不同人群由于砷暴露造成的致癌风险和非致癌风险.结果发现,全国各类水体的总砷浓度几何均值为（13.0±38.1）μg·L^-1.其中饮用水中的最高砷浓度出现在内蒙古,广西和山西饮用水中也有较高总砷检出.与相关标准中的砷浓度标准相比,未经处理的井水和未经处理的地表水源水超标的概率分别为23.2%和18.4%.非致癌风险评估发现,井水和地表水源水饮用人群超过单日暴露剂量阈值的概率分别为24.0%和19.5%.致癌风险评估发现,我国全人群终生饮水砷摄入导致的致癌风险（LCR）中位数为3.22×10^-5,处于可接受水平.其中18~45岁人群有最大的风险贡献,LCR中位数为1.37×10^-5.井水和地表水源水饮用人群LCR仍有一定概率超过美国环保署（US EPA）规定的严重风险水平.综上所述,我国居民存在潜在的饮用水砷暴露健康风险,需要进一步加强饮用水砷污染控制以降低砷引发的健康风险和保障饮水安全.同时建议加强风险阈值研究以期真实反映砷暴露风险,为保护居民健康提供科学依据.     

太湖饮用水源地附近居民暴露参数

采用问卷调查方式研究了太湖饮用水源地附近1 500人的相关暴露参数.结果表明:该地区成人平均体质量为63.07kg,男性和女性分别为67.55和57.59 kg;平均体表面积为1.71 m2,男性和女性分别为1.79和1.61 m2;主食(米饭)、水产品、肉类、蛋类、蔬菜和水果的摄入率50百分位数分别为300、33.09、102.56、48.44、291.44和216.86 g/d;直接饮水率为1 125.00mL/d.该研究结果与美国和日本《暴露参数手册》推荐值有较大差异,差异范围为-67.33%～141.08%;相比国内其他研究结果,体质量、体表面积、直接饮水率相差不大,但饮食暴露参数有较大差异.      

中国太湖流域(江苏南部)人群复合污染经口途径暴露风险评估

对太湖流域(江苏南部)无锡、常州、镇江3市经口介质(地下水、土壤、农作物共389个样品)中Cu、Pb、Cd等8种重金属和有机污染物DDTs的污染状况进行实验室分析,运用US EPA推荐的暴露风险评估模型,对研究区人群进行了暴露参数实测,考虑中国居民膳食习惯,对太湖流域居民经口途径的暴露风险进行评估.研究结果表明:太湖流域重金属、有机污染物污染较严重;传统方式估算的太湖流域人群经口暴露风险,男性总暴露风险为9.07 × 10-3,女性为1.00×10-2;考虑综合处理因素的流域人群经口暴露风险,男性为3.94×10-3,女性为4.35×10-3.食物源经口介质采用传统方式估算的暴露风险值和经综合处理后的暴露风险值均高于可接受暴露风险水平,致癌风险明显高于非致癌风险,Cd的致癌风险对暴露风险值贡献率最大,其次为Pb.     

基于参数实测的水中重金属暴露的健康风险研究

以位于长江和淮河流域交界处河南泌阳县为研究区,利用ICP/MS分析城镇和农村居民饮用水中14种重金属含量,抽样选取2 500名城镇和农村不同性别和年龄的受试者作为研究对象,详细记录受试者3 d内的饮水和皮肤接触水的活动频率,并对有关饮水和皮肤暴露参数进行了测量.用暴露和健康风险模型计算了城镇和农村居民对14种重金属的经...     

典型电子垃圾拆解区居民多卤代芳烃的膳食暴露及其癌症风险评估

收集浙江典型电子垃圾拆解区和对照区的饮用水、蔬菜、豆类、米饭、鸡蛋、鱼、鸡肉和猪肉等8类食物样品共191个;采用GC/MS 5975B分析样品中23种PBBs,12种PBDEs和27种PCBs;评估当地居民的PHAHs膳食暴露现状及其癌症风险.结果表明,拆解区居民这三大类PHAHs的平均日摄入量是对照区的2~3倍,通过米饭摄入PHAHs的量占当地居民PHAHs总摄入量的48%以上.拆解区居民因食物摄入PHAHs的癌症风险(3.81×10-4)是对照区(1.50×10-4)的2倍多,其中二英类PCBs的风险值占总癌症风险的45%以上.通过米饭摄入PHAHs是主要的暴露途径,二英类PCBs是引起癌症风险的主要贡献因子,电子垃圾拆解释放出的PHAHs通过食物摄入进入居民体内引起的癌症风险要明显高于对照区.     

中国浏阳农村地区人群暴露参数

以湖南省浏阳市农村地区人群为研究对象,采用问卷调查的方式对研究地区人群的暴露参数进行研究,结果表明:研究地区成人男性、女性的平均体质量分别为62.45和53.71kg,平均体表面积分别为1.710和1.546m2;成人日均饮水摄入量为1428 mL,P₉₅(第95百分位数)为3350mL,其中,日均直接饮水量为1035mL,P₉₅为2500mL;调查地区大米、面粉、鱼类、猪肉、鸡肉、蛋类(鸡蛋和鸭蛋合计)日均摄入量,成人男性为335.54、89.28、15.41、18.48、14.18和21.70g/d,成人女性为269.28、68.45、14.89、16.73、13.11和18.07g/d. 研究还发现,调查地区人群饮用水源以泉水和井水为主,分别占52.42%和36.31%,也有个别人群饮用河水和湖水等地表水. 研究结果与美国和日本暴露参数推荐值相比有较大差异,与我国同类研究相比也存在一定的差异,说明暴露参数具有区域性、种族性等特征.      

沱江流域饮用水源地抗生素污染的时空变化、生态风险及人体暴露评估

为探讨抗生素在饮用水源地的分布现状,采用固相萃取-高效液相色谱质谱联用法对四川省沱江流域典型城市饮用水源地中35种抗生素进行了测定,并计算了风险商(RQ)及人体通过饮用水暴露于抗生素的量. 结果表明:① 沱江流域饮用水源地35种抗生素被广泛检出,在春季、夏季、秋季、冬季的浓度分别为n.d.(低于检出限)~114.696、n.d.~536.322、n.d.~69.488和n.d.~90.461 ng/L,检出率分别为0~85.7%、0~92.9%、0~100.0%和14.3%~100.0%. ② 抗生素在冬季检出率最高,达74.3%,喹诺酮类在各季节的平均浓度呈冬季≈夏季>春季>秋季的特征,四环素类在秋季浓度最低,其余5类抗生素未发现显著的时间变化. ③ 磺胺类和大环内酯类存在一定的空间分布特征,而其余抗生素未呈现显著空间分布差异. ④ 磺胺嘧啶在春季、秋季和冬季以及盐酸金霉素在夏季对生态系统有较高的生态风险. 氧氟沙星和盐酸四环素在春季、夏季和冬季的风险商介于0.10~1.00之间,在相应季节对沱江流域可能造成中等生态风险. ⑤ 短期内居民通过饮用沱江流域饮用水源地水暴露于抗生素的风险可以忽略不计,但长期低剂量暴露带来的健康风险问题有待进一步研究. 研究显示:抗生素污染广泛存在于沱江流域饮用水源水中,其中以兽用抗生素为主,表明农业活动可能对该流域抗生素污染贡献较大;沱江流域饮用水源地水中抗生素总体处于中低生态风险,基于该研究数据沱江流域内人群饮用水源水暴露于抗生素的量较低,相对安全.      

室内空气中苯并[a]芘的健康限值研究

应用健康风险评估方法,基于中国人群暴露参数特征推导我国不同人群的室内苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene,BaP）浓度限值.并通过文献调研收集我国室内空气中BaP浓度,运用蒙特卡洛方法计算不同人群的BaP暴露致癌风险,探讨限值的可达性.研究发现,基于具有全国代表性人群暴露特征推导所得的BaP限值的平均值±标准偏差为（1.38±0.32）ng/m³,与我国现行《室内空气质量标准》（GB18883-2002）中的BaP限值相近.基于城市男性、女性暴露特征推导的健康限值分别为1.34ng/m³和1.40ng/m³,基于农村男性、女性暴露特征推导的限值分别为1.35ng/m³和1.41ng/m³.基于低年龄人群暴露特征推导的限值要低于高年龄段人群限值.我国大部分室内空气BaP实际监测浓度高于本研究推导出的健康限值,建议持续加强室内清洁能源使用和控烟等措施,减少BaP室内暴露风险.     

基于随机-模糊耦合的污染场地健康风险评价及案例

采用模糊理论描述风险评价过程的模糊不确定性,采用概率理论描述随机不确定性,同时为解决模糊数计算过程复杂的问题,将模糊变量表示成均匀随机变量的函数,用Monte Carlo算法模拟模糊变量之间的函数运算,从而实现模糊-随机方法的耦合.为验证该模糊-随机耦合模型的有用性,选取青海某汞化工污染场地进行案例研究,通过与RBCA模型比较,验证了该模型的基本精度,且能较好地表征场地参数的不确定性对风险评价结果的影响.案例分析的结果表明:人群主要暴露途径为经口摄入,贡献率为80%左右;正常暴露情形下,该场地的健康风险水平为0.28,风险水平可以接受,最不利情况下的健康风险风险水平为1.28,最不利情况出现的概率小于等于1%;该场地对人群的健康风险随着时间减小,在第6年左右其风险减小至可接受水平,建议无需对场地开展污染治理,只需在污染物高峰段(第1~6年或第6~8年)为居民提供替代水源以截断暴露途径,待场地污染水平自然衰减.     

河南省焦作市中小学土壤重金属污染状况及健康风险评价

以焦作市部分城乡结合部学校、市区学校以及农村学校为研究对象,测定其土壤重金属含量,并进行富集因子分析以及健康风险评价。结果表明:焦作市采样点学校土壤中Zn、Cr、Ni、Cu的平均含量分别为142、65、31、22 mg/kg,均高于河南省土壤背景值;土壤重金属污染程度呈现出城乡结合部学校城市学校农村学校。重金属富集因子分析表明除城乡结合部学校中希望实验学校Zn呈现出显著富集之外,其他学校土壤重金属整体污染比较轻微。焦作市学校土壤重金属对儿童的非致癌健康总风险(HI)排序为CrNiCuZn,但是均小于1,不存在非致癌健康风险;Cr的总致癌风险大于10~(-4),存在致癌风险,Ni的总致癌风险在10~(-6)~10~(-4)之间,其致癌风险在可接受范围。从不同途径看,致癌风险和非致癌风险均是表现为手口摄入皮肤摄入呼吸摄入;从不同的学校类型来看,致癌风险和非致癌风险均表现为城乡结合部学校城市学校农村学校。总体而言,焦作市部分学校的儿童存在一定的健康风险,应予以重视。