上海浦东新区某地块地下水氟化物健康风险评价研究
摘要： 不安全的生活饮用水会对人体造成巨大的伤害。一般来说，对生活饮用水造成危害的主要污染物是砷、氟化物、硝酸盐类物等。这些污染物主要是对人体的全身组织进行伤害，尤其是对包括骨头、牙齿在内的人体骨骼组织。除此之外，对非骨骼组织同样有毒害作用。因此，为了保障居民用水安全，尤其是地表水和地下饮用水的安全，需要对相关的水污染物对人体的伤害进行健康风险评估定量。
关键词：健康风险评价；氟化物；评估
中图分类号：X820.4 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0014-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.006
Study on the health risk assessment of groundwater fluoride in a block in Shanghai Pudong New Area
Ou Qianmei
（Shanghai Huanzuan Environmental Protection Technology Co.， Ltd.， Shanghai 201821，China）
Abstract： Unsafe drinking water will cause great harm to the human body. In general， the main pollutants that cause harm to drinking water are arsenic， fluoride， and nitrates. These pollutants mainly damage the body tissues of the human body， especially the human bone tissues including bones and teeth. In addition， it is also toxic to non-skeletal tissues. Therefore， in order to protect the safety of residents water use， especially the safety of surface water and underground drinking water， it is necessary to quantify the health risk assessment of the related water pollutants on the human body.
Keywords： Health risk assessment； Fluoride； Assessment
1 健康风险评价概述
针对饮用水污染对人体的健康评测，业内目前主要采用的是健康风险评价。主要是把污染物对人类的健康的风险度作为评价指标。这一评价体系首次在人体健康和污染物之间进行相关的连接。对正确认识污染物对人体的伤害，起到了很好的促进作用。
随着健康风险评价体系的日益完善，目前世界各地在针对污染物与人体健康的评价这一方面，健康风险评价都得到了广泛应用。健康风险评价主要包括以下四个部分：首先是危害鉴定，主要是通过对相应数据的收集进行数据评估，从而确定危害的程度与范畴；其次是毒性反应评估，主要通过专业性的反应测试，来对健康进行评估；然后是暴露评估，主要是一旦污染，将会对污染物的污染程度进行评估；最后是风险评估，主要是针对污染时造成的伤害进行评估。 我国针对污染物对人体健康伤害的健康风险评价，主要是开始于20世纪90年代，评价范围也从最初的核工业领域，拓展到水土污染领域。尤其是随着水土污染的日益加剧，我国对水和土壤环境的健康评价体系的关注度也日益增加。随着工业化进程的不断推进，目前在健康风险评价中，除了以往的核、水、土壤检测评估外，风险评价还加入了对无机物重金属以及微量元素等污染物的评价。对于我国大多数城市，地下水都是极其重要的水源选择之一，目前关于地块环境评价中首要问题是针对受到污染的地区地下水与土壤的健康风险评价，这也是本文讨论的对象。
2 工程概况
该项目位于上海市浦东新区，本课题组自2017年10月～2017年12月对该地块场地环境进行初步调查研究。地块占地面积约52914m2（79.41亩）。拟规划用地类型为三类住宅组团用地（Rr3）。按照国家环保部及上海市有关法律法规和环境管理要求，在地块流转的时候，需要对该地块内的土壤及地下水环境质量进行评价，以此来判断在该地块转型利用期间，是否会对场地以及周边人员或环境造成危害。受上海市浦东新区XX单位委托，对该地块开展场地土壤及地下水环境初步调查工作，主要工作内容为调查评估工作方案编制，前期调研资料收集，污染源初步分析，区域土壤及地下水调查及分析评估，项目评审验收等。本项目调查过程中，笔者主要担任项目经理一职，负责项目前期现场踏勘现场、施工取样、数据统计分析和评估等等。本次研究主要针对地块类氟化物超标与否的问题，以及是否会对周边人群健康带来风险进行了评价与估测。
3 项目研究内容与评估方法
3.1 采样点设计
首先，根据前期的实地踏勘资料与现场人员访谈，我们知道，该地块的用地历史一直为工业用地，工业生产历史达到15年左右。根据《上海市场地环境调查技术规范》（沪环保防〔2016〕304号）文件中相关要求，需要识别其潜在污染源，以准确判断其历史上工业生产活动对该地块内土壤和地下水环境是否造成污染。笔者在调查过程当中，根据周边居民的访谈结果，进行了资料收集，并调取了历史卫星图片，进行了相关对比分析，共识别出该地块潜在污染区域11处。在布设土壤和地下水监测点位时，根据《上海市场地环境调查技术规范》及《上海市经营性用地权生命周期管理场地环境保护技术指南》（试行-2016）文件中要求，本项目在该地块，按照专业判断法共布设了22个土壤監测点，其中包含9个井土复合点。这些点位的布设，对项目的整体进行起到至关重要的作用，也为地块内土壤和地下水环境质量的评估提供了充分依据。
3.2 评估方法
3.2.1 HERA软件
本次项目评估当中采用的HERA软件为中科院南京土壤研究所污染场地修复中心自主研发的一款软件。与其他相关软件相比，HERA软件在操作合理性、功能齐全性、系统运行稳定性以及界面人性化方面都有了很大的提升，对评测的结果准确性提供了技术保证。使用HERA对目标污染场地进行健康风险评估时，首先需要确定目标场地的最终修复目标，并在保证人和环境安全的同时实现土壤和地下水的可持续利用。
HERA软件在开发理念上，主要是基于美国、英国与中国在《污染场地风险评估技术导则》的基础上，对土地和地下水风险进行评估。目前，基于该软件技术的健康风险评估体系已经在国内外得到了广泛的应用。对土壤、水的保护带来了很好的促进作用，并产生了巨大的经济效益。
3.2.2 暴露概念模型
场地概念模型，主要是充分利用对目标污染场地的相关数据和信息，进行模型化概念描述，通过文字、图表的方式进行形象化场地污染情况的介绍和说明。采用场地概念模型，可以更为形象地了解污染源，污染过程中污染物的迁移途径，以及污染物对人类健康的影响及接触方式，从而对污染物的产生、发展、防止建立一体化治理方案，对整个污染场地污染情况进行更为集中的反映。
结合笔者多年实地工作经验，污染场地模型的建立在污染场地修复中起到了极为重要的作用。它可以充分反映污染场地的过去、现在和将来，从而可以在日后的修复工作中，针对不同阶段污染物所造成的污染程度的不同，进行相应的调查修复工作。
图1 场地概念模型
4 地块氟化物健康风险评估结果及分析
4.1 健康风险评估
4.1.1 地块氟化物含量
在该地块，我们对监测点氟化物含量进行检测，最终发现氟化物检出浓度范围为0.29～4.8 mg/L，最大值为4.8 mg/L，超出《地下水質量标准》（GB/T 14848-93）III类水标准（1 mg/L）。
4.1.2 地块概念模型设计
居民：本次健康风险评估的主体是被污染场地中生活的居民。由于此次目标场地的规划用途是住宅用地，所以受污染的主要受体便是居民。
建筑工人：建筑工人作为目标土地在开发建设过程中的主要工作和生活者，在建设过程中可能受到地下水污染物的侵害。
4.1.3 HERA人体健康风险计算结果
（1）地下水中污染物对居民的暴露风险。地下水污染物中的氟化物，具有潜在的致癌危害。此次风险评估中，目标用地的氟化物对居民的非致癌危害商范围为6.02×10-2～9.78×10-1，属于可接受非致癌危害水平。地下水中的污染物对居民的非致癌危害商范围为6.12×10-2～9.86×10-1，也属于可接受状态。（2）地下水中污染物对建筑施工人员的暴露风险。此次风险评估中，目标用地的氟化物对建筑工人的非致癌危害商范围为1.02×10-2～1.78×10-1，属于可接受非致癌危害水平。地下水中的污染物对建筑工人员的总非致癌危害商范围为1.01×10-2～1.76×10-1，未超出可接受非致癌危害商水平。
4.2 评估结果分析
（1）根据检测数据的统计分析和评估识别，该地块内主要污染物为地下水中氟化物，并对氟化物进行致癌性判定，根据国际癌症研究协会IARC（International Agency for Research on Cancer， IARC）的研究结果，结合美国EPA风险整合咨询系统IRIS（International Risk Information System， IRIS）的相关研究成果得知，氟化物属于第三类（IARC）、D类（IRIS）。（2）根据本次调查，地块未来土地利用性质判定，其受体主要为居民和建筑工人，暴露途径为口腔摄入、皮肤接触及呼吸吸入，并建立场地暴露概念模型，最后根据《上海市污染场地风险评估技术规范》和《污染场地风险评估技术导则》中的毒性参数及暴露途径，运用HERA软件分别计算地下水氟化物对居民和建筑工人的人体健康风险。计算结果表明，虽然地块内地下水氟化物含量超过《地下水质量标准》Ⅲ类水标准，但对未来用地居民或场地开发过程中的施工人员，所造成的健康风险均处于可接受水平，不会对地块内及周边居民和环境造成危害，该地块内土壤和地下水环境质量水平符合其未来规划需求。
5 结语
通过对上海市浦东新区某地块地下水与土壤中氟化物含量的检测，结合暴露模型与HERA软件，对当地居民与施工人员进行了氟化物健康风险评价。这种方法可以有效地对场地地下水与土壤中污染物质进行风险评价。但是，这仅仅是一个初步环境影响评价，并没有考虑到后续的风险评估。因此，如果对场地内污染物进行进一步的分析评估，还需要结合自然衰减、迁移模型等加以预测。
参考文献
[1]张书源，程全国，孙树林.辽河流域污染防治PPP模式的适用性研究[J]. 环境工程.2017（01）.
[2]徐盛洪，程全国.辽宁某地地下水中（重）金属污染评价[J]. 沈阳大学学报（自然科学版）.2016（06）.
[3]程柳，毛宇翔，王梅，张永领.小浪底水库水体中重金属含量的测定和健康风险评价[J]. 安全与环境学报.2015（01）.
[4]韩芹芹，王涛，杨永红.乌鲁木齐市主要饮用水源地水质健康风险评价[J]. 中国环境监测.2015（01）.
[5]河北省某市农村地区集中式供水水质及健康风险分析[J]. 郭占景，范尉尉，陈凤格，王君霞，赵伟，白萍，杨军. 环境与职业医学. 2014（12）.
收稿日期：2018-05-19
作者简介：欧前美（1988-），女，全日制研究生，职环境保护（中级），研究方向为污染土壤及地下水调查。
关键词：健康风险评价；氟化物；评估
中图分类号：X820.4 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0014-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.006
Study on the health risk assessment of groundwater fluoride in a block in Shanghai Pudong New Area
Ou Qianmei
（Shanghai Huanzuan Environmental Protection Technology Co.， Ltd.， Shanghai 201821，China）
Abstract： Unsafe drinking water will cause great harm to the human body. In general， the main pollutants that cause harm to drinking water are arsenic， fluoride， and nitrates. These pollutants mainly damage the body tissues of the human body， especially the human bone tissues including bones and teeth. In addition， it is also toxic to non-skeletal tissues. Therefore， in order to protect the safety of residents water use， especially the safety of surface water and underground drinking water， it is necessary to quantify the health risk assessment of the related water pollutants on the human body.
Keywords： Health risk assessment； Fluoride； Assessment
1 健康风险评价概述
针对饮用水污染对人体的健康评测，业内目前主要采用的是健康风险评价。主要是把污染物对人类的健康的风险度作为评价指标。这一评价体系首次在人体健康和污染物之间进行相关的连接。对正确认识污染物对人体的伤害，起到了很好的促进作用。
随着健康风险评价体系的日益完善，目前世界各地在针对污染物与人体健康的评价这一方面，健康风险评价都得到了广泛应用。健康风险评价主要包括以下四个部分：首先是危害鉴定，主要是通过对相应数据的收集进行数据评估，从而确定危害的程度与范畴；其次是毒性反应评估，主要通过专业性的反应测试，来对健康进行评估；然后是暴露评估，主要是一旦污染，将会对污染物的污染程度进行评估；最后是风险评估，主要是针对污染时造成的伤害进行评估。 我国针对污染物对人体健康伤害的健康风险评价，主要是开始于20世纪90年代，评价范围也从最初的核工业领域，拓展到水土污染领域。尤其是随着水土污染的日益加剧，我国对水和土壤环境的健康评价体系的关注度也日益增加。随着工业化进程的不断推进，目前在健康风险评价中，除了以往的核、水、土壤检测评估外，风险评价还加入了对无机物重金属以及微量元素等污染物的评价。对于我国大多数城市，地下水都是极其重要的水源选择之一，目前关于地块环境评价中首要问题是针对受到污染的地区地下水与土壤的健康风险评价，这也是本文讨论的对象。
2 工程概况
该项目位于上海市浦东新区，本课题组自2017年10月～2017年12月对该地块场地环境进行初步调查研究。地块占地面积约52914m2（79.41亩）。拟规划用地类型为三类住宅组团用地（Rr3）。按照国家环保部及上海市有关法律法规和环境管理要求，在地块流转的时候，需要对该地块内的土壤及地下水环境质量进行评价，以此来判断在该地块转型利用期间，是否会对场地以及周边人员或环境造成危害。受上海市浦东新区XX单位委托，对该地块开展场地土壤及地下水环境初步调查工作，主要工作内容为调查评估工作方案编制，前期调研资料收集，污染源初步分析，区域土壤及地下水调查及分析评估，项目评审验收等。本项目调查过程中，笔者主要担任项目经理一职，负责项目前期现场踏勘现场、施工取样、数据统计分析和评估等等。本次研究主要针对地块类氟化物超标与否的问题，以及是否会对周边人群健康带来风险进行了评价与估测。
3 项目研究内容与评估方法
3.1 采样点设计
首先，根据前期的实地踏勘资料与现场人员访谈，我们知道，该地块的用地历史一直为工业用地，工业生产历史达到15年左右。根据《上海市场地环境调查技术规范》（沪环保防〔2016〕304号）文件中相关要求，需要识别其潜在污染源，以准确判断其历史上工业生产活动对该地块内土壤和地下水环境是否造成污染。笔者在调查过程当中，根据周边居民的访谈结果，进行了资料收集，并调取了历史卫星图片，进行了相关对比分析，共识别出该地块潜在污染区域11处。在布设土壤和地下水监测点位时，根据《上海市场地环境调查技术规范》及《上海市经营性用地权生命周期管理场地环境保护技术指南》（试行-2016）文件中要求，本项目在该地块，按照专业判断法共布设了22个土壤監测点，其中包含9个井土复合点。这些点位的布设，对项目的整体进行起到至关重要的作用，也为地块内土壤和地下水环境质量的评估提供了充分依据。
3.2 评估方法
3.2.1 HERA软件
本次项目评估当中采用的HERA软件为中科院南京土壤研究所污染场地修复中心自主研发的一款软件。与其他相关软件相比，HERA软件在操作合理性、功能齐全性、系统运行稳定性以及界面人性化方面都有了很大的提升，对评测的结果准确性提供了技术保证。使用HERA对目标污染场地进行健康风险评估时，首先需要确定目标场地的最终修复目标，并在保证人和环境安全的同时实现土壤和地下水的可持续利用。
HERA软件在开发理念上，主要是基于美国、英国与中国在《污染场地风险评估技术导则》的基础上，对土地和地下水风险进行评估。目前，基于该软件技术的健康风险评估体系已经在国内外得到了广泛的应用。对土壤、水的保护带来了很好的促进作用，并产生了巨大的经济效益。
3.2.2 暴露概念模型
场地概念模型，主要是充分利用对目标污染场地的相关数据和信息，进行模型化概念描述，通过文字、图表的方式进行形象化场地污染情况的介绍和说明。采用场地概念模型，可以更为形象地了解污染源，污染过程中污染物的迁移途径，以及污染物对人类健康的影响及接触方式，从而对污染物的产生、发展、防止建立一体化治理方案，对整个污染场地污染情况进行更为集中的反映。
结合笔者多年实地工作经验，污染场地模型的建立在污染场地修复中起到了极为重要的作用。它可以充分反映污染场地的过去、现在和将来，从而可以在日后的修复工作中，针对不同阶段污染物所造成的污染程度的不同，进行相应的调查修复工作。
图1 场地概念模型
4 地块氟化物健康风险评估结果及分析
4.1 健康风险评估
4.1.1 地块氟化物含量
在该地块，我们对监测点氟化物含量进行检测，最终发现氟化物检出浓度范围为0.29～4.8 mg/L，最大值为4.8 mg/L，超出《地下水質量标准》（GB/T 14848-93）III类水标准（1 mg/L）。
4.1.2 地块概念模型设计
居民：本次健康风险评估的主体是被污染场地中生活的居民。由于此次目标场地的规划用途是住宅用地，所以受污染的主要受体便是居民。
建筑工人：建筑工人作为目标土地在开发建设过程中的主要工作和生活者，在建设过程中可能受到地下水污染物的侵害。
4.1.3 HERA人体健康风险计算结果
（1）地下水中污染物对居民的暴露风险。地下水污染物中的氟化物，具有潜在的致癌危害。此次风险评估中，目标用地的氟化物对居民的非致癌危害商范围为6.02×10-2～9.78×10-1，属于可接受非致癌危害水平。地下水中的污染物对居民的非致癌危害商范围为6.12×10-2～9.86×10-1，也属于可接受状态。（2）地下水中污染物对建筑施工人员的暴露风险。此次风险评估中，目标用地的氟化物对建筑工人的非致癌危害商范围为1.02×10-2～1.78×10-1，属于可接受非致癌危害水平。地下水中的污染物对建筑工人员的总非致癌危害商范围为1.01×10-2～1.76×10-1，未超出可接受非致癌危害商水平。
4.2 评估结果分析
（1）根据检测数据的统计分析和评估识别，该地块内主要污染物为地下水中氟化物，并对氟化物进行致癌性判定，根据国际癌症研究协会IARC（International Agency for Research on Cancer， IARC）的研究结果，结合美国EPA风险整合咨询系统IRIS（International Risk Information System， IRIS）的相关研究成果得知，氟化物属于第三类（IARC）、D类（IRIS）。（2）根据本次调查，地块未来土地利用性质判定，其受体主要为居民和建筑工人，暴露途径为口腔摄入、皮肤接触及呼吸吸入，并建立场地暴露概念模型，最后根据《上海市污染场地风险评估技术规范》和《污染场地风险评估技术导则》中的毒性参数及暴露途径，运用HERA软件分别计算地下水氟化物对居民和建筑工人的人体健康风险。计算结果表明，虽然地块内地下水氟化物含量超过《地下水质量标准》Ⅲ类水标准，但对未来用地居民或场地开发过程中的施工人员，所造成的健康风险均处于可接受水平，不会对地块内及周边居民和环境造成危害，该地块内土壤和地下水环境质量水平符合其未来规划需求。
5 结语
通过对上海市浦东新区某地块地下水与土壤中氟化物含量的检测，结合暴露模型与HERA软件，对当地居民与施工人员进行了氟化物健康风险评价。这种方法可以有效地对场地地下水与土壤中污染物质进行风险评价。但是，这仅仅是一个初步环境影响评价，并没有考虑到后续的风险评估。因此，如果对场地内污染物进行进一步的分析评估，还需要结合自然衰减、迁移模型等加以预测。
参考文献
[1]张书源，程全国，孙树林.辽河流域污染防治PPP模式的适用性研究[J]. 环境工程.2017（01）.
[2]徐盛洪，程全国.辽宁某地地下水中（重）金属污染评价[J]. 沈阳大学学报（自然科学版）.2016（06）.
[3]程柳，毛宇翔，王梅，张永领.小浪底水库水体中重金属含量的测定和健康风险评价[J]. 安全与环境学报.2015（01）.
[4]韩芹芹，王涛，杨永红.乌鲁木齐市主要饮用水源地水质健康风险评价[J]. 中国环境监测.2015（01）.
[5]河北省某市农村地区集中式供水水质及健康风险分析[J]. 郭占景，范尉尉，陈凤格，王君霞，赵伟，白萍，杨军. 环境与职业医学. 2014（12）.
收稿日期：2018-05-19
作者简介：欧前美（1988-），女，全日制研究生，职环境保护（中级），研究方向为污染土壤及地下水调查。
