生活饮用水水质和健康风险评估案例.docx

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1、A.1饮用水隐胞子虫感染的风险评估基于经典QMRA框架进行计算隐抱子虫的健康风险：危害识别、剂量-反应关系评估、暴露评估、风 险表征。通常饮用水中很难检出隐狗子虫，可通过水厂去除隐抱子虫率换算获得。某水源地中多次检出隐抱 子虫的浓度在0-6个/10L,评估当地居民经饮水途径摄入隐胞子虫的健康风险是否可以被接受。评估步 骤如下：A. 1. 1风险评估过程A. 1. 1. 1危害识别隐抱子虫属于耐氯原虫，普通氯消毒无法消杀。因此，隐抱子虫可通过普通供水系统感染人群，感 染后可能出现腹泻，对于免疫力低下者甚至导致死亡。A. 1. 1. 2剂量-反应关系评估人群隐胞子虫摄入剂量-反应关系可采用指数模型

2、。Pinf 二 l-e-yXD（公式 1）例：低年龄组隐胞子虫感染概率为：Pinf=l-e-0042 DPmf：在一定的暴露人群中，被隐泡子虫感染的累积概率D：使一定的暴露人群感染隐胞子虫的剂量Y：常数，取值0.0042。另外，腹泻导致的死亡比例大致为0T. 64X10-2,用于计算隐狗子虫导致的死亡率。A. 1. 1.3暴露评估根据水质调查地表水水源中隐泡子的浓度通常在0-6个/10L。人群暴露隐抱子虫途径主要分为三类: 直接饮用人天）,食物残留和洗碗（0.007-0. 07L/人天）与游泳吞咽（0.016 L-0. 037 L/人次）。三部分暴露途径的总暴露量计算如下：D=ZCjXVjX

3、（l-（p）（公式 2）对不同年龄组分别进行计算，其中低年龄组年摄入剂量为：D=0. 3 个/LXO. 349L/dayX30 day/yearX （1-99. 9%） +0. 3 个/LXO. 574L/dayX30day/yearX （1-99. 9%） +0. 3 iVLX0. 823L/day X30day/year X （1-99. 9%） +-=3. 32X10-3D：隐抱子虫的日摄入剂量j：第j种暴露途径，具体为直饮、残余、游泳，取值1至33：隐抱子虫在生水或泳池中的浓度（个/10L）Vj：直饮生水、残余摄入、游泳呛入途径的饮水量（L/人年）（P:常规工艺下隐抱子虫的去除率（99

4、. 9%）A. 1. 1.4风险表征-疾病负担方法低年龄组隐抱子虫感染概率为:Pinf=l-e-0042 D=1_e-o.0042X3. 32xio-3= i. 39X W5/year根据WHO推荐的模型，计算由隐抱子虫引发腹泻造成的疾病负担，如公式所示：YLLs =i diGj（公式3）YLDs =EfNiLWi（公式4）DALYs = YLLs+YLDs（公式5）例如：低年龄组的DALYs计算过程为：YLLs = 1.39X10X0.015X73.4 =1.53X10-5YLDs . 0. 0164x0. 054X 1. 39X10-5=l. 23XIO8DALYs = YLLs + YL

5、Ds = 1.53X10-5式中，YLLs是指因摄入隐抱子引起的腹泻致死人群损失的寿命年，小为因隐抱子虫摄入导致腹泻死 亡率，ei为年龄段i的期望寿命年，YLDs为指因患病失能损失健康寿命年，M表示年龄段i的患病数，i取 值从1至100, L为感染隐孑包子虫时患病持续时间，从3. 5-18.4天不等。Wi为在感染隐范子虫时的伤残权 重，本案例选择0.054。A. 1. 2风险结果A. 1. 2. 1隐抱子虫暴露评估假设原水中隐抱子虫浓度为3个/10升，不同年龄段人群直接饮用暴露量(假设暴露时长为90天)为 0-0.013个/人年，食物残留和洗碗途径暴露量为3.45x10-4-L35xl(y3个

6、/人年，游泳吞咽途径暴露量为 0-7.02X10一5个/人年。风险表征隐抱子虫的剂量-反应曲线，使用指数模型(公式2)计算五个年龄组中隐抱子虫的感染概率为 1.40x10-5-6. 13x10 5(平均5. 12xl(f5)。疾病负担的计算基于常规处理工艺(假设去除率99.9%),计算得到隐抱子虫感染累积风险为L26Xl()6DALYs/ppy (95%CI： 3. 24X 10-8, 1.35X 10-5),从暴露途径看，风险来自直接饮用为L 12X 10 DALYs/ppy (95% CI： 2. 71X10 8, 1.2X10-5)、残留摄入为 1.40X10DALYs/ppy (95%

7、CL 5. 04X 10-9, 1.49X 10 6 ) 游泳为 1.50X10勺 DALYs/ppy (95%CI： 0, 9. 40X10-9)。A. 1.3不确定性分析本研究中不确定性来自隐抱子虫浓度分布、生水摄入量的人群差异性和统计学参数等。其中水原水 中隐抱子的浓度在0-6个/10 L,采用泊松分布进行概率分布分析。人群暴露隐抱子虫途径生水摄入量的 范围为直接饮用0.349-L 547 L/人天(均匀分布),食物残留和洗碗为0. 007-0. 07 L/人天(均匀分布) 与游泳吞咽为0.016 L-0. 037 L/人次(均匀分布)采用R等软件进行蒙特卡洛随机模拟。A. 1.4评估结

8、果和建议该水原水中隐泡子虫超过3个，水厂去除率99.9%时，其人群健康风险平均值高于WHO所推荐可接受 风险10上建议提高水厂去除率，或者对隐抱子虫污染源进行调查及时进行控制，通常来自畜禽养殖和 生活污水等。A.2饮用水苯酚摄入的健康风险评估某水厂末梢水中苯酚浓度为0.05 mg/L,该地有一部分成年居民每天饮用此水长达30年，请评估当 地该部分居民经饮水途径摄入苯酚的健康风险。评估步骤如下：A. 2. 1危害识别苯酚经口暴露的动物实验表明苯酚会引起胚胎体重降低、生长迟缓及发育异常等非致癌毒性作用。 查询WHO的国际癌症研究机构(International agency for researc

9、h on center, IARC)数据库，可知 苯酚的致癌性属于第3类：致癌证据不足，故评估苯酚经口摄入的非致癌效应。A. 2. 2剂量-反应关系评估查询WHO等权威组织和机构的数据库，可知苯酚慢性经口暴露的参考剂量RfD为0.3 mg/kg doA. 2. 3暴露评估A. 2. 3. 1确定暴露参数当地居民暴露持续时间ED为30 y,暴露频率EF取365 d/y,实际平均暴露时间AT为30 y( 10950 d), 查询中国人群暴露参数手册(成人卷)，取当地成年居民日均饮水量IR由为2.0 L/d,平均体重BW 为 60. 0 kgoA. 2. 3. 2计算日均暴露量ADDoral=(CX

10、I Rora lXEDXEF)/(BW XAT)(公式6)=(0. 05 mg/LX2. 0 L/dX30 yX365d/y)/ (60.0 kgX 10950 d)=1.67 X 10 3 mg/kg dA. 2. 4风险表征将上述计算得到的日均暴露剂量与该物质的参考剂量相比较进行定量评估：R = ADD/RfD = 1.67XW70. 3 = 0. 00561人群经口途径苯酚的终生健康风险远小于1,为可接受水平，同时也小于0.1,认为风险可以忽略。 A. 2. 5不确定性分析a)仅考虑经口暴露健康风险，未考虑其他吸入和皮肤接触途径暴露健康风险；b)饮用水中苯酚浓度存在一定的不确定性；c)人

11、群饮水摄入量、体重等参数取值具有一定的不确定性；d)其它。A. 3饮用水四氯化碳摄入的健康风险评估假设供某地区居民饮用的自来水中四氯化碳浓度为0.1 mg/L,请评估在当地居住30年的群众经饮 水途径摄入四氯化碳的健康风险。评估步骤如下：A. 3. 1危害识别查询WHO的IARC数据库，可知四氯化碳的致癌性属于2 B类：动物致癌证据充分，而人群致癌证据 有限，为人类可能致癌物。四氯化碳具有多种毒理学效应，可诱发肝细胞腺瘤或肝癌，同时具有非致癌 物的危险效应，故同时评估四氯化碳经口摄入的致癌效应和非致癌效应。A. 3. 2剂量-反应关系评估查询WHO等权威组织和机构的数据库，可知四氯化碳慢性经口

12、暴露的致癌斜率因子SF为7X10& kg -d /mg,参考剂量(RfD)为0.004 mg/kg do A. 3. 3暴露评估A. 3. 3. 1确定暴露参数某地居民暴露持续时间ED为30 y,暴露频率EF取365 d/y,慢性非致癌效应AT取值30 y( 10950 d),致癌效应评估LT取值70 y( 25550 d),查询中国人群暴露参数手册(成人卷)，取当地成年 居民日均饮水量IR。为2.0 L/d,平均体重BW为60.0 kg。A. 3. 2. 2计算日均暴露量a)终生日均暴露剂量LADDoral= (CX IRoral XEDXEF)/(BWXLT)(公式7)= (0. 1 mg

13、/LX2. 0 L/d X 30 yX365 d/y)/(60. 0 kg X 25550 d) =1. 43 X 10-3 mg/kg d b)日均暴露剂量ADDoral - (CX IRoral XEDXEF)/(BWXAT)(公式8)二(0. 1 mg/LX2. 0 L/dX30 yX365 d/y)/ (60.0 kgX 10950 d) =3. 33 X 10 mg/kg dA. 3. 4风险表征a) 致癌效应的风险值R=LADDXSF=1. 43X 10-3X7. OX 10-2 = 1.0X10 4,致癌风险较高。b)非致癌效应的风险值R=ADD/RfD=3. 33X10 70.

14、 004=0. 831,说明在这种情况下，该饮 用水放射性超过了0.1 mSv/a的IDC。A. 4. 3. 4进行年有效剂量估算。Di =eiXCiXIi（公式 9）功：i核素每年摄入的有效剂量；Q ： i核素饮用水的平均活度浓度（Bq/L）；k： i核素饮用水的年摄入量（L）,成年人2 L/d；： i核素单位摄入量所致的有效剂量的响应值，即剂量转换因子（Sv/Bq）。根据根RP,镭-226、铅-2根和针-210的剂量转换因子分别为2.8义10、Sv/Bq、6.9X 10Sv/Bq和 1. 2X10-6 Sv/Bq。对每一种放射性核素进行年有效剂量的估算，然后确定这些核素的年有效剂量之和。D

15、 = 2.8X 10-Sv/Bq X 2. OBq/L X2X 365+6. 9 X 10Sv/Bq X0. 5 Bq/L X2X 365+1. 2 X 10-6 Sv/Bq X0. 5 Bq/LX2X365 = 1. 10X 10-3 SvA. 4. 4风险表征该地区饮用水放射性致癌效应的风险值10X 10-3 SvX 5. 5X 10-2/Sv=6. 05X 10,故认为该饮用 水放射性物质可能存在致癌风险。A. 4. 5不确定性分析a）饮用水中放射性核素活度浓度存在一定的不确定性；b）人群饮水摄入量、年有效剂量等参数取值具有一定的不确定性；c）其它。A. 4.6建议如果年有效剂量在1 mSv/a左右，尤其在没有其他可供使用或不适合和负担不起的替代水源时， 不应该自动停止生活饮用水供应。在这些情况下，考虑到总体风险的平衡，包括没有饮用水的风险， 允许选定人群的剂量高于1 mSv/a,其结果将是放射风险可能略有增加。