上海市从源头到龙头的饮用水...染物分布特征及健康风险评价_严棋.pdf

Eco-EnvironmentalKnowledge Web环 境 科 学Environmental Science第44卷第4期 2023年4月Vol44，No4 Apr，2023上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价严棋(上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，上海200082)摘要:通过监测饮用水新型污染物从源头到龙头的分布情况，研究明确了藻毒素、内分泌干扰物和抗生素三类新型污染物在各供水环节中的浓度情况，并对各类新型污染物对人体的健康风险开展评价工作 结果表明，进厂水中的藻毒素主要以 MC-和 MC-L 为主，内分泌干扰物仅为双酚 S 和雌酮两种 经过水厂处水工艺后，上述污染物可得到有效的去除 监测期间，除2020 年 1 月检出磺胺类抗生素，其余时段的抗生素类型主要以氟甲砜霉素(FF)为主 FF 的去除效果对氯的形态有较明显的相关性，自由氯消毒相对于化合氯消毒，对 FF 的去除效果较为良好 藻毒素的风险度、内分泌干扰物的非致癌风险值和抗生素的风险商值均远小于 1，尤其在二次供水环节，表明这三类饮用水新型污染物对人体健康均不构成直接威胁关键词:从源头到龙头;藻毒素;内分泌干扰物;抗生素;健康风险评价中图分类号:X820.4文献标识码:A文章编号:0250-3301(2023)04-2136-11DOI:1013227/j hjkx202203016收稿日期:2022-03-02;修订日期:2022-07-07作者简介:严棋(1990 )，男，硕士，主要研究方向为饮用水安全保障，E-mail:yanqi12390126 comDistribution Characteristics and Health isk Assessment of Emerging Contaminantsfrom aw Water to Drinking Water in ShanghaiYAN Qi(Shanghai National Engineering esearch Center of Urban Water esources Co，Ltd，Shanghai 200082，China)Abstract:By monitoring the distribution of emerging contaminants in drinking water from the source to the tap，the concentration of algal toxins，endocrine disruptors，andantibiotics in each water supply link were determined，and the health risks of emerging contaminants to the human body were evaluated The results showed that algal toxins inthe waterworks inflow were mainly MC-and MC-L，whereas the only endocrine disruptors in the waterworks inflow were bisphenol-s and estrone The algal toxins，endocrine disruptors，and antibiotics were removed effectively after the water treatment process in the waterworks During the monitoring period，florfenicol(FF)was mainlydetected，except in January 2020 when a large number of sulfa antibiotics were detected The removal effect of FF was obviously correlated with the form of chlorine Comparedwith that of combined chlorine disinfection，free chlorine disinfection had a better effect on the removal of FF The health risk numbers of algal toxins，endocrine disruptors，and antibiotics were far less than 1，especially in the secondary water supply The results showed that the three emerging contaminants in drinking water did not pose a directthreat to human healthKey words:from raw water to drinking water;algal toxins;endocrine disruptors;antibiotics;health risk assessment随着经济社会发展和人口增长，越来越多的医药和化学品用于人类的生活与生产，并通过农用、医用兽用和生产废水排放等多种途径进入环境水体，进而威胁公众的饮用水安全和人类健康1 3 抗生素作为一种典型的新型污染物4，其在水体中的残留与去除已引起国内外学者的广泛关注和研究20 世纪 80 年代，Watts 等5 首次报道在地表水中检测到了 1 g L1浓度的红霉素、磺胺甲唑和四环素，水环境中的抗生素开始引起高度关注6 水厂作为饮用水处理最为关键的环节，因此，大多数的研究也集中于水厂对抗生素的去除效果中 姚宏等7 以美国常用的 CLA、EY、LEV、SUL 和 TI 抗生素为去除目标，研究了水厂各处理单元和不同采样季节目标抗生素的去除规律;姜蕾等8 通过对饮用水厂的采样检测，初步研究了原水中磺胺类、喹诺酮类和大环内酯类典型抗生素在水厂的去除特点，并分析出了水厂中抗生素的健康风险现状 然而，抗生素在供水环节(尤其是市政管网和二次供水环节)中的赋存情况仍缺乏相应地调查和研究水库型水源的投入和使用，可将区域内原水的分散取水改变为集约化取水，进一步保证了该区域内的供水安全 然而，部分水库型水源的来水周边养殖业相对密集和抗生素使用量较大，同时河网密集，受上游污染排放影响较大，存在抗生素和内分泌干扰物等新型污染物风险9，10 此外，若水库中水动力较弱，则有利于藻类的生成11，也存在藻类生长而导致藻毒素浓度升高的风险 因此，亟需开展调查研究，明确现阶段相关水库内各类型抗生素、内分泌干扰物和藻毒素的浓度情况 在水厂环节，区域内水厂处理工艺存在差异，因此不同水厂对抗生素、内分泌干扰物和藻毒素的去除效果也亟待对比研究本研究选取抗生素 32 项、内分泌干扰物 14 项4 期严棋:上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价和藻毒素 9 项作为水质指标，分析上述新型污染物在原水、出厂水、管网末梢水和二次供水的供水全流程中的浓度情况，进一步了解其在供水环节中的分布特征和健康风险1材料与方法1.1主要试剂与仪器藻毒素、内分泌干扰物和抗生素标准品，用甲醇溶解，配置成 100 g mL1储备溶液，20 保存，标准工作溶液现用现配 甲酸、甲醇和乙腈均为色谱纯，购于 Merck(Darmstadt，Germany)乙二胺四乙 酸 二 钠(Na2EDTA，99%)，购 于 Amresco(Solon，OH，USA)试验用纯水取自 Milli-Q 纯水仪(Millipore，Bedford，MA，USA)其他药品试剂为分析纯0.7 m 玻 璃 纤 维 滤 膜(GF/F，Whatman，England)，用于水样过滤 固相萃取装置(Supelco，USA)，Oasis HLB 固 相 萃 取 柱(500 mg/6 mL，Waters，USA)，用于水样净化富集 Turbo Vap 氮气自动浓缩仪(Caliper，USA)，用于富集后样品浓缩 0.22 m PVDF 针式滤膜(Millipore，USA)，用于浓缩后样品过滤 安捷伦液相色谱-串联质谱仪(Agilent 1260 HPLC 液相色谱仪系统，Agilent 6430Triple Quad 三重四级杆串联质谱仪，电喷雾电离源)，用于新型污染物的检测分析1.2监测方案和水厂工艺简介1.2.1监测指标针对1 号水源受上游来水水质影响，存在氨氮浓度和有机污染物浓度偏高的风险12，本研究选取的新型污染物监测指标如表 1 所示 藻毒素 9项，其中微囊藻毒素 7 项、节球藻毒素和柱孢藻毒素;内分泌干扰物 14 项，为化工原料类 5 项、雌激素类 6 项和雄激素类 3 项;抗生素 32 项，为林可酰胺类 1 项、磺胺类 13 项、喹诺酮类 6 项、四环素类 5 项、大环内酯类 3 项、-内酰胺类 1 项和氯霉素类 3 项表 1新型污染物监测指标Table 1Monitoringindex of emerging contaminants藻毒素内分泌干扰物抗生素YL微囊藻毒素LALYLWLF节球藻毒素柱孢藻毒素双酚 A双酚 F化工原料类双酚 S壬基酚辛基酚雌酮雌二醇雌激素类雌三醇乙炔雌二醇戊酸雌二醇己烯雌酚睾酮雄激素类甲基睾酮群勃龙甲氧苄啶磺胺磺胺脒磺胺嘧啶磺胺甲基嘧啶磺胺二甲嘧啶磺胺类磺胺噻唑磺胺甲噻二唑磺胺甲唑磺胺二甲异唑磺胺氯哒嗪磺胺对甲氧嘧啶磺胺二甲氧嘧啶罗红霉素大环内酯类克拉霉素泰乐菌素林可酰胺类林可霉素诺氟沙星氧氟沙星喹诺酮类恩诺沙星环丙沙星洛美沙星达氟沙星四环素土霉素四环素类金霉素强力霉素美他环素-内酰胺类氨苄西林氯霉素氯霉素类甲砜霉素氟甲砜霉素1.2.2监测点位和频率监测点位和采样频率的设置如表 2 所示，以各水厂(A F 水厂)出发，并选取对应的管网水和二次供水采样点，实现了新型污染物从源头到龙头的全流程监测 同时，为对比 2 号水源和对应出厂水、管网水、二次供水的新型污染物浓度情况，本研究也选取了以 2 号水源为水源的 G、H 水厂和对应管网水、二次供水作为监测对象 采样时间从 2019 年4 月持续至 2020 年 6 月，共开展了 6 次新型污染物采样检测工作1.2.3水厂工艺简介本研究所选取的水厂包括 1 号水源供水的 A F 水厂，以及 2 号水源供水的 G 水厂和 H 水厂 目前，上述水厂均为深度处理水厂，采用了臭氧活性炭工艺，但在整理处理工艺上存在差异，如表 3 所示A、B、D、F、G 和 H 水厂，均采用预臭氧-混凝沉淀-砂滤-臭氧活性炭-清水池的处理工艺;C 水厂将超滤代替砂滤，并置于臭氧活性炭工艺之后，E 水厂则无7312环境科学44 卷预臭氧的处理环节，并将砂滤置于臭氧活性炭工艺之后表 2监测点位和频率Table 2Monitoring point and frequency水厂ABCDEFGH供水水源1 号水源2 号水源监测点位各水厂对应的进厂水采样点、出厂水采样点、管网水采样点、二次供水采样点采样日期(年-月)2019-04、2019-07、2019-09、2019-11、2020-01 和 2020-06表 3水厂处理工艺1)Table 3Water treatment process水厂ABCDEFGH处理工艺1)预臭氧-混凝沉淀-砂滤-臭氧活性炭-清水池;预臭氧-混凝沉淀-臭氧活性炭-超滤-清水池;混凝沉淀-臭氧活性炭-砂滤-清水池1.3样品处理与检测抗生素和内分泌干扰物水样前处理的富集浓缩和测定参照姜蕾等13 的方法进行 将 1 L 水样过滤后调节 pH 为 3.0，加入 0.5 g 螯合剂 Na2EDTA，经HLB 固相萃取柱进行富集，甲醇洗脱，氮吹浓缩，1 1甲醇水溶液定容至 1.0 mL 待进样 采用液相色谱-串联质谱仪对抗生素和内分泌干扰物进行检测，电喷雾离子源正/负离子扫描模式(ESI+/ESI )，流动相为含 0.1%(体积比)甲酸的乙腈溶液和0.1%(体积分数)甲酸的水溶液 抗生素、内分泌干扰物检测限范围分别位于 0.015 2.16 ng L1和0.01 2.23 ng L1 1 L 地表水加标 50 ng 的抗生素和内分泌干扰物混标，抗生素的回收率范围75.1%108.7%，内分泌干扰物回收率范围 68.4%106.0%藻毒素的检测方法参照上海市地方标准水源水中微囊藻毒素测定液相色谱-串联质谱法(DB 31/T 1178-2019)1.4健康风险评价方法1.4.1藻毒素藻毒素的健康风险评价参考文献 14，15 的方法进行，建立水环境中化学致癌物和非化学致癌物的健康风险评价模型 本研究主要检出的藻毒素类型为微囊藻毒素-(MC-)和微囊藻毒素-L(MC-L)，其中 MC-L 体现为非致癌风险，MC-的致癌性尚未阐明且尚无致癌性强度系数或参考剂量等相关毒理学参数 因此，本研究只探讨了 MC-L 的非致癌风险 MC-L 的非致癌风险计算公式为:=2 2ci/(m age fD)106(1)式中，为 MC-L 经饮水途径个人年均健康危害风险度;ci为水中 MC-L 的浓度(mg L1);m 为成人平均体重，取 70 kg;age 为人均寿命，取 70;fD 为 MC-L 经饮水途径参考剂量，取 4 105mg (kg d)11.4.2内分泌干扰物内分泌干扰物的健康风险评价参考王淑婷等16 的方法进行，建立水环境中化学致癌物和非化学致癌物的健康风险评价模型 本次研究检出的内分泌干扰物类型仅为双酚 S 和雌酮，由于 WHO 和美国 EPA 尚未给出这些物质的致癌强度系数和参考剂量等相关参数，因此本次研究仅评价该两种内分泌干扰物的非致癌风险 双酚 S 和雌酮的非致癌风险计算公式为:HQ=CDI/fD(2)式中，HQ 为非致癌风险值，当 HQ1 时认为会对人体产生健康危害，当 HQ 1 时表示风险较小;CDI为单位体重日摄入量 mg (kg d)1;fD 为目标物的非致癌参考剂量 mg (kg d)1 1.4.3抗生素抗生素的健康风险评价参考李辉等17 的方法进行，根据人体对抗生素的日均可接受量，计量抗生素对人体健康的风险商值 抗生素的人体健康风险熵值计算公式为:QH=MEC DWI AB FOEADI BW HQ(3)式中，QH为人体健康的风险商值，当 QH0.01时，表明抗生素对人体健康造成的风险水平可忽略不计，当 0.01 QH0.1 时，表明抗生素对人体健康造成的风险属于低水平;当 0.1 QH1 时，表明抗生素对人体健康造成的风险属于中等水平，当QH 1 时，表明抗生素对人体健康造成的风险处于高水平;MEC 为抗生素的测定浓度(g L1);DWI 为每日饮水量(L d1);AB 为胃肠吸收率，按1 计算;FOE 为暴露频率(350 d a1)，按 0.96 计算;ADI 为日均可接受摄入量 g (kg d)1;BW83124 期严棋:上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价为日均体重(kg);HQ 为最高风险，按 1 计算2结果与分析2.1藻毒素分布特征监测期间通过采样检测发现:经过水厂处理工艺后，各水厂对应的出厂水、管网水和二次供水环节均无藻毒素的检出;各水厂进厂水的藻毒素浓度情况如表 4 和图 1 所示 由表 4 可知，2019 年 4 月、2020 年 1 月和 2020 年 6 月在各水厂进厂水中也均无藻毒素的检出，2019 年 7 月各水厂进厂水藻毒素浓度相对较高 数据表明，原水中藻毒素的浓度与气温存在较强的相关性，当气温较高时，原水中藻类生长环境较为良好，有利于藻毒素的生成;而现阶段各水厂的深度处理工艺均能较好地去除进厂水中的藻毒素，且在管网水和二次供水中均无藻毒素的再生表 4水厂进厂水藻毒素浓度1)/ng L1Table 4Algal toxin concentrationof waterworks inflow/ng L1月份ABCDEFGH4NDNDNDNDNDNDNDND719.870.9109.411.662.715.334.139.8917.4ND30.14.915.710.4ND42.1119.59.39.94.711.99.23.92.7次年 1 月NDNDNDNDNDNDNDND次年 6 月NDNDNDNDNDNDNDND1)ND 表示未检出图 2水厂进厂水微囊藻毒素 和 L 浓度Fig 2MC-and MC-L concentration of waterworks inflow图 1水厂进厂水藻毒素浓度Fig 1Algal toxin concentration of waterworks inflow进一步分析藻毒素的监测数据，发现检出的藻毒素类型主要以 MC-和 MC-L 为主，与太湖18和巢湖19等水库型水源地中藻毒素的主要类型相同 该两类藻毒素在各水厂进厂水中的检出情况如图 2 所示 与藻毒素总浓度相同，MC-和 MC-L 在进厂水中的浓度也均在 7 月达到最大值 比较 A F 水厂进厂水中藻毒素的浓度，可以发现同为 1 号水源供水水厂，距离原水泵站较远的 A、D 和 F 水厂的进厂水中藻毒素浓度较低，而距离原水泵站较近的 B、C 和 E 水厂的进厂水中藻毒素浓度较高 该现象与 1 号水源泵站对输送原水进行预氧化处理有关20 原水输送管网中，氧化剂会对藻毒素进行氧化作用，距离越远的水厂，氧化剂与藻毒素的作用时间越长，因而进厂水中藻毒素浓度也越低2.2内分泌干扰物分布特征监测期间通过采样检测发现:经过水厂处理工9312环境科学44 卷艺后，大部分出厂水中内分泌干扰物得到有效地去除 2019 年 4 月和 2020 年 1 月在各监测点位均无内分泌干扰物的检出，其余时段内分泌干扰物的浓度情况如图 3 所示 总体而言，内分泌干扰物在水体中的浓度较小，最高出现在2019 年7 月份 E 水厂的进厂水中，为 27.05 ng L1 数据表明，现阶段各水厂的深度处理工艺均能较好地去除进厂水中的内分泌干扰物，且在管网水和二次供水中无内分泌干扰物的再生 进一步分析内分泌干扰物的检出类别，发现 2019 年 7 月检出的内分泌干扰物仅为双酚 S 和雌酮两种，而 2019 年 9 月、11 月和 2020 年 6 月仅有双酚 S 检出图 3内分泌干扰物浓度Fig 3Endocrine disruptor concentration双酚 S 作为内分泌干扰物的主要检出类型，尤其在 1 号水源供水水厂的进厂水中，主要与上游来水中存在工业化合物有关10 对比双酚 S 在全球范围内的浓度情况，结果如表 5 所示 对比可知，1 号水源原水中的双酚 S 浓度较小，与日本河流中双酚S 的浓度水平相当，且远低于印度河流中双酚 S 的浓度;2 号水源原水中的双酚 S 浓度则更小 整体而言，现阶段 1 号水源和 2 号水源供水水厂的进厂水中双酚 S 均处于低污染水平2.3抗生素分布特征监测期间通过采样检测发现:经过水厂处理工艺后，出厂水中抗生素得到有效的去除 对比不同水厂进厂水中抗生素总量浓度可知，由于 1 号水源来水周边养殖业相对密集、抗生素使用量较大，原水(A F 水厂进厂水)抗生素浓度远高于 2 号水源原水(G 水厂和 H 水厂的进厂水)抗生素浓度(图 4)对比不同时段水体中抗生素总量浓度可知，2020 年 1 月的 1 号水源原水(A F 水厂进水)抗生表 5双酚 S 在全球范围内的浓度情况1)/ng L1Table 5Concentrations ranges of BPS around the world/ng L1位置最大值最小值平均值文献2 号水源进厂水602ND1 92本研究1 号水源进厂水1561ND3 72黄浦江(中国)25274831326 10江户川河(日本)472 734荒川河(日本)761 646多摩川河(日本)871 547东京湾(日本)15ND85 21库姆河(印度)3 64015768阿迪亚尔河(印度)7 200ND6 840白金汉运河(印度)2 100581 080库塔莱亚尔河(印度)87ND871)ND 表示未检出素浓度明显高于其他时段，主要为磺胺类抗生素的增加(图 5)该结论与程铭等9研究的结果相符主要原因有以下 3 点:由于上游河流水质受人04124 期严棋:上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价类活动影响较大，春冬季节是人畜易患病的季节，因此该时段的抗生素用量会增加;上游河流沿岸和 1 号水源周边存在较多的养殖区域，该时段为农户对养殖池塘的清淤的高峰时段，而养殖池塘的清淤则会导致原水中抗生素的增加;春季是河道枯水期，流量相对较小，导致抗生素浓度的进一步升高总体而言，现阶段各水厂的深度处理工艺均能较好地去除进厂水中的抗生素，且在管网水和二次供水中均无抗生素的再生图 4抗生素浓度Fig 4Antibiotic concentration进一步分析抗生素的监测数据，发现检出的抗生素类型包括林可霉素(LNK)、甲氧苄啶(TMP)、磺胺(SAM)、磺胺脒(SG)、磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺噻唑(STZ)、磺胺甲唑(SMX)、磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺对甲氧嘧啶(SMD)、四环素(TC)、克拉霉素(CLA)、罗红霉素(OX)、甲砜霉素(TAP)和氟甲砜霉素(FF)以进厂水中该类型抗生素浓度最大检出值 10ng L1为标准，进厂水中检出的主要抗生素共 8 种分析对比 1 号水源原水(A F 水厂的进水)、2 号水源原水(G 水厂和 H 水厂的进水)和国内部分典型河流、湖泊地表水体中抗生素浓度水平(表 6)结果表明，2 号水源原水抗生素总量浓度明显低于其他区域;珠江抗生素总量浓度则明显高于其他区域;1 号水源原水、太湖、大通湖和长江南京段抗生素总量浓度相当 不同流域的抗生素种类存在一定的差异，太湖、巢湖和大通湖抗生素以磺胺类和喹诺酮类为主;长江南京段抗生素以大环内酯类和1412环境科学44 卷图 6氟甲砜霉素浓度Fig 6Florfenicol concentration图 5磺胺类抗生素 2020 年 1 月监测结果Fig 5Monitoring results of sulfa antibiotics in January 2020磺胺类为主，其中克林霉素浓度最高，为 739.44ng L1;环渤海典型河流抗生素以-内酰胺类、大环内酯类和喹诺酮类为主，其中青霉素 G 浓度最高，为 355.13 ng L1;珠江广州段抗生素以大环内酯类(脱水红霉素，最高为 643 ng L1)和喹诺酮类(氧氟沙星，最高为 703 ng L1)为主除 2020 年 1 月有相对较多的磺胺类抗生素检出外，氟甲砜霉素(FF)在水体中的检出最为频繁FF 主要用于治疗敏感细菌所致的畜禽和水产细菌性疾病和支原体感染 本研究表明，该物质可能是研究区域水体中抗生素的主要来源 该抗生素在各环节中的检出情况如图 6 所示对比不同水厂进水中 FF 浓度，与抗生素总量情况相同，2 号水源原水中 FF 的浓度远小于 1 号水源原水中 FF 的浓度 观察 B 和 C 两水厂进出水中FF 浓度的变化，当该两水厂均采用自由氯消毒时，出 厂水中均无FF的检出(2019 年4 月);当C 水24124 期严棋:上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价表 6国内部分湖泊、河流水体中抗生素浓度对比1)/ng L1Table 6Comparison of antibiotic concentrations in water of domestic typical lakes and rivers/ng L1抗生素类型抗生素总量磺胺类(最大值)林可酰胺类(最大值)氯霉素类(最大值)SAMSGSMZSMXSCPLNKTAPFF文献1 号水源原水1636 47429138685785131384567388879442062240 91本研究2 号水源原水681 3099NDND0 42842252ND53524 61本研究太湖892 188314823 399 22，23巢湖47171 646 24大通河3669 1493301650 9 25长江南京段1337 7805829 6722 17，26环渤海典型河流1748 87163640634 44 27珠江广州段1 000 3 00041021019253.4 281)ND 表示未检出;表示未检测该类抗生素厂从 7 月开始采用氯氨消毒后，出厂水中则会有少量 FF 的残留;而 B 水厂从 11 月开始采用氯氨消毒后，出厂水中也会有少量 FF 的残留 该现象表明了 FF 的去除效果对氯的形态有较明显的相关性，自由氯消毒相对于化合氯消毒，对 FF 的去除效果较为良好 此外，E 水厂也采用自由氯消毒，然而该水厂的出厂水中，仍有少量 FF 残留 该现象则由于 E 水厂缺少预臭氧环节，导致整个水厂处理工艺对于 FF 的去除效果相对较弱 总体而言，现阶段的水厂深度处理工艺并不能完全去除FF，当进厂水 FF 浓度升高时，出厂水的 FF 浓度也相应升高3讨论3.1藻毒素健康风险评价监测结果表明，经过水厂处理工艺后，各水厂对应的出厂水、管网水和二次供水环节均无藻毒素的检出 因此，本次藻毒素健康风险评价，仅针对进厂水中的 MC-L 计算可知，在监测时段内，各进厂水中的 MC-L 的健康风险度在2.69E 11 4.31E 10 a1之间，远低于国际辐射防护委员会(ICP)推荐的最大可接受水平(5.0E 5 a1，即每年每千万人口因饮水中各种污染物而受到健康危害或死亡的人数不超过 500 人)30 王伟琴等14对浙江省 101 个饮用水源地的 MC-L 进行了健康风险评价，得到的年均非致癌健康风险度是 4.8E 11a1，该数值与本研究中各进厂水中的MC-L 的健康风险度相近3.2内分泌干扰物健康风险评价本研究根据公式(2)计算两种内分泌干扰物(雌酮和双酚 S)的非致癌风险值 考虑到饮水和皮肤接触是饮用水中污染物的主要暴露途径，因此CDI 的值参考王淑婷等16 的方法计算，将各参数代入简化后的 CDI 计算公式:CDI=CDI饮水+CDI接触=(0 033 3+0 024 1)k=0 057 43 k(4)式中，为目标物实测质量浓度(ng L1);k 为比例系数，取1 L (kg d)1 通过查询美国 EPA 综合风险信息系统(IIS)和文献 31，32 得到雌酮和双酚 S 两 种 目 标 物 的 fD 值，分 别 为 0.867ng (kg d)1和50 000 ng (kg d)1 代 入 计 算 可得，监测期间雌酮的非致癌风险值在 0 0.757 之间，双酚 S 的非致癌风险值在0 1.79E 5 之间 双酚 S 的非致癌风险值远小于1，风险较小;雌酮的非致癌风险值相对较高，但雌酮仅在 2019 年 7 月检出，且在二次供水环节的非致癌风险值相对较小(最大值为 0.29)3.3抗生素健康风险评价以进厂水中该类型抗生素浓度最大检出值 10ng L1为标准，进厂水中检出的主要抗生素共 8 种本研究选取该 8 种抗生素的最大检出浓度，计算其在进厂水和二次供水环节对人体健康的风险值 主要抗生素在进厂水和二次供水环节的浓度最大值，以及 ADI 值(参考澳大利亚农药和兽药管理局的ADI 清单33)如表 7 所示参照李辉等17 的方法，选取最大抗生素检出浓度，分别计算进厂水和二次供水中抗生素对人体健康的风险商值(QH)，不同年龄段的人群 BW(人均体重，kg)和 DWI(每日饮水量，L d1)取值见表 8由图 7 可知，进厂水中各类型抗生素的风险商值均远小于 1 风险商值最大的抗生素为 FF(QH接近0.01)，这与该类抗生素的 ADI 值较低ADI=1g (kg d)1 有关 在二次供水环节，抗生素的风3412环境科学44 卷表 7主要抗生素浓度最大值和 ADI 值1)Table 7Maximum concentration and ADI of main antibiotic抗生素种类磺胺类林可酰胺类氯霉素类SAMSGSMZSMXSCPLNKTAPFF进厂水/ng L1138.6857.85131.3845.6738.8879.4420.62240.91二次供水/ng L11.892.410.5215.860.7ND4.156.97ADI 值/g (kg d)175.010.020.0130.050.01 000.04.21.01)ND 表示未检出表 8成人和儿童的 BW 和 DWI 值Table 8Average body weight and daily water intakefor adults and children研究对象BW/kgDWI/L d1儿童-男240.81儿童-女230.76成人-男66.12.48成人-女57.82.12险商值进一步降低，表现为对人体健康风险进一步降低上述结果表明现阶段本研究区域饮用水中的抗生素对人体健康无直接风险，这与世界卫生组织以及其他研究的结果是一致的34 36，并与大通湖25、长江南京段26、珠三角地区饮用水体37 和华东地区长江下游水源地38 的研究结果一致图 7进厂水和二次供水抗生素的人体健康风险Fig 7Human health risk assessment of antibiotics in waterworks inflow and secondary water supply4结论(1)现阶段各水厂的深度处理工艺均能较好地去除进厂水中的藻毒素，且在管网水和二次供水中均无藻毒素的再生 进厂水中的藻毒素主要以 MC-和 MC-L 为主，受原水输送管道中预氧化剂的氧化作用，距离原水泵站越远的水厂，进厂水中藻毒素浓度也越低(2)内分泌干扰物仅检出双酚 S 和雌酮两种，水体中内分泌干扰物浓度较低 监测期间，原水中最高检出浓度为 27.05 ng L1，经过水厂处水工艺后，出厂水中内分泌干扰物基本无检出，可得到有效的去除(3)抗生素主要检出种类为磺胺类和氯霉素类 经过水厂处水工艺后出，厂水中抗生素得到有效的去除 监测期间，除 2020 年 1 月有大量的磺胺类抗生素检出外，其余时段的抗生素类型主要以氟甲砜霉素(FF)为主 FF 的去除效果与氯的形态有较明显的相关性，自由氯消毒相对于化合氯消毒，对FF 的去除效果较为良好(4)对饮用水中藻毒素、内分泌干扰物和抗生素开展健康风险评价 结果显示，藻毒素的风险度、内分泌干扰物的非致癌风险值和抗生素的风险商值均远小于 1，尤其在二次供水环节 该结果表明该三类饮用水新型污染物对人体健康均不构成直接威胁参考文献:1张新波，宋姿，张丹，等 天津供水系统中抗生素分布变化特征与健康风险评价 J 环境科学，2018，39(1):99-108Zhang X B，Song Z，Zhang D，et al Distribution characteristicsand health risk assessment of antibiotics in the water supplysystem in TianjinJ Environmental Science，2018，39(1):99-1082苏超，崔严 长江流域淡水生态系统内分泌干扰物、药物和个人护理品的风险排序J 环境科学，2020，41(11):4981-4988Su C，Cui Y isk ranking of endocrine disrupting compounds，pharmaceuticals，and personal care products in the aquaticenvironment of the Yangtze iver basinJEnvironmentalScience，2020，41(11):4981-49883姜锦林，周军英，刘仁彬，等 太湖重污染湖区和水源地水质概况及藻毒素污染环境风险J 生态毒理学报，2019，44124 期严棋:上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价14(3):60-71Jiang J L，Zhou J Y，Liu B，et al General situation of waterquality and environmental risks of algal toxins pollution in majorpolluted area and water sources of Lake Taihu J Asian Journalof Ecotoxicology，2019，14(3):60-714金磊，姜巍巍，姜蕾，等 太浦河水体中抗生素赋存特征及生态风险 J 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