2018-2021年广元市饮用水源地总放射性水平及健康风险评价.pdf

第42 卷第5期2023年10 月调查报告（1.广元市辐射环境监测站，四川广元6 2 8 0 0 0；2.四川省辐射环境管理监测中心站，成都6 11139）摘要：为了解广元市集中饮用水源地的放射性水平，对居民通过饮水途径摄入放射性物质导致的健康风险进行评估。调查了广元市四县三区的集中饮用水源地2 0 18 年2 0 2 1年期间的总、总放射性水平，使用克鲁斯卡尔沃利斯检验对检测数据进行了组间比较和分析；根据不用年龄段公众饮水的情况计算饮水途径导致的辐射吸收剂量，再应用健康风险模型评估导致的居民健康风险。调查结果显示总放射性浓度范围为0.0 0 45 0.16 10 Bq/L，总放射性浓度范围为：0.0 10 3 0.156 0 Bq/L；不同年度、不同水源地、不同水源地类型的总、总放射性水平间比较，差异均无统计学意义（P0.05)；不同水期的总、总放射性水平间比较，差异有统计学意义（P0.05).The differences of total and total levelsin different water stages was statistically significant(P0.05).The average annual total effective dose of total and total radioactivity ingested by all age groups through drinking water was lower than O.ImSv.The total carcinogenic risk of total andtotal radioactivity to residents of all ages was 1.80 x10-8 to 3.74 10-7,which was lower than the strictest control limitsissued by WHO and ICRP.The levels of total and total radioactivity in the centralized drinking water sources of four countiesand three districts of Guangyuan City were in line with the provisions of the Sanitary Standards for Drinking Water(GB5749-2022).The health risks caused by the ingestion of total and total radioactivity through direct drinking waterwere at an acceptable level.The centralized drinking water in four counties and three districts of Guangyuan City was safe for allage groups.Keywords:Total activity;total activity;drinking water source;committed effective dose;health risks四川环境SICHUANENVIRONMENTD0I:10.14034/ki.schj.2023.05.04720182 0 2 1年广元市饮用水源地总放射性水平及健康风险评价蒋勇，赵鑫，徐俊，李雪泓，唐辉文献标识码：A文章编号：10 0 1-36 44(2 0 2 3)0 5-0 32 7-0 7Vol.42,No.5October 2023收稿日期：2 0 2 2-0 8-2 4作者简介：蒋勇（19 7 5），男，四川广元人，19 9 6 年毕业于南京理工大学环境监测专业（本科），高级工程师，研究方向为辐射环境监测；通讯作者：唐辉,。328前言广元市地处四川北部，是四川省重要的人口、经济大市，保障全市人民的饮水安全，具有重大的社会意义。根据WHO发布的致癌物质清单，放射性核素、放射性核素均属于1类致癌物质，水中的放射性核素进入身体后，、射线作用于机体时，一部分打在细胞的生物大分子上，比如DNA，RNA 等，直接使其受到损害，另外一部分先引起水分子电离，生成各种自由基和活化分子，比如H+、O H-、H,O，等，再通过这些产物使生物大分子间接受到损伤，从而导致细胞代谢失常，破坏其功能和结构，甚至导致细胞死亡。细胞的损伤和死亡会导致组织和器官的损伤，或者通过神经和体液的作用引发机体的继发损伤。所以，调查居民集中饮用水源地的总、总放射性水平是十分必要的。崔凡、刘彦兵 三角五市水源水中总、总放射性本底水平进行了调查，结果显示珠三角广州、深圳、珠海、佛山、惠州五市水源水中的放射性水平处于正常本底范围；李林泽、朱锐 2 等对南京市地下水总、总放射性水平进行了研究，结果显示调查区域内地下水总、总放射性水平符合饮用水标准；龚韬、余勇 3 等对乐山市城市集中式饮用水源地总量放射性进行了调查监测，分析了乐山市饮用水源地辐射环境质量变化状况，并大中坝水厂水源地沙清花石OL平武喜大精回族乡口口房石情苏河石黑龙潭水厂水源地绵阳市龙王潭水库集中式铁用水源地例图康行4中心锁i设中心比例尺1：9 50 0 0 09.595审图号：图川审（2 0 16）0 18 号Fig.1 Schematic diagram of centralized drinking water source locations in four counties and three districts of Guangyuan City四川环境结合监测工作结论，提出城市集中式饮用水源地放射性例行监测制度的建议；彭崇、陈宝才 4 等对广西14个主要城市的50 个集中式饮用水水源总、总放射性水平进行了调查，结果显示调查结果均符合饮用水标准；以上研究表明全国辐射环境监测工作者已经对饮用水源地的总、总放射性水平调查工作进行了大量工作，调查结果也均符合国家相关要求；为保障居民的用水安全，饮用水源地的总、总放射性水平调查工作应作为一项常态化的工作来抓，同时以前研究没有依据调查数据对导致的居民健康风险进行分析。广元市辐射环境监测站于2 0 18 2 0 2 1年对全市集中饮用水源地的总、总放射性水平进行了调查，根据调查结果分析全市集中饮用水源地的放射性分布情况，计算其导致的待积有效积累，再利用健康风险模型评价其导致的健康风险。1材料与方法1.1采样点选择本次调查以广元市四县三区的集中饮用水源地作为调查对象，每个区（县）有且仅有一个在用的集中饮用水源地，备用饮用水源地不在此次调查范围内，饮用水源地的选择具有代表性 3，采样点示意图见图1。广元市地图陕西省甘肃19.0km图1广元市四县三区的集中饮用水源地点位示意图42卷四川省标准地图政区简图版省宁强县青林朝天区D小市利州区心聘化区七情白家剑面县张王丰推店0自北O开射锁西湾水厂水源地河鱼洞河水厂永源地福庆正宗旺巷县心冰供华锁文村口龙丰镇五龙裤三川铺净子销中土镇花溪县南中市光游山大阳五权锁。东河城市饮用水源地巴中市自山社慧店市2016年5月四川省测绘地理信息局制6南江县嘉陵江亭子口集中式饮用水源地志思阳区5期1.2样品采集、检测、评价本次调查在2 0 18 年2 0 2 1年期间在枯水期（1月4月）和平水期（6 月10 月）各采集样品检测一次；按照GB/T57502006生活饮用水标准检验方法的相关规定执行样品采集、存贮、运输等操作 5；检测水中总放射性水平和总放射性水平，检测方法分别参照水中总放射性浓度的测定厚源法（EJ/T107519 9 8）6 和水中总放射性测定蒸发法(EJ/T900-1994）7 ，检测结果的评价参照生活饮用水卫生标准（GB5749-2022）的相关规定 8 1.3质量控制本次调查的采样任务由广元市辐射环境监测站负责，样品采集、密封、粘贴标签后在规定时间内送至广元市辐射环境监测站实验室进行检测 9 ；检测使用的仪器设备全部经有资质的单位检定，检定合格且在检定有效期内 10 ；采样人员、实验室检测人员均经过四川省辐射环境环境监测站培训并考核合格后颁发上岗证书 ；整个检测过程均按照辐射环境监测技术规范（HJ/T61-2001）要求进行 12 水源地名称剑阁县龙王潭水库集中式饮用水源地苍溪县嘉陵江亭子口集中式饮用水源地青川县黑龙潭水厂水源地旺苍县东河城市饮用水源地朝天区大中坝水厂水源地昭化区鱼洞河水厂水源地利州区西湾水厂水源地平均值蒋勇等：2 0 18 2 0 2 1年广元市饮用水源地总放射性水平及健康风险评价表1不同水源地的总、总放射性水平Tab.1Radioactivity levels of total and total in different water sources水源地类型采样时间湖库型20182021年河流型20182021年河流型20182021年河流型20182021年河流型20182021年河流型20182021年河流型20182021年一2018 2021年3291.4丝统计学方法因调查数据量较大，检测数据使用统计软件SPSS 26.0进行数据统计和分析；为比较分析不同年份、不同水源地、不同水期总、总放射性水平之间的差异，数据的组间比较采用克鲁斯卡尔沃利斯检验，以p0.05），见表1。(Bq/L)总总阝范围值平均值标准差0.0131 0.1610 0.0456 0.04720.0120 0.08290.0312 0.02090.0045 0.02960.0121 0.00730.0111 0.02850.0192 0.00590.0069 0.05580.0262 0.01640.0111 0.07980.0396 0.02370.0269 0.06570.0488 0.01290.0045 0.1610 0.0318 0.0264范围值0.0103 0.15600.0399 0.09660.0262 0.04370.0279 0.06450.0331 0.11000.0415 0.09720.0814 0.12400.0103 0.01560平均值标准差0.0846 0.03870.0688 0.01910.0340 0.00560.0444 0.01140.0571 0.02610.0637 0.01660.1079 0.01310.0658 0.03132.1.2不同年度各水源地的总、总放射性水平20182021年广元市四县三区集中饮用水源地的总、总放射性浓度见表2；不同年度的总、总放射性浓度之间分别进行比较，差距无统计学意义（p0.05)。3302018年2019年2020年2021年四川环境表2 不同年度各水源地的总和总放射性水平Tab.2Total and total radioactivity levels in different water sources in dfferent years年份范围值0.0045 0.16100.0069 0.07300.0095 0.08290.0085 0.065742卷(Bq/L)总总平均值标准差范围值0.0411 0.03950.0279 0.11700.0277 0.02050.0262 0.11300.0272 0.02010.0103 0.15600.0312 0.01660.0353 0.1190平均值标准差0.0720 0.03230.0626 0.02640.0617 0.03880.0668 0.02432.1.3不同水期各饮用水源地的总和总放射性水平枯水期和平水期的总放射性浓度平均值分别为0.0 2 9 2 Bq/L、0.0 359 Bq/L，枯水期和平水期表3各水源地枯水期和平水期的总和总放射性水平Tab.3 Radioactivity levels of total and total in dry season and normal season of each water source总水期范围值枯水期0.0063 0.0798平水期0.0045 0.1610的总放射性浓度平均值分别为0.0 6 55Bq/L、0.0652Bq/L；平水期和枯水期的总、总放射性浓度分别进行比较，总、总放射性浓度之间差异均有统计学意义（P0.05），见表4。表4湖库型和河流型水源地的总和总放射性水平范围值0.0045 0.08290.0131 0.1610(Bq/L)平均值标准差范围值0.0295 0.02010.0262 0.12400.0456 0.04720.0103 0.1560平均值土标准差0.0626 0.02860.0846 0.03872.2健康风险评价因总、总放射性核素均属于1类致癌物质，即对人为确定致癌物；本文已经对广元市集中饮用水源地的总、总放射性水平进行了调查和分析，为进一步评估通过饮水途径摄入总、总放射性核素是否会对居民导致危害，故进行健康风险评价。2.2.1健康风险评价模型公众因饮水途径摄人放射性物质而导致健康风险通过公式（1）和公式化（2）计算：R总=1.2 5 10-2 D摄D摄=CxQxe(g)公式中R总表示公众因饮水摄入放射性物质而导致的平均个人致癌年风险，单位为a-；1.2 510-为在人群中辐射诱发的癌症死亡概率系数，单位为Sv-l；D 摄表示通过饮水途径摄入放射性物质导致的年待积有效剂量，单位为Sv/a；C 表示水中放射性物质的活度浓度，单位为Bq/L；Q 表示饮用水的年摄人量，单位为L/a，e（g）表示g年龄组的剂量转换系数，单位为Sv/Bql13192.2.2健康风险评价模型的参数取值(1)因为地表水中总放射性主要来源于2 Ra，(2)5期本文使用2 Ra的剂量转换系数作为总的剂量转换系数；因为地表水中总放射性主要来源于4K，本文使用4K的剂量转换系数作为总的剂量转换Tab.5 Effective doses of total and total per unit intake for public consumption e(g)类别1岁总4.70 10-6总阝6.20 10-8不同年龄段人群的年直接饮水摄人量见表6，数据来源于中国人群暴露手册（0 5岁儿童年龄段17岁2.80 10-76.20 10-917 岁410(L/a)2.2.3健康风险评价结果本文采用广元市四县三区2 0 18 2 0 2 1年间的总、总放射性浓度平均值计算年均总待积有效剂量，并进行健康风险评估。2018年2 0 2 1年期间广元市四县三区经集中水源地剑阁县龙王潭水库集中式饮用水源地苍溪县嘉陵江亭子口集中式饮用水源地青川县黑龙潭水厂水源地旺苍县东河城市饮用水源地朝天区大中坝水厂水源地昭化区鱼洞河水厂水源地利州区西湾水厂水源地全市平均值广元市四县三区因饮水途径摄人总、总放射性物质而导致各年龄段居民总的致癌风险见表8。WH O 将放射性物质均划分为1类致癌物质，即为最高等级，需按照最严格的标准（即10-）进行控制；当致癌风险低于10-时即认为风险低，可忽略；当致癌风险在10-410-范围时，即有Tab.8Total carcinogenic risk水源地17岁0.680.470.18332续表8旺苍县东河城市饮用水源地朝天区大中坝水厂水源地昭化区鱼洞河水厂水源地利州区西湾水厂水源地全市平均值四川环境水源地17岁0.290.390.590.730.482.2.4健康风险评价分析按照广元市四县三区水源地总、总放射性浓度平均值计算，总放射性和总放射性在总致癌风险中的贡献率见图2；从图2 中可以看出，对各个年龄组，总放射性占比均超过9 0%，远超总放射性的占比，总致癌风险的主要贡献因子为总放射性。总总1021002.698(%）率弹96949297.34%908886 17 岁年龄组图2 各年龄组总致癌风险中总、总放射性的贡献率Fig.2Contribution rate of total and total radioactivityto the total carcinogenic risk in each age group3.02.422.52.01.51.00.50 17 岁年龄组图3各年龄组的总致癌风险Fig.3 Total carcinogenic risk by age group按照广元市四县三区水源地总、总放射性浓度平均值计算对各年龄组总的致癌风险见图3，按照致癌风险从高到低排序依次为：12 17 岁组、17岁组。致癌风险的高低与放射性物质摄入量、人体新陈代谢速度、各器官对辐射的敏感度等有关系，17 岁组虽然摄人量最大，但是因成年人对辐射的耐受性更强，其致癌风险反而是最低的 2 8 。3 结 论（1）本文研究结果表明，广元市四县三区集中饮用水源地在2 0 18 年 2 0 2 1年期间的总放射性浓度均低于0.5Bq/L，总放射性浓度均低于1Bq/L，均符合国家生活饮用水卫生标准（GB57492022）标准限值；其中不同饮用水源地之间104%3.25%6.5598.30%93.45691.7060.914.38%98.969696.7562.431.080.61的总和总放射性浓度之间差异无统计学意义（p 0.0 5），说明各水源地之间的总、总放射95.626性基本处于同一水平；枯水期与平水期总、总放射性浓度之间的差异有统计学意义（p 0.0 5），说明各饮用水源地的总、总放射性水平相对较为稳定；湖库型水源地与河流型水源地的总、总放射性水平间差异无统计学意义（p 0.0 5），说明总、总放射性水平与水源地类型无关。（2）广元市四县三区集中饮用水源地的总、总放射性主要来源是天然放射性，水体中总射线主要来源于天然2 2 6 Ra，水体中总活度主要来自长寿命核素4K等；因受地质条件、地表水冲0.48刷等影响，总、总放射性浓度受水期变化影响较大，枯水期与平水期之间的差异较大。（3）各年龄组因饮水摄入总、总放射性所导致的总致癌风险的主要贡献因子均为总放射性，在12 17 岁组总放射性贡献率达98.96%，为最高值，在12 岁组的贡献率为91.70%，为最低值。（4）因饮水摄入总、总放射性导致的待积有效剂量计算显示，广元市四县三区集中饮用水源地总、总放射性对各年龄组的年均总待积有效剂量均低于0.1mSv，低于WHO推荐的参考水平。健康风险评价显示，广元市四县三区集中饮用5期水源地的总、总放射性对各年龄组总的致癌风险最高为12 17 岁组，最低为 17 岁组，但对各年龄组均低于10-水平，说明广元市四县三区集中饮用水源地供水对各年龄组都是安全的。（5）通过本文的调查和研究，掌握了广元市四县三区集中饮用水源地的总、总放射性水平，并估算了其所致的公众有效剂量和健康风险，为今后广元市的水资源管理、居民饮水安全管理提供了数据支持；同时也可作为全市环境监测系统的组成部分，为生态环境部门提供环境监测数据，为广元全市的生态环境质量管理提供技术支撑和指导；在今后，需进一步提高集中饮用水源地辐射环境质量监测水平，扩大监测范围、增加监测项目及频率，从而更加全面的反映整个广元市饮用水源地的放射水平。参考文献：1崔凡,刘彦兵，吴自香，等.珠三角五市水源水中总、总放射性本底调查J.中国辐射卫生，2 0 19,2 8（3）：30 7-30 8，312.2 李林泽,朱锐,刘飞,等.南京市地下水总、总放射性水平研究 J.中国辐射卫生，2 0 2 0,2 9（5）：50 7-50 9,514.【3龚韬，余勇,刘君华.乐山市城市集中式饮用水源地总量放射性调查监测分析 J.四川环境，2 0 17,36（S1)：8 0-8 6.【4彭崇，陈宝才，周花珑，等.广西城市集中式饮用水水源放射性水平调查与研究 J.中国辐射卫生，2 0 2 0,2 9（2）：17 3-177.5GB/T57502006,生活饮用水标准检验方S.6HJ8982017,水质总放射性的测定厚源法 S.7HJ8992017,水质总放射性的测定厚源法 S.8GB57492022,生活饮用水卫生标准 S.9徐，王茜，何庆驹，等.多种方法测量全国辐射环境监测质量考核样对比研究J.四川环境，2 0 2 2,41（1）：2 2 2-226.【10 郭旭影，李春阳，周俊宇，等.低中放固体废物近地表处置场周围辐射环境调查研究J.四川环境，2 0 18,37（6）：12 9-蒋勇等：2 0 18 2 0 2 1年广元市饮用水源地总放射性水平及健康风险评价四川环境,2 0 17,36(5)：16 1-16 4.12HJ/T612001,辐射环境监测技术规范 S.13尹亮亮，吉艳琴，申宝鸣，等.我国饮用水中总、放射性数据评价 J.中国辐射卫生,2 0 11,2 0(1）：1-5.14王志明.长江水的使用所致流域居民剂量的估算 J.中国环境科学,2 0 0 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