Preliminary Study for Health Risk Assessment of Urban Wastewater Reuse
ZHANG Nan;jI Min;ZHANG Jun．zhen
(School of Environmental Science and Engineering，Tianjin University，Tianjin，300072，China)

Abstract：With increasing quantity of wastewater reuse，the dangers which would caused by reclaimed water become more and more important．To evaluate the health risk of wastewater reuse，risk assessment technique has became the key to guaranteeing the safety of reclaimed water．In this paper，th e basic idea，method of health risk as sessment were discussed．
Key words：wastewater reuse;health risk assessment

1 污水回用的現狀及問題
　　由于工業發展人口增加和水體污染加劇，全球的水資源短缺已成為制約經濟發展的重要因素。城市污水回用是解決水資源嚴重短缺的有效途徑。建設部規劃2010年我國年城市排水量600×lO⁸m³，若平均回用率為10％，回用量約8×10⁶m³／d，可見污水回用將為緩解水資源短缺做出巨大貢獻。但是,污水回用中可能產生一系列問題，表1為污水回用的主要方向和可能出現的問題。

表1 回用水的用途及可能產生的問題

回用途徑 可能產生的問題 城市雜用(綠化，沖車等) 回用水中致病菌通過直接接觸或氣溶膠傳播對公眾健康產生危害 農業灌溉(食用、非食用作物、灌溉等) 食用農作物是否被接受；高營養素含量對某些處于生長期的作物有不利影響；生水需消毒再灌溉，否則不可放牧；灌溉噴頭易堵；土壤板結；污染地下水。 工業循環回用(冷卻水，鍋爐補給水) 致病菌通過風吹震落等途徑對人體產生危害，設備及管道的結垢，腐蝕，堵塞和微生物滋生 環境補給水（公園、池塘、濕地、人工造雪等） 細菌、病毒對人體的眼、鼻、喉等接觸部位產生危害，富營養化及藻類繁殖，某些成分對水生生物的病理學、毒理學影響 地下水回灌（地下水補給、防止地面沉降） 可能污染作為飲用水源的地下水含水層；回用水中的難降解有機物，重金屬等對地下水的影響 飲用水源（直飲，與水庫等天然水體混合的非直飲） 細菌病毒對人體健康的危害，公眾的可接受程度，有機物的病理、毒理學影響

　　這就迫切需要利用風險評價技術將處理后回用水中的成份對公眾健康可能產生的影響進行健康風險評價，為污水處理向水回用、水循環邁進和有關部門制定標準打下技術基礎。
2 污水回用的健康風險評價
　　風險，即不幸事件或不良后果發生的概率。定義為影響或危害發生概率與后果的乘積。風險評價是近20年發展起來的新興學科，已應用于食品，制藥。環保等領域。風險評價是一個判斷風險是否可以被接受的過程，主要包括人體健康風險評價和生態環境風險評價。由于二級出水即使深度處理后仍含有對公眾健康乃至子孫后代造成危害的物質，考慮現有技術和經濟因素需要將這些有害物質(致病微生物，化學有機物，重金屬)，其可能對人體健康產生危害的概率，程度進行定性及定量的評價，進而有效地進行風險管理，保證污水回用的安全性。污水回用具有污染物含量低，應用范圍廣，與人體接觸幾率大持續時間長的特點，綜合國際上風險評價方法，對于污水回用的健康風險評價建議采用如下的步驟進行。
2.1 健康風險鑒別
　　在廣泛收集病理學毒理學數據基礎上對有害物質即風險源進行識別。目前污水回用健康風險評價中主要考慮有機物，致病微生物(細菌，病毒，寄生蟲等)，重金屬。
2.2 劑量反應分析及暴露量評估
　　經常使用由高劑量向低劑量外推，由動物實驗資料向人體推廣的手段。對于殘留化學物質常用Multistage模型和線性多階段低劑量反應外推模型，低劑量時劑量一反應直線的斜率即為單位劑量引起的風險。對于有毒化學物質美國國家環保局(USEPA)定義了參考劑量法(RfD )。其出發點認為低于計算參考劑量時不發生有害效應。RfD定義為：
　　RfD=NOAEL or LOAEL/(UF₁×UF₂×…)×MF
　　式中：某種致癌物的參考劑量，mg／(kg·d)；
　　　　　NOAEL最高未觀測到的有害物水平，ms／(kg·d)；
　　　　　LOAEL最低可觀測到的有害物水平，ms／(kg·d)；
　　　　　UF₁，UF₂不確定因子；MF為調整因子。
　　對于致病微生物國外研究建立了一系列指示生物濃度與感染風險關系的方程，并給出了輪狀病毒濃度與感染風險成對數正態分布的劑量反應模型。有人認為用大腸桿菌作為指示菌的傳統方法由于其在系統內部的增殖和大量非糞腸道球菌的混入致風險估計過高。建議采用糞便腸道球菌作為指示生物，并對灰水(不包括沖廁的生活污水)回用進行了微生物方面的健康風險評價，經對比結果較準確。USEPA認可的腸病毒接受風險閾值為10^-4，致癌物的可接受風險閾值為10^-5。
　　暴露量評估應確定暴露量與暴露途徑。在暴露量估計中，由于污水回用途徑的不同，人群吸收這些物質的途徑(呼吸吸入、食入、直飲、表皮吸收等)也就不同，故產生的危害也不盡相同。美國John Acquavella等對美國農業中常用的25種殺蟲劑，除草劑，殺菌劑與使用人群患癌癥的關系進行的流行病學研究表明，在混合，裝卸，噴灑過程中均佩戴手套且封閉作業時與不做任何防護情況下的表皮吸收量(按吸收率20％計)分別0.00024，0.021 ms／(kg·d)。可見，采取一定的防護措施可以將暴露吸收量和致癌幾率降至最低。
2．3 健康風險特征分析
　　在以上步驟的基礎上進行總結，給出健康風險定性或定量的表達，并評估給出不確定性程度。
2．4 健康風險管理
　　包括選擇管理實施方案；在對管理措施進行公共衛生，經濟，社會，政治等因素的影響評價基礎上，制定相應的行業標準與法規；確定必要的技術，將風險限制在可接受水平。
3 存在的問題與發展方向
　　國外一些暴露量估計和低劑量反應分析中經常出現“u”型、“J”型曲線而非線性，要求對某些受體進行分析時需要對常用線性模型進行改進或修正。由于風險評價各部門的獨立和保密，造成某些表達方式不統一。因此，國外提出了“綜合風險評價”的概念。在綜合風險評價中還應注意共用術語的解釋；數據共享；不同資料來源權值的規范；不確定性表達的標準化等問題。可致遺傳變異有機物及新生回用材料的統計；同一時刻系列受體的暴露效應的評價等也是專業人士應考慮的問題。
4 結論
　　綜上所述，利用風險評價這一新興技術進行污水回用健康風險評價對于保證人體健康，制定符合我國國情的回用水標準和規范是十分必要的。要建立系統的污水回用健康風險評價體系還需要在借鑒，國內外研究成果的基礎上做大量細致艱苦的工作。
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