CN103902803A - 农村饮水健康风险评估与管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农村饮水健康风险评估与管理方法，属于环境健康学、水文学及水资源学等的学科交叉。本发明基于美国国家科学院(National Academy of Science，NAS)健康风险评估“四步法”(危害鉴定、剂量-反应关系评估、暴露评估和风险表征)对农村饮用水源中危害物可能引起的人体健康危害进行评估，基于GIS技术对人体健康风险度的时间、空间分布状况进行分析，并构建农村饮水健康风险评估与管理可视化地理信息管理平台，能够有效地为饮水健康风险管制提供科学的决策依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种农村饮水健康风险评估与管理方法，属于水文学及水资源技术领域。
背景技术
近年来，随着社会经济的不断发展、人口的增加，水环境污染、水资源短缺等问题日益严重，饮水安全威胁不断加重。农村饮水安全一直是困扰中国经济发展的重要因素，也是新中国成立以来各届、各级领导致力解决的民生问题。农村饮水水质问题严重影响了人体健康、农村稳定，是人们最关心、最迫切需要解决的问题之一。传统的饮用水水质评价方法和标准虽然在一定程度上能够客观反映水体的污染水平，但无法直接反映水体污染对人体健康的潜在危害，已不能适应健康风险控制的要求。因此，开展农村饮用水水质健康风险评估及管理是顺应时代发展所必须开展的重要工作，非常必要，正日益成为热门的研究领域。
本发明基于人体饮水摄取危害物的方式、机制、摄取量和人体健康效应关系的分析，通过对四川省雅安市名山区农村饮用水水源水质检测、居民饮水习惯调查和实际量测，根据我国、欧盟、美国及WHO的生活饮用水水质标准，确定了研究区主要的危害物指标，运用SPSS13.0统计软件分析得到研究区农村居民饮水暴露参数，采用USEPA健康风险评价模型评价了饮水途径的健康风险，基于GIS技术制作了健康风险专题图并探讨了健康风险的时空变化规律，研发了农村饮用水健康风险评估与管理决策支持系统，提出了饮用水风险管理措施，为名山区开展饮用水水源地保护和管理提供了科学依据。
发明内容
本发明的目的在于针对研究区农村饮水安全问题，提出农村饮水风险管理措施，并规划出饮用水源地区划与保护、水源监测、工程措施、供水工程长效管理等手段与方案。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
(1)厘清广义、狭义的饮用水风险和饮用水风险管理的内涵和外延，完善饮用水健康风险评价的计算方法，建立饮用水健康风险评价指标体系；
(2)依据现有水质标准和化学物毒性基准，建立饮用水健康风险危害物的筛选方法，将饮用水水源地水质中检出化合物按含量、对人体的毒性等因素分成三个类别，筛选出主要控制化学污染物和风险危害物。
(3)对农村居民的饮用水消费习惯进行调查和实际量测，探寻其结构特征，包括居民的日均饮水量、平均体重以及影响饮水量的重要因素。
(4)对农村居民饮水习惯改进NAS健康风险评价“四步法”，围绕步骤(2)中的危害物进行水质健康风险评价，按各污染物的非致癌风险对总风险的贡献率由大到小排列。
(5)制作致癌、非致癌危害物的年风险动态图和空间分布图，分析年份变化关系及空间分布关系；
(6)根据农村饮用水水质检测结果和调查资料，并基于水质综合污染评价法和NAS健康风险评价“四步法”，采用ComGIS平台和VB6.0编程语言，构建农村饮用水水质健康风险管理决策支持系统，主要功能模块包括用户管理、数据管理、图形操作、图层管理、水质健康风险评估与管理。
(7)调查饮水安全的现状，从水源地保护、农村饮水安全工程建设及建后管理等方面分析农村饮水安全问题，提出设置饮用水源地区划与保护、水源监测、供水工程长效管理、工程措施管理手段与方案。
该发明的有益效果在于：本发明基于健康风险评估NAS“四步法”(危害鉴定、剂量-反应关系评估、暴露评估和风险表征)对农村饮用水源中危害物可能引起的人体健康危害进行评估，基于GIS技术对人体健康风险度的时间、空间分布状况进行分析，构建了农村饮用水健康风险评估与管理决策可视化地理信息管理平台，从而能够有效地为风险管制提供科学的决策依据。
附图说明
图1是本发明实施中研究内容框图。
图2是本发明实施中实施流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
以名山区为例，一种农村饮水安全健康风险评估与管理方法，如图1和图2所示，主要包括以下方面：
(1)厘清广义、狭义的饮用水风险和饮用水风险管理的内涵和外延，完善饮用水健康风险评价的计算方法，评价结果更贴近实际情况，建立饮用水健康风险评价指标体系，进一步明确了健康风险评价的具体内容；
(2)依据现有水质标准和化学物毒性基准，建立饮用水健康风险危害物的筛选方法，将名山区饮用水水源地水质中检出化合物按含量、对人体的毒性等因素分成三个类别，筛选出主要控制化学污染物5种，包括六价铬、铁、锰、氟化物、硝酸盐；风险危害物4种，包括铜、亚硝酸盐、氨氮、砷等；其余检出化合物属于可忽略危害物。
(3)对名山区1240名农村居民的饮用水消费习惯的调查和实际量测，探寻其结构特征，本区居民的日均饮水量、平均体重分别为1.86L／d和58.65kg，年龄是影响饮水量的重要因素。
(4)根据本区农村居民饮水习惯改进了NAS健康风险评价“四步法”，围绕六价铬、铁、锰、氟化物、硝酸盐、铜、亚硝酸盐、氨氮和砷等危害物进行了水质健康风险评价。结果表明，Cr6+的致癌风险超出了风险最大可接受水平10-6，应被视为该区饮用水中优先污染物；单因子非致癌风险而言，除4个水源中单因子非致癌风险大于1外，水源中8种主要污染物对人体健康产生的单因子非致癌风险均小于风险可接受水平1；对总风险而言，该区农村饮用水源目前的污染水平对人体健康的威胁不大，基本在可接受范围内；按各污染物的非致癌风险对总风险的贡献率由大到小依次为：氟化物、硝酸盐、六价铬、铁、氨氮、亚硝酸盐、铜。
(5)制作致癌、非致癌危害物的年风险动态曲线图和空间分布图，经对致癌、非致癌危害物的时空分布特征的分析，得出：Cr6+所导致的致癌和非致癌健康风险具有明显的年季变化特征；亚硝酸盐、铜、氟化物、硝酸盐、氨氮所致非致癌健康年风险变化明显；铁的非致癌风险在2005年明显高于2010年、2011年和2012年；锰的非致癌风险年变化不大；非致癌总风险的年变化幅度较大。Cr6+、铁、铜的非致癌风险和Cr6+致癌风险空间分布均呈现出从区域东北部向西南部逐渐降低，至名山城区附近又有所上升的空间变化趋势，氟化物则表现出与之相反的空间变化规律；硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮的非致癌健康风险的空间变化比较大，三种污染物的非致癌健康风险有增大的趋势；该区西南部以及名山城区附近的总风险空间分布较高，很可能与六价铬、铁、铜的非致癌风险偏高有关。
(6)根据名山县5次农村饮用水水质检测结果和有关调查资料，基于水质综合污染评价法和NAS健康风险评价“四步法”，采用ComGIS平台和VB6.0编程语言，构建农村饮用水水质健康风险管理决策支持系统，系统主要功能模块用户管理、数据管理、图形操作、图层管理、水质健康风险评估与管理等，有利于决策者从时间、空间上掌握水质污染和人体健康风险关系，为制定管理方案提供科学依据。
(7)通过调查名山区村镇饮水安全的现状，从水源地保护、农村饮水安全工程建设及建后管理等方面分析了农村饮水安全问题，提出设置饮用水源地区划与保护、水源监测、供水工程长效管理、工程措施等管理手段与突发事件应急预案。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种农村饮水健康风险评估与管理方法，其特征：主要包括以下方面：
(1)厘清广义、狭义的饮用水风险和饮用水风险管理的内涵、外延，完善饮用水健康风险评价的计算方法，建立饮用水健康风险评价指标体系；
(2)依据现有水质标准和化学物毒性基准，建立饮用水健康风险危害物的筛选方法，将饮用水水源地水质中检出化合物按含量、对人体的毒性等因素分成三个类别，筛选出主要控制化学污染物和风险危害物；
(3)对农村居民的饮用水消费习惯进行调查和实际量测，探索其结构特征，包括居民的日均饮水量、平均体重以及影响饮水量的重要因素；
(4)针对农村居民饮水习惯引进改造了NAS健康风险评价“四步法”，围绕步骤(2)中的危害物进行水质健康风险评价，按各污染物的非致癌风险对总风险的贡献率由大到小排列；
(5)制作致癌、非致癌危害物的年风险动态图和空间分布图，分析年份变化关系及空间分布关系；
(6)根据农村饮水水质检测结果和调查资料，并基于水质综合污染评价法和NAS健康风险评价“四步法”，采用ComGIS平台和VB6.0编程语言，构建农村饮水水质健康风险管理决策支持系统，主要功能模块包括用户管理、数据管理、图形操作、图层管理、水质健康风险评估与管理；
(7)调查饮水安全的现状，从水源地保护、农村饮水安全工程建设及建后管理等方面分析农村饮水安全问题，提出设置饮用水源地区划与保护、水源监测、供水工程长效管理、工程措施等管理手段与方案。
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