大家之言 | 張嵐團隊：從指標調整談飲用水標準制定中指標遴選原則

圖1 水質(zhì)指標遴選流程

高氯酸鹽在煙火制造、軍火工業(yè)、航天工業(yè)中作為強氧化劑有廣泛的應用。我國是傳統的煙花制造消費大國和航天大國,且高氯酸鹽生產(chǎn)分布全國各地,部分地區飲用水中存在高暴露情況。調查發(fā)現,我國地表水中高氯酸鹽的檢出率較高,其中長(cháng)江流域最為嚴重,平均質(zhì)量濃度為16.68 μg/L,最高可達152 μg/L。高氯酸鹽與人群甲狀腺疾病密切相關(guān),可以干擾甲狀腺中碘化物的轉運系統,通過(guò)與碘離子競爭轉運蛋白而抑制碘的吸收,削弱甲狀腺功能,干擾甲狀腺素的合成和分泌,導致甲狀腺激素T3和T4合成量下降,影響人體正常的新陳代謝,阻礙人體生長(cháng)和發(fā)育,對處于生長(cháng)發(fā)育期的兒童、孕婦、胎兒和新生兒影響尤為嚴重。經(jīng)口是高氯酸鹽最主要的暴露途徑,人體吸收高氯酸鹽后,高氯酸根離子主要分布在甲狀腺,代謝后通過(guò)排泄排出。本次修訂基于健康成人志愿者經(jīng)飲用水途徑攝入高氯酸鹽的臨床研究,基于高氯酸鹽抑制50%碘的攝取效應,經(jīng)健康風(fēng)險評估確定限值為0.07 mg/L。飲用水中的高氯酸鹽可采用離子色譜法或液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行檢測,方法最低檢測質(zhì)量濃度分別為0.005 mg/L和0.002 mg/L,可滿(mǎn)足限值的評價(jià)要求。混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等常規水處理工藝對高氯酸鹽的去除能力有限,需加強污染源的控制和管理。

乙草胺具有殺草譜廣、效果突出、價(jià)格低廉和施用方便等優(yōu)點(diǎn),在世界范圍內應用廣泛,是我國目前使用量最大的除草劑之一。調查發(fā)現,乙草胺在我國主要水廠(chǎng)的檢出率高達67%。乙草胺具有環(huán)境激素效應,能夠造成動(dòng)物和人的蛋白質(zhì)、DNA損傷,脂質(zhì)過(guò)氧化,對人體健康存在較大威脅。乙草胺可以經(jīng)過(guò)皮膚、消化道和呼吸道等途徑進(jìn)入體內,主要分布于血液的組織細胞中,心臟、肺和肝臟中也有部分殘留,代謝后主要通過(guò)尿液和糞便排出體外。本次修訂基于78周小鼠肝臟毒性致敏試驗的研究結果,經(jīng)健康風(fēng)險評估確定限值為0.02 mg/L。飲用水中的乙草胺可采用氣相色譜質(zhì)譜法進(jìn)行檢測,方法最低檢測質(zhì)量濃度為0.02 μg/L,可滿(mǎn)足限值的評價(jià)要求。研究表明,水體中的乙草胺可通過(guò)臭氧生物活性炭技術(shù)、固定化的TiO2光催化技術(shù)去除。

2-甲基異莰醇及土臭素在2006年版《生活飲用水衛生標準》中為資料性附錄A中水質(zhì)參考指標。目前已有的研究表明,藍藻、放線(xiàn)菌和某些真菌是導致水體產(chǎn)生2-甲基異莰醇及土臭素的主要來(lái)源。當水體中藻污染暴發(fā)等情況發(fā)生時(shí),可導致2-甲基異莰醇及土臭素的產(chǎn)生。兩項指標嗅閾值較低,當水體中質(zhì)量濃度超過(guò)嗅閾值(10 ng/L)時(shí)可導致飲用水產(chǎn)生令人極為敏感的臭味,影響可接受性?，F有調查研究表明,在藻類(lèi)繁殖季節,我國湖泊、水庫等部分水體中2-甲基異莰醇及土臭素質(zhì)量濃度超過(guò)10 ng/L,我國近年曾發(fā)生過(guò)多起由其引發(fā)的飲用水污染事件。本次修訂基于2-甲基異莰醇及土臭素的嗅閾值,確定限值為0.000 01 mg/L。飲用水中的2-甲基異莰醇及土臭素可采用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法進(jìn)行檢測,方法最低檢測質(zhì)量濃度分別為2.2 ng/L和3.8 ng/L,可滿(mǎn)足限值的評價(jià)要求。飲用水中嗅味物質(zhì)的降解與處理是目前國內外水處理中的難題和研究熱點(diǎn)。研究表明,采用活性炭吸附或臭氧生物活性炭深度處理等工藝,對水中2-甲基異莰醇及土臭素有較高的去除率。

耐熱大腸菌群和大腸埃希氏菌均可作為水體是否受到糞便污染的指示菌,但大腸埃希氏菌比耐熱大腸菌群具有更強的指示性,其檢出的衛生學(xué)意義亦大于耐熱大腸菌群。2006年版《生活飲用水衛生標準》制定時(shí),檢測機構大多不具備大腸埃希氏菌的檢測能力,因此采用了耐熱大腸菌群和大腸埃希氏菌兩項指標二選一的過(guò)渡方式?；谀壳按竽c埃希氏菌檢測能力已基本具備,本次修訂刪除了耐熱大腸菌群。

三氯乙醛是基本有機合成原料之一,是生產(chǎn)農藥和醫藥的重要中間體。飲用水中三氯乙醛主要來(lái)源于消毒過(guò)程,主要是因為采用氯系制劑預氧化/消毒飲用水引起的?；谛∈蟾闻K病理學(xué)改變的健康效應,經(jīng)推導得出限值為0.1 mg/L。我國多部門(mén)的水質(zhì)監測、檢測和調查結果表明,三氯乙醛雖有檢出,但質(zhì)量濃度水平均遠低于0.1 mg/L的限值要求。鑒于此,本次修訂將三氯乙醛指標從正文中刪除,將其調整至附錄中。

氯化氰是一種重要的化工中間體,在除草劑、殺菌劑、染料和熒光增白劑等物質(zhì)的合成上有一定的應用。我國多部門(mén)的水質(zhì)監測、檢測和調查結果表明,氯化氰極少有檢出,且質(zhì)量濃度水平均遠低于0.07 mg/L的限值要求;此外,氯化氰在水中易分解轉化為氰化物,標準中已規定了氰化物的限值要求(0.05 mg/L),可以間接控制氯化氰風(fēng)險。鑒于此,本次修訂將氯化氰(以CN-計)指標從正文中刪除,將其調整至附錄中。

六六六、對硫磷、甲基對硫磷、林丹和滴滴涕5項指標均為農藥,曾在我國大規模使用,后期鑒于其毒性及危害,我國于1983年起陸續發(fā)布公告停止生產(chǎn)并禁止使用上述農藥。多年飲用水監測、檢測及調查數據顯示,上述5項指標在我國飲用水中的濃度未見(jiàn)超過(guò)限值要求的情況,且呈逐漸降低趨勢。鑒于此,本次修訂將六六六、對硫磷、甲基對硫磷、林丹和滴滴涕5項指標從正文中刪除,將其調整至附錄中。

我國多部門(mén)的水質(zhì)監測、檢測和調查結果表明,飲用水中甲醛、硫化物、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二氯苯和乙苯5項指標雖有檢出,但檢出率很低,且近年未見(jiàn)超過(guò)限值要求的情況。鑒于此,本次修訂在正文中刪除了上述5項指標,將其調整至附錄中。

釩、敵百蟲(chóng)、甲基硫菌靈、稻瘟靈、氟樂(lè )靈、甲霜靈、西草凈、乙酰甲胺磷、亞硝基二甲胺、碘乙酸、全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、碘化物、鈾和鐳-226 17項指標分別為金屬、農藥、有機化合物、放射性物質(zhì)等多種類(lèi)型污染物。這些指標對于我國當前飲用水水質(zhì)監測/檢測、管理和評價(jià)具有參考意義,但根據本次標準修訂指標遴選原則,列入標準正文的技術(shù)依據尚不充分。以全氟辛酸和全氟辛烷磺酸為例,這兩種物質(zhì)均屬于全氟化合物,是具有強穩定性和防水防油特性的新型持久性有機物,廣泛應用于造紙、包裝材料及消防等行業(yè)。全氟化合物具有持久性、生物蓄積性、遠距離環(huán)境遷移特性,以及對于包括人類(lèi)在內的哺乳動(dòng)物等的毒性效應。近年來(lái),全氟化合物由于在沉積物、地表水和空氣等各種環(huán)境介質(zhì)和生物體內甚至人群血液中檢出而受到全球廣泛的關(guān)注。本次修訂基于動(dòng)物試驗研究結果,經(jīng)健康風(fēng)險評估確定全氟辛酸限值為0.000 08 mg/L,全氟辛烷磺酸限值為0.000 04 mg/L。飲用水中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸可采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行檢測,全氟辛酸的最低檢測質(zhì)量濃度為5.0 ng/L,全氟辛烷磺酸的最低檢測質(zhì)量濃度為3.0 ng/L,可滿(mǎn)足限值的評價(jià)要求。我國“十一五”與“十二五”期間,水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(簡(jiǎn)稱(chēng)“水專(zhuān)項”)的重點(diǎn)流域水源水質(zhì)特征及飲用水安全保障策略研究課題對我國飲用水及其水源地中的全氟化合物開(kāi)展的調查研究表明,全氟辛酸和全氟辛烷磺酸在飲用水中檢出率較高,其在多個(gè)城市檢出的濃度呈上升趨勢。研究表明,水體中的全氟化合物可以通過(guò)活性炭吸附、膜分離等處理工藝有效去除。限于上述工藝的普及性,本次修訂將全氟辛酸和全氟辛烷磺酸暫列入水質(zhì)參考指標。

本次標準修訂以健康風(fēng)險評估為技術(shù)原則開(kāi)展了水質(zhì)指標遴選、限值制定等工作,同時(shí)兼顧現有標準執行過(guò)程當中的一些問(wèn)題,保留了反映水質(zhì)基本特征的指標,將可能帶來(lái)健康風(fēng)險或嚴重影響水質(zhì)感官性狀的指標納入標準,力求使標準更科學(xué)、更規范、更便于實(shí)施。與此同時(shí),本次標準修訂也對未來(lái)我國飲用水衛生標準制修訂中水質(zhì)指標的遴選有所啟示。

隨著(zhù)經(jīng)濟、環(huán)境和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,世界范圍內水環(huán)境和飲用水衛生狀況及對新污染物的科學(xué)認知都有了較大變化。國際上有權威性的水質(zhì)標準如世界衛生組織的《飲用水水質(zhì)準則》、美國的《國家飲用水標準》、歐盟《飲水水質(zhì)指令》及日本《飲用水水質(zhì)標準》在水質(zhì)指標滾動(dòng)修訂及指標遴選方面有相對成熟的技術(shù)體系以適應新的形勢和需要。以美國的《國家飲用水標準》為例,在指標遴選時(shí),首先需制定污染物候選名單(CCL),以確定對哪些污染物進(jìn)行關(guān)注。根據污染物的健康效應、水工藝處理及檢測方法來(lái)設定污染物的優(yōu)先級別,開(kāi)展實(shí)際水質(zhì)監測(UCMR),確定污染物在飲用水中的存在水平,從而最終確定標準中的污染物指標。此程序每5年重復一次,監測所得數據存入美國國家污染物數據庫中。目前美國環(huán)保局已發(fā)布第五版污染物候選名單(CCL5),與上一版相比,清單中新增內分泌干擾物及抗生素等多種新污染物。

我國目前在飲用水標準指標遴選方面尚未建立成熟和完善的技術(shù)體系。一方面,從污染物候選清單來(lái)看,生態(tài)環(huán)境部曾于2017年和2020年分別發(fā)布《優(yōu)先控制化學(xué)品名錄(第一批)》及《優(yōu)先控制化學(xué)品名錄(第二批)》,這些化合物是指環(huán)境中可能長(cháng)期存在的并可能對環(huán)境和人體健康造成較大風(fēng)險的化學(xué)品,可為環(huán)境標準中污染物篩選提供參考和依據?！秲?yōu)先控制化學(xué)品名錄》雖然對于飲用水標準中污染物的篩選具有借鑒意義,但不具有針對性。我國目前還沒(méi)有發(fā)布飲用水中優(yōu)先控制污染物清單。另一方面,從監測體系上看,對于《生活飲用水衛生標準》正文中所列指標,國家衛健委和國家疾控局通過(guò)歷年開(kāi)展的全國城鄉飲用水水質(zhì)監測工作來(lái)了解全國飲用水水質(zhì)基本狀況。但針對標準中附錄所列水質(zhì)參考指標及飲用水中不斷涌現的新污染物,目前尚無(wú)官方的監測體系對其監測范圍、頻次提出明確要求?，F有的來(lái)自疾控系統和科研機構,依托工作和科研經(jīng)費建立的新污染物監測體系,因缺乏長(cháng)期穩定的經(jīng)費支持,難以持續。且沒(méi)有政策上的支撐,存在覆蓋范圍缺乏全面性、監測指標存在局限性等實(shí)際問(wèn)題。

標準制定過(guò)程中水質(zhì)指標的遴選要考慮科學(xué)性,以保證不會(huì )給公眾帶來(lái)不可接受的健康風(fēng)險或嚴重影響到公眾的可接受性為基本原則,同時(shí)也要考慮標準的可實(shí)施性,結合各地實(shí)際的飲用水水質(zhì)特征或時(shí)空分布特征有針對性地實(shí)施和落實(shí)水質(zhì)指標的管控。通過(guò)建立我國飲用水中新污染物監測體系,提出我國飲用水中優(yōu)先控制污染物清單,可為未來(lái)飲用水標準制修訂中指標遴選提供充分的理論依據和數據支持,有利于提升飲用水相關(guān)標準的科學(xué)性和可操作性,可有效引導和推動(dòng)飲用水安全保障工作的開(kāi)展,提高我國的飲用水安全水平。

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