1、1. Yongli Li , Jingling Liu , Zhiguo Cao, et al. Spatial distribution and health risk of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the water of the Luanhe River Basin, ChinaJ.Environ Monit Assess, 2021,163:163169Yong Lili等人對灤河流域地區重金屬研究中提出，健康風險評估包括四個階段：危害鑒定，毒性劑量-反響評估，暴露評估，風險表征。并指出人體

2、通過污染物接觸對重金屬的吸收量的估計依據長期每日攝入量CDI進行評估。CDI表示人體每千克重量每天經由皮膚通過攝入、吸入或吸收的污染物的量。C為介質中污染物濃度mg/L，IR為每天攝入水量(L/day)，EF為暴露頻率(days/years)，ED為暴露時間(years)，BW為人體平均體重(kg)，AT為平均時間days，SA為人體外表接觸面積(m2)，AF為粘附因子(L/m2·day)，ABS為吸收率。Table 1 Input parameters to characterize the CDI valueParamtersDescriptionUnitValueCContam

3、ination concentration in madiamg/LTRIngestion rate per unit time waterL/day2EFExposure frequencydays/years300EDExposure durationyears15BWBody weightkg60ATAverage timedays30/70×365SASurface aream2AFAdherence factorL/m2·dayABSAbsorption factorTable 2 Toxicity indicesof metal elementsElementS

4、F(mg/kg/day)-1RfD(mg/kg/day)OralDermalOralDermalAsHgNANACdNANAPbNANA-CuNANAZnNANAFeNANA非致癌物質的的潛在暴露風險通過吸收量CDI與每日允許攝入量(RfD)之比來計算，公式如下：。致癌風險是通過計算人體一生暴露于潛在致癌物質引起的致癌可能性。公式如下：Slope factor為致癌斜率因子。Table 4 Water quality standards limited values of basic items of environmental quality standards of heavy metal

5、s for surface water (mg L-1)ItemFirstlevel(1)Second level(2)Third level(3)Fourth level(4)Fifth level(5)AsCdCu1.00E+001.00E+001.00E+001.00E+00FeNANAHgPbZn1.00E+001.00E+002.00E+002.00E+00Data from the Ministry of Environmental Protection of the Peoples Republic of China (2002) NA not applicable.2C. M.

6、 Liao, M. P. Ling.Assessment of Human Health Risks for Arsenic Bioaccumulation in Tilapia (Oreochromis mossambicus) and Large-Scale Mullet (Liza macrolepis) from Blackfoot Disease Area in TaiwanJ.Arch. Environ. Contam. Toxicol，2003，45：264272 重金屬易在水生生物中積累，一些重金屬還會通過食物鏈擴大濃度。人類可通過飲食攝入重金屬，并且一段時間后重金屬能夠通過積

7、累到達潛在的毒性濃度。Fengyan Liu等人對揚子江地區鳳尾魚中重金屬Cr、Cd、Pb、Zn積累情況進行了研究，并引用US EPA 提出的非致癌風險的THQtarget hazard quotients計算方法，對人體食用鳳尾魚引起的健康風險進行了評估。EF-暴露頻率365天/年，ED-暴露時間70年，FIR-食物攝入量g/person/day，C-食物重金屬濃度mg/kg，RFD-參考攝入量mg/kg/day，WAB-平均成人體重，TA-對非致癌物質的平均暴露時間365days/year×70year。當RfD到達最大殘留限量時，THQ的計算按如下公式：。其中C-食品中重金屬濃

8、度，MRL-最高殘留限量。并指出Pb是一種存在于所有環境介質中的便在性元素。成年人和年長一點的兒童對鉛的主要暴露途徑為食品攝入，然而，灰塵、土壤和食品全都會對年輕孩子們的鉛的總暴露量作出奉獻。Table8 MRL and RfD published by different organizations or regionsRfD(US EPA)mg/kg/dayMRL(European Union)mg/kgMRL(China National Standard)mg/kgCrCr();3.0×10-3Cr()-Cd1.0×10-35.0×10-21.0×

9、;10-1Pb-3.0×10-15.0×10-1Zn3.0×10-1-3. Brian L. Murphy, Amy P. Toole,Paul D. Bergstrom. Heath risk assessment for arsenic contaminated soilJ.Bergstrom Environmental Geochemistry and Health,1989,11:3-4Brian L. Murphy等人對砷污染土壤引起的人體健康風險進行了評價。描述了關于兩種慢性暴露途徑包括砷污染土壤，也就是一生對揚塵顆粒的吸入，及無意中對土壤及住所中灰塵

10、的吸入的風險評估方法。最終暴露后果首先是會引起肺癌，其次是皮膚癌。為了進行暴露評估，對不同年齡人群的吸入率和土壤灰塵的攝入量進行了估算；對不同年齡人群的室內室外時間分配進行了研究計算；還有依據室外濃度測量方法進行的室內表層灰塵和空氣的砷濃度的估算。記錄了不同類型社區的室內室外比率和灰塵顆粒大小，及生物利用率和灰塵顆粒大小的可能性關系。應用美國環境保護署公布的潛在致癌因子計算其風險，及毒性評估的不確定性基于：砷可能既不是致癌的引發劑也不是催進劑但是可能是后期的致癌物質的證據；由于無機砷的甲基化作用的增強，砷的劑量反響關系在低劑量時可能是非線性的證據。采礦區土壤受尾礦和廢石污染，冶煉廠區受攜帶冶煉

11、廠排放物的風影響。風險計算公式是在風險是由于暴露和毒性引起的假設前提之下。這種評估方法的重點是所有暴露途徑和毒性是等效的保守假設。在評估過程中值得注意的是采礦區和冶煉區的砷的傳輸特性不同，室內和室外的暴露途徑不同。采石場和冶煉廠的不同操作產生的灰塵顆粒的物理化學特性也不同。由于冶煉廠所產生的灰塵顆粒的外表特性及水分含量使它們比其他物質更容易吸附在鞋子衣服和寵物身上，因此更容易帶入室內。據他人研究，室內灰塵Si為室內房屋灰塵中砷的濃度，So為室外土壤中砷的濃度，為轉移系數。4.5表示對室內砷濃度的一小局部奉獻，這局部不是由于室外轉移造成的，如煙草煙霧、燃氣灶的排放物等都可能會含有少量砷。Stee

12、l等人研究得到鉛的室內濃度計算公式為：Si=0.15So+500mg/kg。說明大約有500mglead/kg室內灰塵的奉獻值，主要來源于含鉛的油漆畫圖片。美國環境保護署在1986年通過對冶煉廠和城市居民區的鉛污染中就總結得出了灰塵和土壤中鉛濃度的關系。EPA通過對土壤鉛濃度和室內灰塵中的鉛濃度的觀察數據得出，室內室外濃度比率根本為1:1。其他一些學者關于鉛冶煉廠的研究，如Roberts和Diemel等人，也曾得出室內灰塵鉛濃度接近于土壤中鉛濃度。另外，ankel等人對愛達荷州一所冶煉廠的生產期間和倒閉后的周圍空氣土壤和灰塵中的鉛濃度水平比照研究發現，與工廠倒閉前相比，工廠倒閉后空氣中的鉛濃度

13、降低到五分之二，但是土壤中濃度根本保持不變。室內灰塵的鉛平均濃度仍然和土壤中鉛濃度相近，盡管比以前更凌亂分布了。經由手進入口中的這一途徑被認為是最重要的土壤攝入途徑，尤其對于幼兒。不同年齡群對土壤或灰塵的攝入量不同，隨著年齡增長，土壤攝入量減少的原因是手口接觸行為的減少。這些估計都是針對無意的土壤攝入行為而言，不包括土壤異食癖的孩子們。計算公式：C0為室外空氣中砷濃度g/m3，Cp室內懸浮顆粒濃度g/m3，Si為室內灰塵中砷濃度(mg/kg)。10-6為轉換因子。室內空氣砷濃度主要有兩個來源：侵入室內的室外含砷空氣，室內含砷灰塵。4. B. Wu，D. Y. Zhao，H. Y. Jia，Y.

14、 Zhang. Preliminary Risk Assessment of Trace Metal Pollution in SurfaceWater from Yangtze River in Nanjing Section, ChinaJ. Bull Environ Contam Toxicol,2021,82:405409、D. Y. Zhao等人對南京揚子江地表水體中重金屬污染引起的健康風險進行評估，并指出人體主要暴露途徑有三個：直接攝食、經由嘴和口吸入、皮膚吸收。對于水環境中的重金屬來說，攝食和皮膚吸收是人體最重要的暴露途徑。污染物暴露劑量的計算公式如下：CDIingestion通

15、過攝食水的暴露劑量g/kg/day，CDIdermal通過皮膚吸收的暴露劑量g/kg/day。CW水中重金屬平均濃度g/L，IR攝食率本研究引用/day，SA皮膚暴露面積本研究引用2800cm2Kp皮膚吸附因子cm/h，ABSg胃腸吸收因子，ET暴露時間本研究引用0.6h/day，EF暴露頻率本研究引用365days/year，暴露持續時間70years，CF單位轉換，對水來說為1L/1000m3，BW人體平均體重60kg，AT非致癌物和致癌物的時間2，5550days。重金屬健康風險評估通過風險系數來表征，非致癌物質的風險系數用如下公式計算：致癌物質As和Cd的風險系數計算公式為：RfD引用

16、USA的污染物參考劑量g/kg/day，其中Pb的參考劑量引自WHO；SFslope factor of a carcinogen為致癌斜率因子g/kg/day引自US EPA 2006。Table 2 Reference dose for each elementElementRfDingestion(g/kg/day)RfDdermal(g/kg/day)AsCdCr3Cu4012Fe30045PbNi20Zn30060結語：值得注意的是本研究所用的方法在一定程度上存在一定的不確定性。重金屬攝入參考劑量及致癌物質的比降因子來自于US EPA和WHO，不一定適合中國居民。計算當地居民的風險水

17、平時用的是每種重金屬的平均濃度。年齡和暴露途徑的差異會導致不同的風險。另外，污染物的影響可能會通過它們之間的生物化學作用被擴大。因此，本研究只是提供了初步的判斷結果，為了準確評估當地居民的健康風險，建立合理的指導方針，應進行更深入細致的調查。5. Ju-Yong Kim，Kyoung-Woong Kim，Joo Sung Ahn，Ilwon Ko，Cheol-Hyo Lee. Investigation and risk assessment modeling of As and other heavy metals contamination around five abandoned me

18、tal mines in KoreaJ. Environmental Geochemistry and Health,2005,27:193203Ju-Yong Kim 等人對韓國某處遺棄的金屬采礦區的重金屬進行了調查分析，并評估了砷對周圍居民的致癌風險。土壤環境中的砷和重金屬污染的評估總是依據于其土壤中的總濃度，而沒有把其暴露風險值計算出來。近來，很多科學家進行了提取試驗以評估土壤重金屬的生物利用性，從而確定污染水平和人類健康的數量關系。風險評估采用以模擬人類胃消化系統為根底的簡單的生物利用性提取試驗來計算土壤中重金屬的引起的風險。目前大局部污染評價都采用由國家科學研究委員會和美國科學院的研

19、究的風險評估模型。風險評估可分為四個階段：危害鑒定，暴露評估，劑量-效應評估，風險表征。目前最重要的毒性判斷指標有SF致癌斜率因子和參考劑量。ADD為平均每日攝入量，計算公式如下：C為環境樣品土壤、水、空氣中中污染物濃度，IR攝食率kg/day，L/day，ED暴露時間years，EF暴露頻率days/year，BW接受者的平均體重kg，AT平均時間years。模型參數如下表所示：Table 1 Exposure factors and input paramenters of Korean farmerFactor/parameterSymbolUnitsResidential/Agricu

20、lturalData sourceExposure durationEDyears30US EPA(1997)Exposure frequencyEFSoil(days/year)210US EPA(1997)water(days/year)350US EPA(1997)Averaging timeCarcinogensATcyearsKNSO(2001)Non-carcinogensATncyears30US EPA(1997)Body weightBWkg60MOCIE(1997)Ingestion ratesoilIRskg/day100×10-6US EPA(1997)Dri

21、nking waterIRwL/dayKOWACO(2001)風險表征可以分為兩局部：致癌風險和非致癌風險。致癌風險的計算公式為：上式估算值是指一生暴露于致癌性危害的產生任何一種癌癥的可能性。可以被接受或容許的風險值范圍為：10-610-4。為了定量化描述非致癌物質的風險，通過平均攝入量與相應的參考攝入量相比計算其風險系數HQ。風險率the hazard index為各風險系數之和。如果風險率超過1.0 ，那么顯示污染物存在毒性危害。Table 2 Reference doses and slope factors of As and Zn obtained from US-EPA IRIS

22、databaseElementRfD(mg/kg/day)SF(mg/kg/day)-1As3×10-4Zn3×10-1na6. Human risk assessment for heavy metals and As contamination in the abandoned metal mine AREAS, KOREA方法同上Environmental Monitoring and Assessment (2006) 119: 233244 SANG-WOO LEE , BYUNG-TAE LEE , JU-YONG KIM 摘要:污染地區的治理要以風險評估為根底

23、，依賴于所關心化學物質的評估毒性。毒性的評估以引起人類有害健康的生物利用性為根底。尾礦和廢石中的有毒污染物可通過溪流進入農田區域，并在礦區的農作物中積累。最終它可能對人體健康產生一定的威脅。通過用生物有效利用濃度代替總濃度，風險計算更為現實，因此，使污染源補救措施的改良的本錢效益分析更有效。不幸的是，通過總元素濃度測量的日常毒性估計不能夠提供詳盡的信息。最近，許多科學家已經進行了一項提取試驗來估計土壤重金屬的生物有效性，以呈現污染水平和人類健康的數量關系。風險評估利用以模擬人類胃消化系統為根底的最簡單的生物利用性抽樣試驗計算土壤重金屬的風險。由美國研究委員會和美國科學院研究的風險評估模型被廣泛

24、應用于污染物的風險評估中。風險評估可分為四個階段：危害鑒定，暴露評估，劑量反響評估，風險特征描述。兩個最根本的毒性指數為致癌比率因子SF，參考劑量RfD。通過簡單的生物有效性提取試驗計算了由土壤攝入途徑的污染物的吸收量。暴露評估：暴露因素及途徑。在暴露評估中，平均日劑量ADD通過計算多個途徑如土壤和水的重金屬的攝入量而得到。計算ADD的暴露因素及輸入參數見表1：毒性重金屬攝入的主要暴露途徑歸因于把受污染的水作為飲用水及農業活動和壞習慣引起的土壤攝入。韓國環境部門規定的飲用水質量為：1.0Cu mg/l，0.05Pb mg/l，1.0Zn mg/l。7. S. Rapant，J. Kord

25、80;k. An environmental risk assessment map of the Slovak Republic: application of data from geochemical atlasesJ. Environmental Geology,2003,44:400-407S. Rapant等人應用地球化學圖集中的數據對斯洛伐克共和國進行環境風險評價，并繪制了環境風險評價分類圖。為了進行多元素評價，許多學者計算出了各種各樣的環境指數和污染系數，其中最具有關注價值的是積累因子，污染程度和污染系數。環境風險被定義為環境發生負面變化的可能性大小。被計算為環境中物質的濃度與

26、對生物群和生態系統無有害作用的濃度值的比值，計算公式為： 其中PEC為predicted environmental concentrationPNEC為predicted no effect concentrations在斯洛伐克共和國，環境和健康風險評估和管理的執行，依據于環境政府部門的方法規章No.623/98-2。由歐洲聯盟管理委員會公布的指導方針No.1488/94/ES中指出了存在物質對人類和環境造成風險的評估原那么。因此，生態或環境風險評估主要針對環境中個體的污染水平評價。PEC/PNEC的比率代表環境風險系數IER。根據當前的認知，如果比率小于1那么說明無風險，反之，如果大于1

27、那么存在環境風險。生態毒理學監控是一種理想的，對環境無潛在危害的，功能最好的定義PNEC值的方法。但是在實際中，很難指定PNEC值或其它毒性濃度，例如NOAEL (no observed adverse effect level), LOAEL (lowest observed adverse effect level), RfD (reference dose)。多種元素的超標濃度的總影響可表示為每種元素的風險值的和，計算忽略其之間的協同作用。分析濃度低于風險限制濃度時不進行計算。地下水，土壤和河流沉積物的環境風險系數IER的計算可分為兩步：首先，計算每一種超過風險限制值的元素的環境風險系數

28、IERi。其次，計算個體風險值之和。計算公式如下：其中：IERi - index of environmental risk of the ith element exceeding limit - risk concentrationACi-analytical concentration of the ith elementRCi -limit _ risk concentration of the ith elementIER- overall index of environmental risk of evaluated sample環境風險評估水平如下：IER = 0 no ris

29、k0 < IER 1 low risk1 < IER 3 mediumrisk3 < IER 5 high riskIER > 5 very high riskTable 2 Evaluated parametersSoil and stream sediments("A"referenced values;Anon 1994b)parameterAsCdCrHgNiPbZnLimit(mg/kg)2913035851408. Health Risk of Consuming Heavy Metals in Farmed Tilapia in Cen

30、tral Taiwan Bull Environ Contam Toxicol (2021) 83:558564Min-Pei Ling Hui-Tsung Hsu Ruei-Hao Shie評估方法同下9. Assessment of Human Health Risks for Arsenic Bioaccumulation in Tilapia (Oreochromis mossambicus) and Large-Scale Mullet (Liza macrolepis) from Blackfoot Disease Area in Taiwan Arch. Environ. Con

31、tam. Toxicol. 45, 264272 (2003) C. M. Liao, M. P. LingHuman Health Exposure and Risk model引自USEPA，1996The target cancer risk to adults is defined as shown in Equation3:TR指個體一生的致癌風險，CSFIRIS指由USEPA的IRIS提供的口頭的致癌物質的斜率因子1.50 (mg/kg/d)-1，IRf是年魚攝食率g/d，Cf是魚體中As濃度g/g，EF是暴露頻率day/year，ED是暴露時間year，ATc是致癌物質的平均時間

32、365×70d，BW是人體平均體重kg65kg，103是單位換算因子。非致癌風險用風險商HQ來計算，如公式：HQ為毒性風險商，RfDIRIS是來自IRIS數據庫的參考劑量mg/kg/d無機砷3×10-4mg/kg/d，ATnc是非致癌物質的平均時間day365×30d，103為單位換算因子。地區土壤背景值CrCuPbZnAsCdHg北京天津81.4河北2110. Ecological risk of heavy metals in sediments of the Luan River source water Ecotoxicology (2021)18:748758 Jingling Liu