饮用水是人类生存的基本需求,同时也是疾病及有害物质传播的重要介质。饮用水中可能含有对人类健康产生危害的放射性物质,其放射性主要来自岩石、土壤等介质中的铀、镭、钍、钾等天然放射性核素。此外,核试验和核事故等产生的人工放射性核素进入水体后,也可能造成饮用水的放射性水平的提高[1]。一般来说,饮用水中的天然放射性核素产生的放射剂量比人工放射性核素产生的要大。长期饮用含有放射性物质的水会造成持续受照,已有的研究表明:长期受照剂量超过100 mSv时,人类致癌风险会显著升高[2]。饮用水水质标准是保证人民身体健康的重要技术要求,是监督和评价饮用水水质的重要依据。因此,有必要在饮用水水质标准中引入有关饮用水中放射性物质含量的控制指标(如指导水平),用以监测饮用水中放射性物质含量、评估饮用水中放射性核素的安全性,并通过控制和减少放射性核素的含量来降低健康风险。
2006年,我国发布的国家标准《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749-2006) [3]中所规定的放射性指标是等效采用WHO于2004年发布的《饮用水水质准则》 (第三版)中对总α活度和总β活度的筛查水平的建议,并做出进一步规定:放射性指标超过该筛查水平时,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。但该标准中并无相关放射性核素的指导水平,我国也尚未发布生活饮用水中放射性核素指导水平标准。2011年,世界卫生组织(WHO)发布了新修订的《饮用水水质准则(第四版) 》 [4] (下称WHO准则),给出了饮用水中放射性核素指导水平建议。饮用水中放射性核素指导水平是一个定量水平,当饮用水中放射性核素含量高于该水平时应考虑采取降低剂量的补救行动。2013年,欧盟委员会发布了关于生活饮用水中放射性物质要求的指令[5] (下称欧盟指令),要求各成员国在2015年11月前将这一指令纳入本国的法规标准体系实施。2014年,国际原子能机构(IAEA)发布的《国际辐射防护和辐射源安全基本安全标准》 [6]中规定:监管机构或其他有关主管部门必须考虑WHO出版的关于饮用水中所含放射性核素的指导水平。本文主要对比分析WHO准则和欧盟指令两项标准对于饮用水中指导水平的设定和应用,以期为我国生活饮用水中放射性核素指导水平的制定以及生活饮用水卫生标准的制修订提供合理建议,从而进一步完善我国生活饮用水卫生标准。
1 饮用水中放射性核素指导水平的设定 1.1 WHO准则关于饮用水中放射性核素指导水平的设定WHO准则在设定个人剂量控制值(individual dose criterion,IDC)的基础上,建立饮用水中放射性核素的筛查水平和指导水平,用以评估和控制饮用水辐射引起的健康风险。WHO根据环境中天然放射性核素引起的人群长期受照个人剂量研究结果和辐射引发癌症风险的测算认为[4] :饮用水中放射性核素所致个人受照剂量在0.1 mSv/a时,不会造成可观测到的不良健康效应,故将IDC设为0.1 mSv/a。并在此基础上确定了饮用水中放射性核素的筛查水平和指导水平。根据既往的实践经验,WHO确定饮用水中总α活度和总β活度的筛查水平分别为0.5 Bq/L和1 Bq/L[4]。
对于放射性核素的指导水平,WHO以国际放射防护委员会(ICRP) 2007年建议书为基础,采用了实用且保守的方法,用一年内饮用水消费所致个人辐射剂量0.1 mSv作为IDC,而不区分核素的来源,在此IDC基础上,计算得出各种放射性核素的指导水平。WHO准则[4]给出了饮用水中放射性核素指导水平的计算公式(见式1)、17种常见放射性核素的指导水平和剂量系数以及其他174种放射性核素的指导水平。
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(1) |
式中,GL为饮用水中放射性核素的指导水平(Bq/L); IDC为个人剂量控制值,计算中取0.1 mSv/a; hing为成人摄入放射性核素剂量系数(mSv/Bq); q为年摄入饮用水量,可假定为730 L/a。
1.2 欧盟指令关于饮用水中放射性核素指导水平的设定欧盟指令使用指示剂量(indicative dose,ID)并设定ID的参考值(parametric value),建立放射性核素的筛查水平和导出浓度(derived concentration)来评估和控制饮用水辐射引起的健康风险。该指令将ID的参考值设为0.1 mSv/a,用ID代替了原指令中的总指示剂量(total indicative dose,TID),并对定义做了修改。TID与WHO准则中IDC含义相同[4],其排除了氡的所有衰变产物对有效剂量的贡献,而ID仅排除了氡的短寿命衰变产物对有效剂量的贡献,这意味着ID包含了210Po和210Pb对剂量的贡献[7]。因此,尽管欧盟指令和WHO指南都使用剂量控制作为饮用水放射性监测和评价的基础,且控制值相同,但两个指标的含义并不完全相同。在ID的基础上,欧盟指令确定的饮用水中总α和总β的筛查水平分别为0.1 Bq/L和1.0 Bq/L,与WHO《饮用水水质准则(第二版) 》的筛查水平相同[4],与第四版WHO准则相比更保守。
欧盟指令中并未使用指导水平术语,而是使用导出浓度,其概念和计算方式与WHO准则中的指导水平相同。欧盟指令中共给出了15种常见放射性核素的导出浓度,对于其他放射性核素可由相同的计算方式获得。因欧盟指令中计算导出浓度时使用与WHO不同的剂量系数,因此其计算获得的导出浓度的具体数值与WHO不全相同(详见表 1)。需要说明的是,与WHO准则计算出的氚(T)的指导水平不同,欧盟指令在水质监测中单独使用参考值(100 Bq/L)进行管理,其并不是指导水平,实际上是一个筛查水平,用来指示可能进入生活饮用水的其他有害人工放射性核素。
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表 1 WHO准则和欧盟指令关于饮用水中常见放射性核素的指导水平或导出浓度(Bq /L) |
按照WHO准则[4],在检测到饮用水中总α和(或)总β的活度超过筛查水平的情况下,需要对饮用水进行具体的放射性核素分析时,为放射性核素制定了的一个特定的活度水平值(即指导水平)。这些活度水平值可用来判断是否需要考虑对饮用水采取某些降低剂量的补救行动。如有单个或多个核素持续超过其指导水平,或各种放射性核素的活度测量值与其指导水平的比值加和大于1时,需要通过评估决定是否对该饮用水实施补救或其他限制措施; 单个或多个核素持续不超过该水平,而且各种放射性核素测量值与其指导水平的比值加和不超过1时,从放射学的角度不需要进行干预,该饮用水适合饮用(详见图 1)。
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图 1 WHO准则关于饮用水中放射性核素筛查水平和指导水平的应用流程图[4] |
在欧盟指令中,饮用水中特定核素的筛查值超过其导出浓度20%,或者氚的测量值超过参考水平,或者总α和总β超过筛查水平时,应对饮用水进行具体的放射性核素分析。[5, 7]如果各种放射性核素测量值与其导出浓度的比值加和不超过1时,则不需要进一步的调查; 如果各种放射性核素测量值与其导出浓度的比值加和大于1时,则应进行人员健康风险评估以确定是否需要采取进一步的补救措施。
由此可见,无论是WHO准则还是欧盟指令,指导水平都是用于放射性核素活度分析的一个偏保守的值,其不应被解释成强制性的限值,更不应将其理解为对生活饮用水中放射性核素的推荐水平。超过指导水平时,应当启动进一步的调查和评估,但并不一定意味着饮用水是不安全的。
3 讨论和建议 3.1 制定我国生活饮用水中放射性核素指导水平,完善生活饮用水卫生标准GB 5749-2006中仅有总α放射性和总β放射性两项放射性指标的指导值(分别为0.5 Bq/L和1 Bq/L),并明确放射性指标超过指导值,应进行核素分析和评价,判定能否饮用。[3]其总α和总β的指导值等同于WHO准则和欧盟指令中的筛查水平,数值上与WHO的筛查水平值一致。但并没有给出对于超过指导值后的各种放射性核素的分析和评价标准(即指导水平)。因此,制定我国生活饮用水中放射性核素指导水平标准,完善生活饮用水中放射性核素的分析和评价方法及流程,能够有效地补充我国生活饮用水卫生标准,有利于科学合理地评价饮用水中放射性核素对人体造成的危害。
从WHO准则和欧盟指令中对饮用水中放射性核素指导水平的设定可知,指导水平并不是一个测量值,而是一个计算导出量,它的计算依据生活饮用水个人剂量控制值、成人摄入放射性核素剂量系数和年摄入饮用水量。因此,确定这3个参数应该是制定生活饮用水中放射性核素指导水平的基础。①个人剂量控制值: WHO和欧盟均将0.1 mSv/a设为个人剂量控制值,这反映了目前的国际共识,应能为我国标准所采用。需要注意的是,GB 18871-2002[8]中给出的公众成员年有效剂量不超过1 mSv的限值,在定义和应用要求上与个人剂量控制值不同,个人剂量控制值只是公众成员年有效剂量的一小部分,两者不能混用。②成人摄入放射性核素剂量系数:因目前尚无明确的证据证明对于不同的年龄段应采用不同的放射性核素指导水平[4-5],因此,WHO和欧盟对常规情况下的摄取放射性核素的剂量系数均采用成人的剂量系数。WHO采用ICRP 72号出版物的数据[4],而欧盟基于欧盟指令96/29/Euratom和近期成员国的相关研究数据[5]。使用资料的不同造成WHO准则和欧盟指令中放射性核素的指导水平值不同。因此,在制定我国标准中放射性核素指导水平时,应在考虑国际先进研究成果的基础上,结合我国国内的实际调查研究情况,确定成人摄取放射性核素剂量系数。③年摄入饮用水量: WHO准则和欧盟指令都使用730 L/a[4-5],但是在一些其他国际组织和国家地区的调查研究中,成人摄入的饮用水量并不相同[7]。因此,应根据我国实际调查研究结果,结合国际建议,确定成人年摄入饮用水量。
此外,原卫生部于上世纪80年代组织了长江水系、黄河水系的放射性核素水平调查研究,并于上世纪90年代组织调查了全国25各省、市、自治区和香港特区环境各类水中氚的浓度[9]。这些国内实地调研资料均可为我国生活饮用水中放射性核素指导水平的制定提供重要的依据和参考。
3.2 制定配套的检测方法标准,为指导水平的实施提供技术基础放射性核素指导水平的使用必须有配套的检测方法标准。在我国目前现行有效的《生活饮用水标准检验方法放射性指标》 (GB/T 5750.13-2006) [10]中,仅有总α和总β的检测评价方法,并无特定放射性核素的检测评价方法。而环保部网站发布的《核辐射与电磁辐射环境保护标准目录》 [11]中,对于水中放射性核素的测定方法标准,大多适用于环境水或核工业及采矿排放废水检测,且均为上世纪八、九十年代发布,方法及检测仪器已远滞后于目前的科技发展水平。WHO准则中推荐了放射性核素的检测方法标准,ISO也在近年发布了一系列水中放射性核素检测的方法标准,包括液闪法、α谱法、γ谱法等。因此,参照相关国际标准,结合我国实际工作情况,建立与生活饮用水中放射性核素指导水平相配套的检测方法标准,是做好指导水平标准有效实施、推动我国饮用水放射性核素检测工作切实开展的必要条件。
[1] |
孙亚茹, 武云云, 万玲, 等. 北京市生活饮用水放射性水平调查分析[J]. 首都公共卫生, 2014, 8(4): 155-157. |
[2] |
Brenner D J, Doll R, Goodhead D T, et al. Cancer Risks Attributable to Low Doses of Ionizing Radiation: Assessing What We Really Know[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2003, 100(24): 13761-13766. DOI:10.1073/pnas.2235592100 |
[3] |
中华人民共和国卫生部.GB 5749-2006生活饮用水卫生标准[S].北京: 中国标准出版社.2006.
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[4] |
WHO.Guidelines for Drinking-water Quality, Fourth Edition [S].World Health Organization, 2011.
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[5] |
The Council of the European Union.Laying Down Requirements for the Protection of the Health of the General Public with Regard to Radioactive Substances in Water Intended for Human Consumption [S].Official Journal of the European Union.2013.
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[6] |
IAEA.Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards[R].IAEA Safety Standards, 2014.
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[7] |
Grande S, Risica S. Radionuclides in Drinking Water: the Recent Legislative Requirements of the European Union[J]. Journal of Radiological Protection, 2015, 35(1): 1-19. |
[8] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京: 中国标准出版社, 2002.
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[9] |
苏旭. 中国放射卫生进展报告(1949-2008)[M]. 北京: 中国原子能出版社, 2011: 145-163.
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[10] |
中华人民共和国卫生部.GB/T 5750.13-2006生活饮用水标准检验方法放射性指标[S].北京: 中国标准出版社, 2006.
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[11] |
中华人民共和国环境保护部.核辐射与电磁辐射环境保护标准目录[EB/OL].http://kjs.mep.gov.cn/hjbhbz/bzwb/hxxhj/fsxhjbz/200412/t20041228_68697.htm.
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