污染場地健康風(fēng)險評價.ppt

污染場地健康風(fēng)險評價 陳鴻漢中國地質(zhì)大學(xué) 北京 chenhh 健康風(fēng)險評價基礎(chǔ)理論 前言 實例 主要內(nèi)容 全國有400多個城市開采利用地下水 在全國城市用水總量中 占30 北方城市的地下水利用比例高達(dá)66 72 全國總?cè)丝诘?0 飲用地下水 前言 我國近30年來的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理的相對滯后同樣帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題 盡管沒有具體的數(shù)字 但由工廠 加油站和垃圾場等場地引起的環(huán)境污染已相當(dāng)廣泛 工廠 三廢 排放 加油站和地下儲存罐的泄漏 礦山尾礦處理和垃圾廢物處置等對環(huán)境的危害極為嚴(yán)重 供水安全保障程度降低人類健康 暴露或食物鏈生態(tài)環(huán)境惡化與環(huán)境安全性降低 水質(zhì)型 缺水日益突出 污染場地 污染場地風(fēng)險評價是對已經(jīng)或可能造成污染的工廠 加油站 地下儲油罐 垃圾填埋場 廢物堆放場等場地由于污染物質(zhì)排放或泄漏對人體健康和生態(tài)安全的危害程度進(jìn)行概率估計 并提出降低風(fēng)險的方案和對策 它包括 基于人群健康的風(fēng)險評價和基于生態(tài)安全的風(fēng)險評價 污染場地風(fēng)險評價 三個發(fā)展階段 第一階段 20世紀(jì)30至60年代 風(fēng)險評價的萌芽階段 第二階段 20世紀(jì)70至80年代 風(fēng)險評價研究高峰期 基本形成較完整的評價體系 第三階段 20世紀(jì)90年代后 生態(tài)風(fēng)險評價成為研究熱點 國內(nèi)外研究進(jìn)展 美國法規(guī) 1980年 環(huán)境響應(yīng) 補償與義務(wù)綜合法案 超級基金 1986年 超級基金修正和授權(quán)法案 1985 1988年 國家石油與有毒有害物質(zhì)污染應(yīng)急計劃 技術(shù)文件和指南 1988年 健康風(fēng)險評價手冊 1989年 場地治理調(diào)查和可行性分析導(dǎo)則 1992年 超級基金暴露評價手冊 1996年 土壤篩選導(dǎo)則 1998年 生態(tài)風(fēng)險評價指南 2005年 鉛污染場地風(fēng)險評價指南 等 美國超級基金健康風(fēng)險評價框架 歐盟1994年成立歐盟污染場地公共論壇 1996年完成污染場地風(fēng)險評價協(xié)商行動指南 指南擬解決7大問題 荷蘭1987年頒布 土壤保護(hù)法 80年代設(shè)立了 國家公眾健康與環(huán)境保護(hù)研究院 和 土壤保護(hù)技術(shù)委員會 歐美國家在不斷建立和完善污染場地風(fēng)險評價體系的基礎(chǔ)上 多數(shù)開展了全國性的污染場地調(diào)查 并根據(jù)不同場地條件和污染類型建立污染場地國家數(shù)據(jù)庫 美國 370 000個 荷蘭 300 000個 同時選擇其中1000個典型的污染場地逐步開展場地污染治理 土壤油污染治理 20世紀(jì)90年代 我國開始了以介紹和應(yīng)用國外研究成果為主的環(huán)境風(fēng)險評價研究 但大部分集中在事前風(fēng)險評價 同時 我國環(huán)境保護(hù)法和環(huán)境影響評價法也只對規(guī)劃和建設(shè)項目開展環(huán)境影響評價作出了規(guī)定 尚未涉及污染場地健康風(fēng)險評價方面的內(nèi)容 健康風(fēng)險評價基礎(chǔ)理論 健康風(fēng)險評價的內(nèi)容主要包括估算污染物進(jìn)入人體的數(shù)量 評估劑量與負(fù)面健康效應(yīng)之間的關(guān)系 人體污染物攝取方式和機(jī)制 劑量 反應(yīng)關(guān)系 毒性評估 風(fēng)險表征 人體攝取污染物質(zhì)的途徑主要包括三條 口 呼吸和皮膚接觸 通常采用不同類型劑量來表示污染物質(zhì)進(jìn)入人體各個階段的數(shù)量 人體污染物攝取方式和機(jī)制 無論通過何種途徑 污染物質(zhì)只有最終進(jìn)入到人體血液中才會對人體健康產(chǎn)生影響 因此 原則上估計人體污染物攝取量應(yīng)以內(nèi)部劑量或吸收劑量為依據(jù) 污染物暴露途徑 污染場地健康風(fēng)險評價方法 數(shù)據(jù)收集和分析 數(shù)據(jù)收集是風(fēng)險評價的基礎(chǔ) 通常需收集已有資料 開展實地調(diào)查和采樣分析 并建立數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和質(zhì)量控制目標(biāo)體系 1資料收集1 場地背景氣候與氣象 溫度 降雨 風(fēng)速 風(fēng)向 地質(zhì)背景 地層 特征 植被 森林 草地 裸露 土壤類型 砂質(zhì) 有機(jī)質(zhì) 酸堿性等 地表水 位置和特征描述 如類型 流速 鹽度 2 暴露人群人群的分布現(xiàn)狀 如相對于場地的距離和方位 人群結(jié)構(gòu) 敏感人群 3 確定土地利用現(xiàn)狀及規(guī)劃居民區(qū) 商業(yè) 工業(yè)區(qū) 娛樂區(qū) 擬解決的主要問題 1 污染源的確定 2 包氣帶和飽水帶污染物遷移轉(zhuǎn)化模型的選擇和模型參數(shù)的獲取 3 不確定性分析 暴露點的污染物濃度值主要根據(jù)日常監(jiān)測數(shù)據(jù)確定或采用污染物遷移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)行預(yù)測 呼吸途徑和飲食途徑一般采用潛在劑量進(jìn)行估算 呼吸揮發(fā)性氣體 呼吸可吸入顆粒物 式中 Intake 單位時間單位體重污染物攝取量 mg kg day Ca 空氣中揮發(fā)性氣體的濃度 mg m3 IR 攝取速率 水 L d 食物 kg meal ET 日暴露時間 h d EF 暴露頻率 d y ED 暴露期 y BW 人群平均體重 kg AT 平均暴露時間 d Cp 空氣中可吸入顆粒物含量 kg m3 FP 可吸入顆粒物中污染物含量濃度 mg kg 對于致癌物質(zhì) 為人群平均壽命 對非致癌物質(zhì) 為暴露期 毒性評估是指利用場地目標(biāo)污染物對暴露人群產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)的可能證據(jù) 估計人群對污染物的暴露程度和產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)的可能性之間的關(guān)系 毒性評估 危害識別分析暴露于某種物質(zhì)是否會引起負(fù)面健康效應(yīng)發(fā)生率的升高 劑量 反應(yīng)評估定量評估污染物毒性 描述污染物暴露劑量和暴露人群負(fù)面健康效應(yīng)發(fā)生率之間的關(guān)系 包括 風(fēng)險估算不確定性分析風(fēng)險概述 風(fēng)險表征 在暴露評估和毒性評估的基礎(chǔ)上表征人群健康風(fēng)險 以致癌風(fēng)險和非致癌危害指數(shù)表示 目前國外通常采用單污染物風(fēng)險和多污染物總風(fēng)險以及多暴露途徑綜合健康風(fēng)險三種方式表示 1 風(fēng)險估算 單污染物風(fēng)險 各暴露途徑中單個污染物的健康風(fēng)險 當(dāng)Risk 0 01時 致癌風(fēng)險 當(dāng)Risk 0 01時 非致癌危害指數(shù) Risk為致癌風(fēng)險 表示人群癌癥發(fā)生的概率 通常以一定數(shù)量人口出現(xiàn)癌癥患者的個體數(shù)表示 CDI為人體終生暴露于致癌物質(zhì)單位時間單位體重的平均日攝取量 mg kg d SF為斜率因子 mg kg d 1 RfD 非致癌參考劑量 致癌總風(fēng)險 非致癌總危害指數(shù) HQ和HI分別為單污染物和多污染物的非致癌危害指數(shù) 其數(shù)值的大小 表示風(fēng)險的大小 當(dāng)小于1時 認(rèn)為風(fēng)險較小或可以忽略 大于1時 認(rèn)為存在風(fēng)險 綜合健康風(fēng)險 各暴露途徑總風(fēng)險之和 多污染物總風(fēng)險 為某一暴露途徑各污染物風(fēng)險之和 28 可編輯 不確定性來源于風(fēng)險評價的各個階段 野外取樣 實驗分析 模型參數(shù)獲取 模型的適用性和假設(shè) 毒理學(xué)數(shù)據(jù)等均存在客觀和主觀的不確定因素 2 不確定性分析 USEPACMTP模型模擬污染物在包氣帶和飽水帶中的遷移轉(zhuǎn)化過程時充分考慮到各種模型參數(shù)的可變性 引入蒙特卡羅模型 計算出暴露點污染物濃度的概率分布 不失為降低模型不確定性的有效方法 客觀地表述場地風(fēng)險 充分分析風(fēng)險評價的不確定性程度 承認(rèn)風(fēng)險的相對性 科學(xué)地指導(dǎo)場地污染防治決策 3 風(fēng)險概述 重點區(qū)范圍圖 實例 北方某工廠健康風(fēng)險評價 場地概況 土壤污染狀況 VG模型 其中 m 土壤基質(zhì)勢 壓力單位 Se 有效飽和度 土壤含水量 r 土壤殘余含水量 s 土壤飽和含水量 n和m為經(jīng)驗參數(shù) 包氣帶土層的特征參數(shù) 地下水污染狀況 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯 四氯乙烯 地下水污染狀況 空氣污染狀況 暴露評估 暴露途徑概念模型 暴露人群 2類工廠人員 下游居民暴露途徑 4條皮膚接觸污染空氣 皮膚接觸污染土壤 呼吸污染空氣飲水 暴露頻率 途經(jīng)1 2和3的暴露頻率均為100d a 途徑4的暴露頻率為365d a 暴露期 35年和70年目標(biāo)污染物 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯 四氯乙烯 萘 芴 蒽 芘 屈 苯并 a 芘 苯并 a 蒽 苯并 b 熒蒽 二苯并蒽 污染物攝取量計算 皮膚接觸污染空氣 皮膚接觸污染土壤 呼吸污染空氣 飲水 毒性評估 風(fēng)險計算 2002年致癌風(fēng)險分布圖 2005年致癌風(fēng)險分布圖 車間工人致癌風(fēng)險構(gòu)成 工廠下游居民致癌風(fēng)險構(gòu)成 非致癌風(fēng)險小 其綜合非致癌危害指數(shù)分別為0 0214和0 174 致癌風(fēng)險較大 其綜合致癌風(fēng)險值分別為1 32 10 5和1 62 10 6 分別為致癌風(fēng)險警戒值的13 2和1 62倍 工廠污染防治建議 1 車間工人 工作中須配戴口罩 穿工作服 戴手套 避免穿短袖衣和短褲上班 盡量避免呆在土壤污染區(qū) 每天暴露于土壤污染區(qū)的時間至多不超過1小時 2 對土壤污染區(qū)經(jīng)濟(jì)又實用的處置辦法是翻耕 翻耕面積9 6m2 深度1 5m左右 促使污染物質(zhì)揮發(fā) 有效較低