地下水污染風(fēng)險評價及方法

1、.地下水污染風(fēng)險評價及方法64090510 鄭龍群1 地下水污染風(fēng)險的概念風(fēng)險是指當(dāng)存在危害性行為時遭受損失、損害和破壞的可能性，風(fēng)險(R)可以用事故發(fā)生概率（P）與事故造成的環(huán)境或健康后果(C)的乘積來表征。風(fēng)險是相對安全而言的，因此風(fēng)險與一些有害情況，與對人群、環(huán)境、財產(chǎn)和社會的危害相聯(lián)系。對環(huán)境或健康發(fā)生危害影響的可能分別被稱為環(huán)境風(fēng)險或健康風(fēng)險。由于人為或自然的原因，會引起系統(tǒng)的破壞從而導(dǎo)致不利事件的發(fā)生，風(fēng)險就是此類不利事件發(fā)生概率的度量。風(fēng)險又不等同于簡單的概率統(tǒng)計，風(fēng)險具有預(yù)測的性質(zhì)，不是對已經(jīng)發(fā)生事件或結(jié)果的概率分析，而是要預(yù)測不利事件可能發(fā)生的概率或可能性。目前，各學(xué)者從不同

2、的角度給出了地下水污染風(fēng)險的概念。Finizio和Villa（2002）將地下水污染污染風(fēng)險定義為地下水環(huán)境中污染發(fā)生的可能性。Morris和Foster（2006）認(rèn)為地下水污染風(fēng)險是指含水層中地下水由于其上人類活動而遭受污染到不可接受水平的可能性，是含水層污染脆弱性與人類活動造成的污染負(fù)荷之間相互作用的結(jié)果。周仰效（2008）將地下水污染風(fēng)險定義為地下水污染的概率與污染后果之乘積。因此地下水污染風(fēng)險評價的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：R=HD。其中:H地下水受到污染的概率；D風(fēng)險受體(地下水資源)預(yù)期損害評估，這一預(yù)期損害可以表示為風(fēng)險受體的敏感性與風(fēng)險受體價值的乘積。風(fēng)險受體的敏感性是含水層固有脆弱性與

3、污染物等級的共同反映，風(fēng)險受體價值則是地下水資源屬性的體現(xiàn)。通常來說地下水污染風(fēng)險性高表示高價值的地下水資源受到災(zāi)害高的污染源污染的可能性大。2 水污染風(fēng)險評價地下水污染風(fēng)險評價包括污染概率與污染后果兩部分的評價。其中，地下水受到污染的概率由污染源災(zāi)害等級表征，即污染負(fù)荷越高，地下水受到污染的可能性越大。而污染后果則由土壤地下水系統(tǒng)本身的防護(hù)性能與污染質(zhì)對地下水價值功能影響的共同作用決定。因此地下水污染風(fēng)險受污染負(fù)荷、污染過程以及污染受體三部分因素的影響。也就是說,地下水污染風(fēng)險評價,不僅要考慮人類活動產(chǎn)生的污染負(fù)荷的影響以及含水層系統(tǒng)抵御污染的能力,還要考慮污染受體(地下水系統(tǒng))的預(yù)期損害性

4、(即地下水價值功能的變化)以及污染物的類型和污染的輻射能力(污染的傳遞速度)。3 水污染風(fēng)險評價方法3.1 風(fēng)險指數(shù)法目前地下水污染風(fēng)險評價主要以風(fēng)險指數(shù)法為主，通過建立地下水污染風(fēng)險指標(biāo)體系，將污染負(fù)荷、脆弱性與地下水功能三個指標(biāo)進(jìn)行疊加后獲得一個能夠表征污染風(fēng)險的綜合指數(shù)來反映污染風(fēng)險的大小。這一評價方法是將污染源、包氣帶、地下水各自評價，忽視了污染物在整個包氣帶的傳輸過程，在評價過程中對機理考慮不夠，沒有從系統(tǒng)的角度將評價指標(biāo)作為一個整體耦合，因此也就不能正確地表征地下水污染的風(fēng)險。3.2 NAS四步法NAS四步法是1983年由美國國家科學(xué)院提出的一種針對事故、空氣、水和土壤等介質(zhì)污染造

5、成人體健康風(fēng)險的評價方法，主要由危害鑒別（定性評價化學(xué)物質(zhì)對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害程度）、劑量反應(yīng)評價（定量評估化學(xué)物質(zhì)的毒性，建立化學(xué)物質(zhì)暴露劑量和暴露人群不良健康效應(yīng)發(fā)生率之間的關(guān)系）、暴露評價（定量或定性估計或計算暴露量、暴露頻率、暴露期和暴露方式）和風(fēng)險表征（利用所獲取的數(shù)據(jù)，估算不同接觸條件下可能產(chǎn)生的健康危害的強度或某種健康效應(yīng)的發(fā)生概率的過程）四個方面的內(nèi)容組成。該方法既可以對地下水污染進(jìn)行定性分析，也可以進(jìn)行定量分析、定性定量相結(jié)合，有利于風(fēng)險表征結(jié)果的量化和分析，能夠為風(fēng)險管理決策者提供更加詳實的參考，同時也能夠為污染防治和修復(fù)工作提供數(shù)據(jù)支持。3. 3 E P A四步法美

6、國環(huán)保局在1989年頒布的超級基金場地健康評價手冊中也提出了與NAS四步法類似的評價四步驟，即數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)評估（對場地進(jìn)行初步調(diào)查）、毒性評估（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）、暴露評估（確定或估算暴露量的大小、暴露頻率、暴露的持續(xù)時間和暴露途徑）、風(fēng)險表征（綜合、分析和判斷人群發(fā)生某種危害可能性的大小，并對其可信程度或不確定性加以分析，提供暴露人群的污染風(fēng)險信息，為環(huán)境管理者提供風(fēng)險管理的科學(xué)依據(jù)）。對比以上兩種方法，NAS方法的內(nèi)容更為通用，使用范圍較寬，適用于各種健康風(fēng)險評價；而EPA方法較為具體，強調(diào)對污

7、染場地各種參數(shù)的收集，對于污染場地的評價，其操作性更強。3.4運用多介質(zhì)風(fēng)險評價模型MMS O ILS進(jìn)行評價MMSOILS是描述地下水、地表水、土壤和大氣介質(zhì)中化學(xué)物遷移、暴露和歸宿以及食物鏈積累的多介質(zhì)模型22?；谖廴緢龅厥嵌嘞唷⒍嘟橘|(zhì)的復(fù)合體，該模型在對污染場地進(jìn)行風(fēng)險評價時，包括污染物遷移轉(zhuǎn)化模塊和人體暴露模塊。其中遷移轉(zhuǎn)化模塊包括：（1）大氣遷移途徑；（2）土壤侵蝕；（3）地下水遷移途徑；（4）地表水遷移途徑；（5）食物鏈生物積累。人體暴露途徑有：（1）飲用水、動植物和土壤的攝入；（2）大氣的揮發(fā)物和顆粒吸入；（3）土壤、地表水和地下水的皮膚接觸。MMSOILS模型主要根據(jù)溶質(zhì)運移模塊和人體暴露評價模塊，計算出不同介質(zhì)中污染物濃度，基于化學(xué)物特定毒性數(shù)據(jù)由暴露評價方程計算出每天污染物攝入量與暴露劑量相關(guān)的風(fēng)險，再將相應(yīng)的風(fēng)險值進(jìn)行累加得到對人體產(chǎn)生的最終風(fēng)險。此模型模擬的遷移途徑較為全面，在國外應(yīng)用較為廣泛，并可對參數(shù)進(jìn)行不確定性分析。3.5 DR AS TIC方法DRASTIC方法是美國環(huán)保署為評價含水層易污性開發(fā)的國家標(biāo)準(zhǔn)評價系統(tǒng)，其包括的水文地質(zhì)要素有：潛水位埋深（D）、面狀補給量（R）、含水層介質(zhì)（A）、土壤介質(zhì)（S）、地形（T）非飽和帶的影響（I）、含水層滲透系數(shù)（C）。每個要素賦值110，與地下水容易污染的程度成正比。同時給每個要素分配一個權(quán)值，