鎮(zhèn)海區(qū)有機(jī)污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估案例研究

章勤 黃酉臘 易毓寧 王曙興 竺斌

摘要：采用GC955在線氣相色譜儀系統(tǒng)對(duì)2014～2015年鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，利用美國(guó)危險(xiǎn)空氣污染物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和參數(shù)，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)所提供的危險(xiǎn)空氣污染物小時(shí)濃度數(shù)據(jù)計(jì)算了環(huán)境中人群健康風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明：鎮(zhèn)海區(qū)整體上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為良，面臨輕微的健康風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：鎮(zhèn)海區(qū);揮發(fā)性有機(jī)污染物;健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;污染現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：X522

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）14-0167-03

1引言

近年來(lái)，城市環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的污染問(wèn)題日愈突出，已成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的諸多因素中急需解決的問(wèn)題之一。VOCs作為原料、溶劑或各類添加劑在化工、醫(yī)藥、建材等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，但其排放到環(huán)境空氣中，對(duì)人體健康存在一定的危害性，并衍生光化學(xué)污染及臭味問(wèn)題，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外所關(guān)注的危險(xiǎn)空氣污染物之一口～胡。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)苯系物對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已有較多研究，但還未形成完整評(píng)估方法。近幾年來(lái)，鎮(zhèn)海區(qū)工業(yè)得到了快速發(fā)展，同時(shí)機(jī)動(dòng)車保有量也快速增加，及時(shí)了解鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中VOCs的污染情況及健康風(fēng)險(xiǎn)狀況具有十分重要的意義。在前期的研究基礎(chǔ)上，基于鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中有機(jī)物的現(xiàn)狀，本項(xiàng)目將對(duì)鎮(zhèn)海區(qū)開展有機(jī)物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為環(huán)境空氣中有機(jī)污染物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供案例支撐。

本文通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)海區(qū)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用美國(guó)危險(xiǎn)空氣污染物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和參數(shù)，計(jì)算環(huán)境中人群健康風(fēng)險(xiǎn)。

2材料與方法

2.1采樣點(diǎn)布設(shè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于中國(guó)浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)鎮(zhèn)海中學(xué)樓頂（29°57'N，121°42' E）。，屬于招寶山街道，曾是區(qū)政府所在地，是全區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，北部有寧波舟山港和金屬園區(qū)，西北側(cè)有鎮(zhèn)海煉化等大型企業(yè)。具體位置和環(huán)境如圖1。

2.2主要儀器

揮發(fā)性有機(jī)物由荷蘭Synspec公司生產(chǎn)提供的GC955在線氣相色譜儀分析系統(tǒng)觀測(cè)完成，能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、樣本富集處理和分析的色儀。該系統(tǒng)主要由Synspec GC955 - 815 C2 - C5揮發(fā)性有毒有害氣體分析儀、Synspec GC951- 615 C6- C12揮發(fā)性有毒有害氣體分析儀、MCZCMK -5C2 -C12揮發(fā)性有毒有害氣體分析校準(zhǔn)系統(tǒng)、PEAK NG3000/PH200氮?dú)浒l(fā)生器、ENCON DEA09樣品采集系統(tǒng)和SWARCO -LUFFT WS500 - UMB氣象參數(shù)測(cè)定儀組成，可測(cè)量C2 -C12范圍內(nèi)36種VOCs物質(zhì)。

2.3采樣與分析

本次實(shí)驗(yàn)采樣時(shí)間從2014年01月01日至2015年12月31日，為期2年，每半小時(shí)采樣、分析一次，獲取小時(shí)濃度均值，并同步進(jìn)行風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓測(cè)量，從而獲得準(zhǔn)確的變化情況。

2.4質(zhì)量保證

采樣前對(duì)采樣系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證采樣期間流量穩(wěn)定。測(cè)定前，對(duì)儀器的精密度和標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)校正：采用稀釋后的標(biāo)準(zhǔn)氣體連續(xù)8次進(jìn)樣，各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%;各標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性（R²）在0. 990～0. 999范圍內(nèi)，滿足實(shí)際分析的要求。對(duì)于監(jiān)測(cè)的零值用檢測(cè)限（MDL）的1/2代替當(dāng)單日數(shù)據(jù)缺失超過(guò)25%（6小時(shí)值）不再計(jì)算當(dāng)日污染物濃度的日均值。

2.5健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

本實(shí)驗(yàn)揮發(fā)性有機(jī)物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是運(yùn)用美國(guó)危險(xiǎn)空氣污染物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和參數(shù)，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)所提供的危險(xiǎn)空氣污染物小時(shí)濃度數(shù)據(jù)計(jì)算環(huán)境空氣中VOCs的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、慢性指數(shù)和急性指數(shù)，以評(píng)估鎮(zhèn)海區(qū)HAP風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)狀。

2.5.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

利用監(jiān)測(cè)點(diǎn)危險(xiǎn)空氣污染物濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，基于人體呼吸率、肺泡吸收率等參數(shù)，計(jì)算不同年齡階段人群的平均日暴露量。將危險(xiǎn)空氣污染物平均日暴露量計(jì)算結(jié)果帶入風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式得到危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值除以百萬(wàn)分之一，得到風(fēng)險(xiǎn)超安全邊界倍數(shù)，從而更加直觀地展示危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)水平超過(guò)“充分安全邊界”的嚴(yán)重程度。危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)超安全邊界倍數(shù)大于1，即代表該監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆蓋地區(qū)危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)水平超過(guò)“充分安全邊界”。

2.5.2怠慢性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

急慢性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，是基于對(duì)急慢性病危險(xiǎn)商數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上得到。急性病危險(xiǎn)商數(shù)的計(jì)算，是用污染物的最大小時(shí)濃度值，除以該污染物5%急性發(fā)病率下的參考濃度，若危險(xiǎn)商數(shù)大于1，則代表污染物的最大小時(shí)濃度高于參考濃度，人群有爆發(fā)較大規(guī)模急性病的風(fēng)險(xiǎn)2。而慢性風(fēng)險(xiǎn)商數(shù)的計(jì)算，則是用污染物年平均濃度除以該污染物5%慢性病發(fā)病率下的參考濃度，若慢性病危險(xiǎn)商數(shù)大于1，則人群有爆發(fā)較大規(guī)模慢性病的風(fēng)險(xiǎn)。本研究急慢性病參考濃度值參考美國(guó)IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)所提供參數(shù)。

3結(jié)果與討論

3.1優(yōu)良天數(shù)

根據(jù)有機(jī)污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，2015年度優(yōu)良天數(shù)為108 d，與2014年相比，增加65 d，優(yōu)良天數(shù)明顯增加，說(shuō)明環(huán)境空氣中有機(jī)物得到較好的控制。

2015年度鎮(zhèn)海巾學(xué)站點(diǎn)的優(yōu)良天數(shù)為108 d，優(yōu)良率為29. 6%，詳見表1。與2014年相比，優(yōu)的天數(shù)少一天，良的天數(shù)多64 d，輕度污染及以上少68 d。優(yōu)良天數(shù)的增加與環(huán)境空氣中特征有機(jī)污染物的濃度息息相關(guān)（圖2）。

3.2特征有機(jī)污染物

鎮(zhèn)海中學(xué)大氣特殊因子固定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)對(duì)鎮(zhèn)海區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)施24 h連續(xù)不間斷監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2015年環(huán)境空氣中有機(jī)物總量與2014年相比削減了36.4%，空氣質(zhì)量呈利好方向發(fā)展。在36個(gè)監(jiān)測(cè)因子巾15個(gè)監(jiān)測(cè)因子有不同程度的下降，削減幅度達(dá)到30%～92%之間，特征有機(jī)污染物總體上平穩(wěn)趨好（圖3）。

環(huán)境空氣中特征有機(jī)污染物的平穩(wěn)趨好是2015年鎮(zhèn)海中學(xué)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)優(yōu)良天數(shù)增加的重要因素。

3.3風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

圖4對(duì)計(jì)算所得監(jiān)測(cè)點(diǎn)各污染物的終身致癌風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單整理，用危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)除以百萬(wàn)分之一，得到危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)超安全邊界倍數(shù)，從而更加直觀地展示危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)水平超過(guò)“充分安全邊界”的嚴(yán)重程度。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分析，2015年鎮(zhèn)海中學(xué)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為良，主要污染物為丙烯腈、1，3-丁二烯、苯和四氯化碳，該4類污染物的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值和占總值的96. 4%。同時(shí)，上述4類化合物的危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)超安全邊界倍數(shù)均大于1，代表該監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆蓋地區(qū)危險(xiǎn)空氣污染物風(fēng)險(xiǎn)水平超過(guò)“充分安全邊界”，面臨輕微的健康風(fēng)險(xiǎn)，空氣污染接近正常安全范圍邊界，因適量減少戶外。

3.4慢性指數(shù)

慢性風(fēng)險(xiǎn)商數(shù)用污染物年平均濃度除以該污染物5%慢性病發(fā)病率下的參考濃度，分析結(jié)果見圖4。根據(jù)慢性指數(shù)分析，2015年鎮(zhèn)海中學(xué)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的首要污染物為硫化氫，慢性風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.55，除未檢出的污染物外，其余丙烯腈、苯、四氯化碳、甲苯和二硫化碳等數(shù)值較小，均小于1。根據(jù)分析結(jié)果，監(jiān)測(cè)點(diǎn)污染物年平均濃度也未超過(guò)5%慢性病發(fā)病率的參考濃度，人群不會(huì)有爆發(fā)較大規(guī)模慢性病的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5急性指數(shù)

急性病危險(xiǎn)商數(shù)是用污染物的最大小時(shí)濃度值除以該污染物5%急性發(fā)病率下的參考濃度。根據(jù)急性指數(shù)分析，2015年鎮(zhèn)海中學(xué)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為優(yōu)，首要污染物為硫化氫，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.13，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為優(yōu)。除氯仿（風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)：0.01）外，其他污染物均未檢出。根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示，監(jiān)測(cè)點(diǎn)不存在急性危險(xiǎn)商數(shù)超過(guò)1的情況，表明2015年鎮(zhèn)海中學(xué)監(jiān)測(cè)站不存在急性病健康風(fēng)險(xiǎn)。

4結(jié)論

根據(jù)有機(jī)污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，鎮(zhèn)海區(qū)整體上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為良，面臨輕微的健康風(fēng)險(xiǎn)，而慢性指數(shù)和急性指數(shù)均小于相應(yīng)的參考值，人群不會(huì)有爆發(fā)較大規(guī)模病的風(fēng)險(xiǎn)。