污染場地健康風(fēng)險評價.ppt

1、污染場地健康風(fēng)險評價,陳鴻漢 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） ,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

2、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）； 19

3、86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

4、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制,劑

5、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

6、露； 土壤類型：砂質(zhì)、有機質(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

7、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，

8、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)Risk0.01時,致癌風(fēng)險：當(dāng)Risk0.01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（(m

9、g/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。,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,USEPA CMTP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

10、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

11、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1.3210-5和1.6210-6，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