石油烃污染场地健康风险评价

环境工程091 郭靖0908010107

石油烃污染场地健康风险评价

石油烃中含有多种有毒物质，其毒性按烷烃、环烷烃和芳香烃的顺序逐渐增加。其中有2000多种毒性大且疑有“三致”效应的有机物质，如苯系化合物、多环芳烃中菲、葱、花及酚类等。石油进入水体环境后，会对动物、水生生物和人类等产生严重危害。土壤遭受石油污染后，石油会破坏土壤结构，影响土壤的通透性，降低土壤质量。此外，进入土壤的石油污染物还会随着地表径流进入地表水体，引起江河湖泊污染;通过土壤淋溶、渗滤作用进入土体深层和地下水，引起地下水污染。

工业革命以来，石油成为推动社会进步和发展的主要能源之一。随着大量的石油开采、加工、运输和使用等活动,形成了各种各样的石油烃污染场地.这类污染场地是世界各国普遍存在的环境问题. 而在我国油气田地区,地下水系统石油烃污染已经非常严重。河北保定某石油污染场地中，石油类污染物的检出率超过40%，其中二氯甲烷、三氯甲烷、苯和甲苯检出率到达100%。石油及其石油化工造成的场地污染已逐渐凸现，并逐渐成为继农药污染之后的又一大污染场地。随着石油污染问题日益严重,特别是对人体健康和饮用水安全造成严重威胁,开展石油类污染场地健康风险评价将有利于充分了解水体与土壤污染状况、污染物迁移转化途径和对人体健康与生态的危害,提高人们风险意识和饮用水安全性。

污染场地健康风险评价方法基本包括4个步骤：数据收集和分析、毒性评估、暴露评估、和风险表征。

1 数据的收集与分析

数据收集与分析，即进行场地信息调查和分析。识别可能的研究区域的范围，初步判定直接或潜在污染源和途径。这一阶段收集资料主要包括：土地利用的历史变迁资料，工业生产历史和现状、产业结构布局资料；与场地有关的自然环境、社会经济、污染源和场地污染历史等方面的资料；过去场地废物的产生与处理过程、与场地有关的有害物质、有害物质的潜在来源、扩散途径和受影响的介质等资料；流行病学与毒理学的统计数据；污染区或附近居民进行调查，获取当地居民的人群分布、人群结构、人群生活方式等信息。

2 毒性评价

毒性评价指分析受试物引起暴露人群不良健康反应的各种证据，估计暴露强度与不良反应增加的可能性和不良健康反应程度之间的关系。毒性评价包含危害鉴别和剂量—反应评估二个部分。

2.1危害鉴别

危害鉴别是判定某种污染物是否对人体健康产生危害。如果判定某污染物对人体健康产生危害，并进一步确定其危害后果，如是否具有致癌性或者非致癌性等。

2.2剂量—反应评估

剂量—反应评估是在认定待评价的物质具有毒性的基础上，依据人群流行病学调查资料和毒理学的研究结果，阐明不同剂量水平的待评价物质与接触群体中出现的最为敏感的关键的有害效应发生率之间的定量关系。在毒理学中将剂量—反应评估分为两类：（1）暴露某一化学物的剂量与个体呈现某种生物反应强度之间的关系，又称剂量—效应关系；（2）某一化学物的剂量与群体中出现某种反应的个体在群体中所占的比例，可以用%或者比值表示，如死亡率、肿瘤发生率等。在健康风险评价中,通常有以下两种剂量-反应评估方法：无阈效应（如癌）情况下，由于人体在实际环境中的暴露水平通常很低，而动物实验学或流行病学研究中的剂量相对比较高，因此剂量-反应评估通常采用低剂量外推方法。

有阈效应(如非致癌)情况下，通常通过未观察到的有害作用水平和不确定系数来推导出

可接受的某种有阈化学物的参考剂量：

/()()RfD NOAEL LOAEL UF MF =⨯或

式中:RFD —某种由阈化学物的参考剂量,mg/(kg*d); NOAEL--未观察到的有害作用水平, mg/(kg*d); LOAEL —最低可观察到的有害作用水平, mg/(kg*d); UF —不确定系数,无量纲,UF=F1*F2*F3;F1=1~100----种间不确定性参数;F2=1~10----种内不确定性参数;F3=1~100---毒性性质不确定性参数;MF=1~10—资料库完整性的不确定性参数。

3.暴露评估

暴露评估是确定或估算（定量或定性）暴露量的大小、暴露频率、暴露的时间和暴露途径。通常只关心现在和未来的可能暴露状态。在暴露评估中通常包括三个步骤：

（1）暴露环境

识别暴露环境物理特点和人群特点，如污染场地气候、植被、地下水以及地表水情况，暴露人群的特征包括受暴露人群离污染场地的距离、生活习惯、是否有敏感人群存在。

（2）确定暴露途径

暴露途径是污染物质从污染源到人体的路径。一条完整的暴露途径需要确定污染物来源、释放、类型和位置；污染物在介质中的迁移、转化、归宿以及滞留时间；潜在暴露人群的位置和活动情况。

（3）定量暴露

对暴露途径上暴露量的大小、暴露频率和暴露时间进行定量。通常分为二个阶段进行，既估算暴露浓度算吸入量。暴露浓度一般利用监测数据或化学转运及环境的最终结果模式进行估算。吸入量以不同剂量为基础，用单位时间单位体重与身体暴露的化学物的质量来表示。

4.风险表征

风险表征是将前面资料进行总结，并综合进行风险的定量和定性表达。风险表征包括风险估算、不确定性分析和总结并给出风险表征结果。

1 风险估算，以非致癌风险和致癌风险表示。

①非致癌风险

一般认为非致癌健康效应是阈值效应，低与阈值则认为不会产生不利与人体健康的影响。非致癌风险通常采用非致癌危害指数(HQ)或暴露途径累积非致癌危害指数(HI)来描述，其计算式如下:

非致癌危害指数:

Dose HQ RfD

= 式中，Dose 一人体的日暴露剂量，mg/kg/d; RFD —参考剂量，mg/kg/d

假设各有毒物质对人体健康的非致癌效应呈叠加关系，而非协同或拮抗关系，则不同物质同一中暴露途径的非致癌风险计算式如下:

暴露途径累积非致癌危害指数:

1n i i i

Dose HI RfD ==∑ 式中，Hl 一暴露途径累积非致癌危害指数；i Dose 一第i 种污染物的日常暴露剂量，mg/kg/d ；i RfD 一第i 种污染物的参考剂量，mg/kg/d ；n 一某暴露途径非致癌污染物数量。