石油源VOCs排放的健康风险评估

2016年12月绦色科技JournalofGreenScienceandTechnology第24期石油源VOCs排放的健康风险评估李亚娟，寿幼平，李鑫(交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456)摘要：采集石油储罐中的大气样品，利用Gc—Ms对石油挥发源的VOCs的特征进行了研究，共检测出54种V0Cs组分。采用非致癌风险评估模型应用危害指数(HazardIndex，HI)和致癌风险评估模型应用终生致癌风险(IncrementalLifetimeCancerRisk，ILCR)对V0Cs组分进行了风险评估，通过蒙特卡洛模型进行了迭代5000次运算，结果显示：直接暴露于油气挥发状况下，人群会产生显著的致癌和非致癌的健康风险，需对油气挥发源的排放进行妥善治理。关键词：石油挥发源；VOCs；应用危害指数；应用终生致癌风险中图分类号：X511文献标识码：A文章编号：1674—9944(2016)24—0057—031引言根据美国V0Cs排放源调查结果，1999年石油及相关工业VOCs的年排放量为41．4万t，贡献率为2．14[1我国2002年的调查结果，溶剂使用及储存VOCs的年排放量为534．9万t，贡献率为35．6；石油源排放对V0Cs的贡献较大。在本次研究中，通过模拟装置的制备，采集石油源大气样品，利用GC—MS对石油挥发源的V0Cs的特征进行研究，共检测出54种V0Cs组分。其中，包含一些对人体有显著毒害作用的组分，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯等组分。这些组分的暴露能够引起人体头晕、恶心、胸闷、四肢无力等症状。长期暴露的慢性毒性反应包括：神经衰弱综合症、肝肿大、皮炎、上呼吸道刺激症等。对于人群暴露风险评价，涉及到多个参数，不仅与化合物的属性、浓度有关，还与人员的体质、呼吸速率、暴露时间和频率有关。美国环保总署(EPA)和荷兰环保局推荐健康风险评价模型和参数对人员暴露的健康风险进行评估2评估模型2．1非致癌风险评估模型非致癌风险评估，应用危害指数(HazardIndex，HI)为衡量指标。危害指数是为每一种有毒污染物假设的一个阈值，是有毒污染物慢性暴露量(CDI)和未观察到不良效应之剂量的比值。其计算公式为：HI—CDInc／RfC(1)式(1)中，HI为非致癌风险系数(无量纲)；CDInc为污染物非致癌暴露量(mg／kg·d)；RfC为污染物的非致癌参考计量(mg／kg·d)。总非致癌风险公式为：HI—H(2)式(2)中，HI为第i类化合物的非致癌风险系数，收稿日期：2016-11—25作者简介：李亚娟(1978一)，女，高级工程师，主要从事环境保护工作。当HI>1指示出健康危害效应。2．2致癌风险评估致癌风险评估，应用终生致癌风险(IncrementalLi—fetimeCancerRisk，ILCR)为衡量指标。终生致癌风险是指由于暴露于致癌物质而产生的超过正常水平的癌症发病率。其计算公式为：JLCR—CDIca×SF(3)式(3)中，儿，CR为终生致癌风险(无量纲)；CDIca为污染物致癌暴露量(mg／kg·d)；SF为污染物致癌斜率因子(mg／kg·d)2．3参数选择2．3．1毒物的暴露量(CDI)毒物的暴露量(CDI)的计算由下面的公式计算得出CDJ—C·豫·t·EF·ED／(BW·AT)(4)式(4)中C为大气污染物浓度，由监测结果得出(mg／m。)；豫为呼吸速率，取成人呼吸量(1．3m。／h)；t为每天暴露时间(h)；EF为暴露频率(250d／year，上限值)；ED为暴露年限(25years)；BW为工作人员体重LN(59．25，1．05)；AT为蓄积作用年限(非致癌效应25years；致癌效应70years)。VOCs的mgm的浓度按如下公式进行计算：^／rC—Q×(5)厶厶．式(5)中：C为目标化合物的含量，mg／m。；Q样品中目标化合物经校准曲线计算出的含量，×10一；M为目标化合物的分子量。2．3．2风险值参数美国国家环境保护部(US．EPA)和相关的研究对环境污染物的致癌斜率因子(SF)和非致癌参考值(RfC)进行了分析，相关参考值列于表1中。3风险表征风险表征是利用环境监测的数据和人员暴露的相57李亚娟，等：石油源V()Cs排放的健康风险评估环境与安全表lElA推荐的致癌斜率因子和非致癌参考值关参数，对_I：作人员的健康危害程度进行评估，为管理者健康保护决策的制定提供依据。在模型计算过程中涉及到了许多变量，具有很高的可变性，在风险的砰价中存在较高的不确定性。如果仅用变量的平均值对暴露风险进行评估，会损失风险性中不确定的信息。因此本研究应用蒙特卡洛模型，结合变量参数的分布特征，对人群的暴露风险进行评估。在此方法巾，模型根据CSF、C、IR、BW等变量的分布