危险废物填埋场地下水污染的健康风险评估.pdf

3 3 8 化 学 世 界 危险废物填埋场地下水污染 的健康风险评估 陆 华 嘉 定区环境监测站 上海 嘉定 2 0 1 8 2 2 2 01 4在 摘 要 对上 海 市嘉定 区 某危 险废 物 填埋 场地 下水 污 染物进行 了调 查研 究 并应 用 美 国环 保署 推荐 的健 康 风险模 型 对其作 了健 康风 险 的初 步评价 结 果表 明 致 癌物 质 所 引起 的健 康 危 害较 高 镉 铬 砷 的平均 个人 年风 险等级 分 别 为 1 0 a 1 0 a 1 0 a 铬 砷 的年 均 风 险值 非 常接 近 国际 辐射 防护 委 员会 I C R P 推 荐的 最 大可接 受风 险水 平 致癌风 险极 大 应优 先控 制 非 致癌 物 质 所 引起 的 健康 风 险较 小 平均 个人 年风 险 大 小次序 为锰 铅 铁 亚硝 酸 盐 铜 锌 镍 汞 氰 化物 挥发 酚 风险值 在 1 0 1 0 a 之 间 远低 于 I C RP推荐 的 最大 可接 受风 险水 平 关键 词 危险废 物 填埋 场 地 下水 健 康风 险评 价 中 图分类 号 X8 2 4 文献 标 志码 B 文章 编号 0 3 6 7 6 3 5 8 2 O 1 4 0 6 0 3 3 8 0 4 He a l t h Ris k As s e s s me n t o f Gr o u n d wa t e r Po l l u t io n in Ha z a r d o us W a s t e La n d f il l LU H u a Jl a ding En v ir o n me n t a l Mo n it o r in g St a t io n S h an gh ai 2 0 1 8 2 2 Chin a Ab s t r a ct Gr o u n d wa t e r p o l l u t a n t s in h a z a r d o u s wa s t e l a n d f il l in S h a n g h a i J ia d in g Di s t r ict we r e in v e s t i g a t e d a n d pr e l i m ina r y he a l t h r is k a s s e s s m e nt wa s d on e t hr o ugh a pp l i ca t ion o f t he he a l t h r is k mo de l r e co m me n d e d b y t h e Un it e d S t a t e s En v ir o n me n t a l Pr o t e ct io n Ag e n cy Th e r e s u l t s s h o we d t h a t h e a v y me t a l ca r cin og e n s ca u s e d by t he ca dmiu m chr o m i um a n d a r s e nic we r e h ig h a n d t he a v e r a g e a nnu a l r is k l e v e l s we r e 1 0 一 a l O a 一 a n d 1 0 一 a r e s pe ct iv e l y The ch r omiu m a nd a r s e n ic r is k v a l u e s we r e v e r y cl os e t o t he ma xi m u m a cce pt a bl e l e v e l o f r is k r e co m me nd e d by t he I n t e r na t io na l Commis s io n o n Ra d io l o g ica l Pr o t e ct io n I CRP S O t h e y s h ou l d b e t h e p r ior it y co nt r o 1 The no n ca r cin o ge n ind uce d he a l t h r is ks we r e s m a l l e r a n d t h e or d e r o f t h e p e r s ona l a nn ua l r is k wa s ma ng a n e s e l e a d ir o n nit r i t e copp e r z i nc n icke l me r cu r y cya nid e v ol a t il e p he n ol l a nd t h e ir r is k wa s i n t he r a ng e of v a l ue 1 0 1 0 a which we r e much l o we r t h a n t he I CRP r e co m me n de d m a x imum a cce pt a bl e l e v e l of r is k Ke y wo r d s ha z a r d ou s wa s t e I a nd f il l g r ou nd wa t e r h e a l t h r is k a s s e s s me n t 填埋 场是 造成 地下水 污染 的潜 在 污染 源 研 究 表明 垃圾填埋产生的大量有毒物质和各类病菌 病 毒 等的渗 滤液 容易 通过 地下 水或 者地 表水进 入食 物 链 而严重 威胁 人 类 健 康 而 我 国 目前 填 埋 场 等 污染场 地地 下水 对 居 民的健 康风 险评 价方 面 的研究 较 少 今 以上 海市 嘉定 区某 危 险废 物填埋 场 为研 究对 象 调 查周 边人 群 对 地 下水 中重 金 属 氰 化 物 挥 发 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 2 8 修回日期 2 0 1 4 0 4 1 6 作者简介 陆华 1 9 8 1 一 女 湖北襄阳人 工程 师 主要从事环境监测与管理工作 Ema i l l u h u a j i a d i n g g o v cn 第 6 期 化 学 世 界 酚 以及亚 硝酸 盐 的暴 露 剂 量 评估 地 下 水 对 周边 居 民健 康 的风险 水平 可 为 加 强 危 险废 物 填 埋 的 环 境 管理提供一定的技术支持 也可为健康风险评价的 同类研究提供借鉴 1材料 与方 法 1 1 样 品采 集 某危 险 废 物 填 埋 场 建 立 于 2 0 0 1年 2 0 0 2年 投 入使 用 填埋 场 占地面 积 1 5 0 m 1 5 0 m 目前年 处 理 垃圾 量约 2万 吨 布 设 地 下水 采 样 井 5口 井 深 1 2 r a 分别 位 于填 埋 场 的 上 游 两 侧 及 下 游 2 0 1 2 年 嘉定 区环 境监测 站 对该处 地下 水进 行采 样 监 测 频 率 为每季度 一 次 1 2分析指 标 镉 铬 砷 汞 铅 铜 锌 铁 锰 镍 挥 发 酚 氰 化物 亚硝酸盐 对于低于检出限的指标数值以 1 2检 出 限进行评 价 1 3检测方 法 重金属 采用 GB T 5 7 5 0 6 2 0 0 6进行 分 析 六 价 铬采 用 G B T7 4 6 7 1 9 8 7进 行 分 析 挥 发 酚 采 用 HJ 5 0 3 2 0 0 9进行 分 析 氰 化 物采 用 HJ 4 8 4 2 0 0 9进 行 分 析 亚 硝酸 盐 采用 G B 7 4 9 3 8 7进行 分 析 为 保 证数 据 的准 确性 进 行 了密 码 样 平 行 样 加标 样 的 测定 结果均符合质保要求 相对标准偏差 RS D 均 小 于 1 5 2评 价模 型 2 1 地下 水环 境健 康风 险评价 模 型 本研究采用美国环保署推荐的健康风险评价模 型对 该危 险废 物填 埋场 地下水 进行 风 险评 价 嘉定 区饮 用水 源取 水 口为娄 塘河一 华 亭取 水 口 地下 水作 为备 用水 源 因此 主要 考 虑 污 染 物通 过 饮 用 进 入人 体 其引起的健康风险主要包括致癌物质健康风险 和非致癌物质健康风险 计算公式分别为 R i一 E 1 一 e x p 一 D q 1 8 2 4 1 尺 一 D nf D 1 o 8 2 4 1 式 中 R 为致癌 物 质 i 通过 饮 水途 径 产 生 的年 平 均致 癌风 险 a a代表年 R 7为非致 癌 物质 i 通 过 饮水 途径 产生 的年平 均致 癌风 险 a D 为致 癌 物质 非致 癌物 质 i 的单位 体重 日均暴 露 剂量 mg k g d q 为致癌物质 i 通过食入途径产生的致癌 强度 系数 mg k g d Rf D 为 非 致 癌 物 质 i 通 过 饮水 途 径 摄 入 的 参 考 剂 量 mg k g d 8 2 4 1为 2 0 1 2年底 上海市人均期望寿命 a 污 染 物 通 过 饮 水 途 径 对 人 体 的 日均 暴 露 剂 量 D 按 下式 计算 D 一2 2 C 7 0 式 中 2 2为成人 每 日平 均饮 水 量 L C 为 各 污 染物 的浓 度 rag L 7 0为成年 人平 均体 重 k g 2 2 评价 参 数分析 根据 国际癌症 研究 机构 I AR C 的分类 系统 该 处 地下水 中致 癌物 质有 镉 铬 砷 非致 癌 物质有 汞 铅 铜 锌 铁 锰 镍 挥 发 酚 氰 化 物 亚 硝 酸 盐 致 癌 物 质 的致 癌 强 度 系 数见 表 1 非 致 癌 物 质参 考 剂 量见表 2 表 3为国际健康组织推荐 的对社会公众 成 员最 大可 接受 风险水 平 和可 忽略风 险水 平 表 1 模 型 参 数 q 值 致癌物质 饮水途径 mg k g d 镉 铬 六价 砷 表 2 模型 参数 R f D 值 表 3国 际健 康 组 织 推 荐 的 最 大 可 接 受 风 险 水 平 和 可 忽 略 风 险 水 平 3结 果与讨 论 3 1地下水 的 污染现 状 该 危 险废物 填埋 场地 下水 中污染 物 的含量 状况 见表 4 由表 4可 知 按 照 G B T1 4 8 4 8 9 3 地 下 水 环境质 量标 准 进 行评 价 铬 六 价 铜 镍 汞 砷 的 年 平均 浓度 达到 I 类 水标 准 镉 铅 氰化 物 锌 的年 平 均浓 度达 到 I I 类 水标 准 挥发 酚 的 年平 均 浓度 达 到 类水标准 锰 铁和亚硝酸盐的年平均浓度达到 I V 类 水标 准 表 4地 下 水 中污 染 物 的浓 度 I g L 化 学 世 界 项 目 实测最小值 实测最 大值 平均值 镉 六 价 铬 砷 汞 铅 铜 锌 铁 锰 镍 挥发酚 氰化物 亚硝酸盐 以氮计 0 o 0 0l 0 0 0 2 0 0 01 1 0 0 0 0 0 2 0 0 01 o 0 0 1 0 0 1 0 2 4 0 O 8 0 o 0 l 0 0 0 0 8 0 0 0 4 0 0o4 0 0 0 2 4 o 0 02 0 01 1 9 o 0 0 02 0 0 01 4 0 031 0 36 3 5 9 0 9 5 0 009 o 0 0 3 7 0 0 0 8 2 8 2 0 0 0 0 7 o 0 0 2 0 0043 0 0 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 5 0 1 8 1 2 5 0 6 0 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 5 0 O49 3 2致癌 物质评 价 结果 致 癌物 质风 险评 估结 果见 表 5 2 0 1 2年 铬 砷 的风 险值最 大 二 者 的数量 级 均 为 1 0 一 镉 的风 险 值 低 于这 两种 元 素 数 量 级 为 1 0 说 明铬 砷 已成 为 该 污染 场地 地下 水 体 的 主要 致 癌 因 子 应 作 为 风 险 决策管理的重点对象 这与陆凤娟l 7 对该 区饮用水 源 地 的水质 风 险评 价 结 果 相 一致 此 外 该 处 地 下 水 中镉 的风 险 值 为 1 0 高 出水 源 地 水 中镉 的 风 险 等 级 1 0 一个 数量 级 值 得 引起重 视 表 5 致癌 物质 饮水途径健康危害的风险 a 该 地下 水 中重金 属致 癌物 质 的年均 健康 风险 等 级 为 1 0 a l O a 镉 铬 砷 的风 险均 大于瑞 典 环 保 局 荷兰 建设 和环 境 部 以及 英 国 皇 家协 会 推 荐 的 1 1 0 a 的水 平 铬 砷 风 险 非 常 接 近 国 际 辐 射 防 护 委员 会 I C R P 推 荐 的 标 准 年 风 险 度 5 0 1 0 a 其 中砷 最 大风 险值超 过 I C RP推 荐标 准 表 明 该 场 地地 下水 存在 一 定 程 度 的镉 铬 砷 污染 应 加 强 控 制 和治理 3 3非致 癌物质 评 价结果 非致癌 物质 风 险 评 估 结果 见 表 6 2 0 1 2年 锰 的风 险值最 大 挥 发 酚 的 风 险值 最 小 年 均 健 康 风 险排序 为锰 铅 铁 亚 硝酸 盐 铜 锌 镍 汞 氰化 物 挥 发 酚 各 风 险 水 平 集 中在 1 O 1 O a 之 间 这 表 明 非 致 癌 物 质 引 起 的健 康 风 险 甚 微 不 会 对暴 露 人 群 构 成 明显 的危 害 其 中铅 铜 锌 汞 的健康 风 险水平 及排 序 与陆凤 娟 8 对该 区饮 用 水 源 地 的水 质 风 险评 价 结果 相一 致 2 0 1 2年 该 危 险废物 填埋 场 地 下 水 中非 致 癌 物 质 的 年均 健 康 风 险 总值 为 9 6 2 1 0 a 小 于表 3 的可忽 略水平 该 危险 废物 填埋 场地 下水 中致 癌物 质 的年健 康 风 险总 值远 大 于非 致 癌 物 质 是 非 致 癌 物 质 的 1 0 倍 说 明致癌 物质 对人 体 的危 害远 高于 非致癌 物 质 由此可 见 水 中致 癌 物 质 对 人 体健 康 的影 响不 可 忽 视 应加强监管力度 使其对人体的影响降至最低 表 6 非致癌物质饮水途径健康危 害的风 险 a 3 4评 价 的不确 定 性分 析 首 先 本 文 研 究对 象 为 嘉 定 区某 危 险 废物 填 埋 场 的地 下水 由于分 析能 力有 限 还 有许 多有 毒有 害 物 质在 研究 中没 有 进 行 分 析 和讨 论 也 没有 考 虑 其 它 暴露 途径 如 皮肤 接 触 饮食 摄 入 等途 径 实 际上 远 低估 了该 场地 地下 水 中各种 化 学污染 物暴 露 的风 险 其 次 饮水 暴露 风 险还 与 人 们 的 生 活 习惯 等 因 素 密切 相关 这需 要 更加 复杂 的评 价方 法 因此 本 文 所 开展 的健康 风 险 评 价 尚处 于初 级 阶段 需 要 在 以后的工作 中进一步探讨和完善 4 结 论 1 某危 险废 物 填 埋 场 地 下 水 中铬 六 价 铜 镍 汞 砷 的年平 均 浓 度 达 到 I 类 水 标 准 镉 铅 氰 化 物 锌 的年平 均 浓 度 达 到 I I 类 水 标 准 挥 发 酚 的 年 平均 浓度 达 到 类 水标 准 锰 铁 和 亚硝 酸盐 的年 平 均浓 度达 到 I V类 水标 准 2 该处 地下 水 中致癌 物质 所 引起 的健 康危 害较 高 镉 铬 砷 的平 均 年风 险等 级分 别为 1 0 a l O a 1 0 a 超过 瑞 典环 保局 荷 兰建 设 和环 境部 以 及 英 国皇家 协会 推荐 水平 铬 砷所 造 成 的平 均个 人 年 风 险非 常 接 近 国际 辐射 防护 委 员 会 I C RP 推荐 下 转 第 3 4 4页 3 5 8 化 学 世 界 化 率 的影 响 酯化越 完全 所得 预 聚物 的粘度 越 大 酯化 率高说 明引入 丙 烯 酸 多 相 当 于增 加 了不 饱 和 双键 的含量 即增加 了交 联点 有 利于提 高光 固化 速 率 二者光 固化膜 的凝 胶 含 量相 差 不 大 铅 笔 硬 度 相 当 说 明光 固化 膜 的这 两 个 性 能 基 本 不受 酯 化 率 的影 响 只要有 足够 的 光 固化 时 间 最终 都 能达 到相 近 的凝胶 含量 和硬 度 表 2 自 制与 市售 环 氧 大 豆 油 丙 烯 酸 酯 的 性 质 及 参 数 比较 3 结论 1 食用 大豆 油经 多次 重复 使用 后会 被环 氧化 可 与丙烯 酸进 行 酯 化反 应 制备 光 固化 涂 料 的 预 聚 物 为回收地沟油提供可能 2 环 氧化 食用 大 豆 油 与 丙 烯 酸进 行 酯 化 反 应 的最佳 条件 为 环氧 基与 羧基 的配 比为 1 1 1 催 化 剂 用量 为 1 反应 温度 为 1 1 0 3 与 市售 环氧 化大 豆油 相 比 环 氧化食 用 大豆 油的酯化率较低 由此导致环氧化食用 大豆油丙烯 酸酯 的粘度 偏低 光 固化 时 间较长 但光 固化后所 得 膜 的凝 胶 含量 和硬度 基 本相 当 参考 文献 1 Y ANG I T Z HAO C S DAI C L e t a 1 T h e r ma l an d M e cha n ical Pr o pe r t ie s of Po l y ur e t ha ne Rigid F o a m B a s e d o n E p o x i d i z e d S o y b e a n Oi l E J J o u r n a l o f P o l y me r s a n d t h e E n v ir o n me n t 2 0 1 2 2 0 1 2 3 0 2 O 1 4年 23 6 r 2 M0HAMED H A I B RAHI M M S KANDI I N G e t a1 Ar omat ic Amine e p oxidiz e d Sun f l o we r Fr e e f at t y a cid Addu ct s as Co r r os io n l n hibit or s in Epox y cu r a b l e Va r n i s h e s J J o u r n a l o f Ap p l i e d P o l y me r Scie nce 20 12 1 2 4 3 2 007 2 015 r 3 S AMUI L0V A Y BALABAN0VA F B S AM UI L 0V Y D e t a 1 Qu a n t u m ch e mi ca l I n v e s t ig a t i o n o f I s o cy a na t e Re a ct io ns wit h Line a r M e t ha no l As s o ci a t e s V Ar yl I s o cy an a t e Re a ct ion s wit h Line a r Me t h a n o l As s o ci a t e s J Ru s s i a n J o u r n a l o f O r g a n i c Che mis t r y 2 0l 2 48 2 1 64 1 74 r 4 Z H0NG B S HAW C RAHI M M e t n Z No v e l Co a t ings f r o m So ybe an Oil Phos pha t e Es t e r Po l y ol s J J o u r n a l o f C o a t i n g s T e ch n o l o g y 2 0 0 1 7 3 9 1 5 5 3 5 7 r 5 VI ENGKHOU V NG L T GARNE T J I Ro l e o f Ad d i t iv e s o n uV C u r a b l e C o a t in g s o n Wo o d J J o u r n a l o f Ap p l i e d Po l y me r Scie n ce 1 9 9 6 6 1 1 3 2 361 2 36 6 6 D E C KE R C P h o t o i n it i a t e d C r o s s l i n k in g P o l y me r i s a t i o n J P r o g r e s s in P o l y me r S cie n ce 1 9 9 6 2 1 5 9 3 5 9 6 7 彭 元怀 韦禄菁 凌 泳 阳离子 树脂催 化合 成环氧化 大豆油的研究E J 中 国油脂 2 0 1 2 3 7 3 6 3 6 5 8 I u J KHO T S WOO L R P Ne w S h e e t Mo l d in g Comp ou nd Re s in s f r o m So yb e a n Oil I Syn t he s is a nd ch a r a