城市区域性污水泵站挥发性物质健康风险评价方法研究

城市区域性污水泵站挥发性物质健康风险评价方法研究StudyonHealthRiskAssessmentofVolatileSubstancesEmittedfromUrbanWastewaterPumpStations学科专业：环境工程研究生：宫庆超指导教师：牛志广副教授天津大学环境科学与工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要污水泵站是城市排水系统的重要组成部分。最近几年，污水泵站的数量和占地面积越来越大，一些城市泵站坐落在居民区、商业区等人群聚集的敏感区附近。污水泵站挥发性物质散发对人体的影响引起了人们的关注。因此，评价挥发性物质对空气质量与人体健康的影响显得尤为重要。本文首先阐述了污水泵站挥发性物质的采样分析方法，对泵站中的挥发性物质进行分析。结果显示：共检测出15种物质，其中硫化物和BTEX是两种主要的挥发性物质类别；硫化氢是主要的挥发性物质，泵站A中挥发性物质浓度一般比泵站B中物质浓度小；泵站不同位置处挥发性物质浓度顺序为：散气井口＞阀门井口＞泵站泵房；泵站中挥发性物质中臭气浓度基本都在标准排放值之内。然后，运用USEPA推荐的风险评价方法对泵站挥发性物质对人体健康影响进行确定性和不确定性评价。确定性评价结果表明：无论对泵站工作人员还是周围居民，硫化氢的非致癌风险最大，超过了危害商值标准值1；苯和萘的致癌风险较大，均超过了可接受最大风险值10-6；不确定性评价结果表明：非致癌性风险最大的是硫化氢；致癌性风险最大的物质是苯和萘，这和确定性评价方法的结果一致。最后通过灵敏度分析评价模型参数对模型输出结果的影响程度，对城市污水泵站采取防护措施保护人体健康提供指导。关键词：挥发性物质健康风险评价污水泵站蒙特卡罗方法ABSTRACTWastewaterpumpstationsareimportantpartofurbandrainagesystem,recentlythenumberandsizeofwastewaterpumpstationswereincreasing,someurbanwastewaterpumpstationslocatedinresidentialarea,commercialsitesorothersensitiveareaswithhighpopulationdensity.Thevolatilesubstancesfromwastewaterpumpstationsdrawmoreattentionontheirinfluenceofhumanhealth.Therefore,itbecomesimportanttoevaluatetheimpactsofvolatilesubstancesonairequalityandhumanhealth.Firstly,thepaperintroducedthesamplingandanalysismethodsofurbanwastewaterpumpstations,andtheconcentrationofvolatilesubstancesinthestationswasanalyzed.Theresultsshowedthatfifteenkindsofchemicalsweredetected,andsulfideandBTEXwerethetwomainvolatilecategories;hydrogensulfidewasthehighestconcentrationofthevolatilesubstances.InadditiontheconcentrationofvolatilesubstancesinstationAwashigherthanthatinstationB,andtheorderofvolatilesubstancesconcentrationindifferentpositionwas:wellheadofvolatilesubstances＞wellheadofthevalve＞pumpingstation.Theconcentrationofodorsinstationswasunderthestandardvalue.Then,ahealthriskassessmentmethodrecommendedbyUSEPAwasappliedtoevaluatethepotentialhealtheffectsofeachvolatilesubstanceaccordingtotheircarcinogenicitiesindeterministicanduncertaintyways.Deterministicassessmentshowedthatthenon-carcinogenicriskofhydrogensulfideswashighest(1);thecarcinogenicrisksofbenzeneandnaphthalenewashigherthanthemostacceptablelevel10-6.Uncertaintyassessmentshowedthatthemainnon-carcinogenicriskwasfromhydrogensulfideandthemaincarcinogenicsubstanceswerebenzeneandnaphthalene,theseresultswasaccordedwiththedeterministicassessment.Finally,thesensitivefeatureanalysiswasadoptedtoassesstheimpactofthemodelparametersonmodeloutputs,andtheresultscouldprovidetheguidetoestablishtheriskpreventionmeasuresforoperatorsandresidentsinurbanwastewaterpumpstations.KEYWORDS：VolatileSubstances,HealthRiskAssessment,WastewaterPumpStations,MonteCarlo目录第一章绪论.....................................................................................................................11.1研究背景................................................................................................................11.2健康风险评价的形成与发展................................................................................21.2.1健康风险评价的基本概念.............................................................................21.2.2国外健康风险评价的发展.............................................................................31.2.3国内健康风险评价的发展.............................................................................41.2.4健康风险评价发展趋势.................................................................................51.3挥发性气体健康风险评价的研究现状................................................................51.4本文研究内容........................................................................................................6第二章污水泵站挥发性物质分析及评价方法.............................................................82.1数据获取................................................................................................................82.1.1污水泵站站点的选取与挥发性物质污染调查.............................................82.1.2采样点的布设.................................................................................................92.1.3污水泵站挥发性物质样品的采集与分析方法.............................................92.2健康风险评价方法..............................................................................................112.2.1危害鉴别.......................................................................................................122.2.2暴露评价.......................................................................................................122.2.3剂量－反应评价...........................................................................................132.2.4风险表征.......................................................................................................152.2.5健康风险评价中的不确定性分析...............................................................15第三章污水泵站挥发性物质的分析与评价.............................