上海市松江區(qū)各功能區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物的污染特征及健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究

李曉燕

摘? 要：為了解上海市松江區(qū)五大主要功能區(qū)中環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的污染特征和健康風(fēng)險(xiǎn)，通過24h連續(xù)采樣對各功能區(qū)內(nèi)VOCs含量進(jìn)行定量分析，并對其造成的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)，由實(shí)驗(yàn)可知，正己烷、甲苯、乙苯、間，對-二甲苯的危害指數(shù)在安全范圍內(nèi)，而工業(yè)區(qū)苯的終身致癌風(fēng)險(xiǎn)值超過安全范圍，希望通過本次研究能引起相關(guān)部門對環(huán)境安全的重視，根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的規(guī)劃和管理措施，加強(qiáng)控制VOCs對環(huán)境空氣的污染，從而提升松江區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量，提高健康指數(shù)。

關(guān)鍵詞：功能區(qū)? 揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）? 污染特征? 健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

中圖分類號：X820.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（c）-0081-02

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，松江區(qū)臭氧日最大8h滑動平均值的第90百分位數(shù)濃度，自2014年的155μg/m3至2017年的180μg/m3，逐年升高，近來年均未達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量》（GB3838-2002）中二級標(biāo)準(zhǔn)。揮發(fā)性有機(jī)物作為生成臭氧、二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物[1-2]，在常溫下以蒸汽形式存在，成分多而且含有較多的有毒物質(zhì)，對環(huán)境和人體健康都會產(chǎn)生影響。因此了解區(qū)域內(nèi)各功能區(qū)內(nèi)的VOCs組分及污染特征和對健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)具有十分重要的意義。

1? 實(shí)驗(yàn)及評價(jià)方法

1.1 布點(diǎn)及采樣

松江區(qū)是集工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)，生產(chǎn)與生活于一體的綜合性城區(qū)，本次調(diào)查按功能區(qū)布點(diǎn)，根據(jù)本區(qū)實(shí)際，將區(qū)域劃分為背景區(qū)、居民區(qū)、交通區(qū)、工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)五個(gè)片區(qū)，具體功能區(qū)詳細(xì)情況見下表1。

本次采樣采用不銹鋼Summa罐，在進(jìn)行采樣之前，Sunnma罐要使用相關(guān)的ICP-MS進(jìn)行3次清洗，最后進(jìn)行抽真空工作。采樣時(shí)，在每個(gè)功能區(qū)放置3個(gè)點(diǎn)位，每天連續(xù)采樣24h，每個(gè)點(diǎn)位采樣5d（風(fēng)向相同）。采樣過程中記錄好風(fēng)速和溫度等氣象參數(shù)。為排除氣溫和風(fēng)向等因素的影響，此次采樣選取夏季時(shí)間（東南風(fēng)為主，將背景區(qū)置于上風(fēng)向上）。本次調(diào)查共采集樣品75個(gè)。使用ICP-MS進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)。

1.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法

大氣環(huán)境中VOCs對人體健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法采用的是2009年U.S.EPA修正過的危險(xiǎn)評價(jià)管理體系[3]，健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的四步法指危害鑒定、劑量-反應(yīng)關(guān)系評價(jià)、暴露評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)特征分析[4]，該方法是國內(nèi)外目前普遍使用的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)以人體暴露在外環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)度作為評價(jià)指標(biāo)，通過定量分析描述環(huán)境污染給人體健康帶來的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)污染物有無致癌性，將整個(gè)健康風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)分成兩類：致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、非致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。

2? 結(jié)論與探討

2.1 五大功能區(qū)大氣VOCs的污染特征

采樣時(shí)間：2018年7月9日-7月13日，風(fēng)向以東南偏東風(fēng)為主。VOCs的平均質(zhì)量濃度如表3所示（僅列出濃度較高的部分物質(zhì)）。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，松江區(qū)大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物組成成分主要是烷烴、芳香烴和烯烴。工業(yè)區(qū)的VOCs及其各組分的平均濃度總量最大，交通區(qū)其次，而背景區(qū)的最少。并且導(dǎo)致各個(gè)功能區(qū)VOCs的濃度出現(xiàn)差別的原因主要是各個(gè)功能區(qū)內(nèi)VOCs排放源存在差異。工業(yè)區(qū)主要污染排放源為鍋爐燃燒、工藝廢氣等，重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)物排放總量最高，其排名前三的是行業(yè)為：塑料零件及其他塑料制品制造業(yè)、油墨及類似產(chǎn)品制造業(yè)和其他日用雜品制造業(yè)，因而芳香烴類有機(jī)物較多。交通區(qū)擁有較多的大型商場，交通干道多，車流量比較大，所以汽車尾氣的污染比較嚴(yán)重，故而烷烴類物質(zhì)較高。而在背景區(qū)內(nèi)由于是農(nóng)村，綠化面積高，交通干道相對較少，所以烯烴類物質(zhì)較高，而VOCs的排放總量相對較少，如圖1所示。

2.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

目前US EPA系統(tǒng)中能查到正己烷、苯、甲苯、乙苯、間，對二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、丙酮等11種物質(zhì)的RfC、IUR值，另本次實(shí)驗(yàn)僅能檢測出前5種物質(zhì)，故本文僅針對這5種污染物展開功能區(qū)的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。其中，苯具有致癌性，其余物質(zhì)不具備致癌性證據(jù)。相關(guān)計(jì)算數(shù)值如表4、表5所示。

（1）以上五大功能區(qū)正己烷、甲苯、乙苯、間，對-二甲苯等4種污染物的非致癌風(fēng)險(xiǎn)危害商值（HQ）在0.000876-0.164之間，危害指數(shù)HI分別為背景區(qū)0.0016、居民區(qū)0.0203、交通區(qū)0.083、工業(yè)區(qū)0.176、開發(fā)區(qū)0.0499，均小于1，說明這4種物質(zhì)對各大功能區(qū)暴露人群不存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。

（2）五大功能區(qū)苯的終生致癌風(fēng)險(xiǎn)值（R）除工業(yè)區(qū)1.24×10-5高于美國環(huán)保署規(guī)定安全值（1.00×10-6）外，其余功能區(qū)的苯對暴露人群無致癌風(fēng)險(xiǎn)。

由于苯是1類致癌物，對于工業(yè)污染源苯的排放必須加強(qiáng)控制，相關(guān)單位應(yīng)安裝相應(yīng)的設(shè)施限制苯的排放，否則對于長期處于工業(yè)生產(chǎn)的人群會有一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過本次的實(shí)驗(yàn)研究可知，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)污染物對長期暴露在相關(guān)環(huán)境下的人群健康存在一定的健康隱患，希望相關(guān)部門對環(huán)境安全引起重視，根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的規(guī)劃和管理措施，加強(qiáng)控制VOCs對環(huán)境空氣的污染，從而提升松江區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量，提高健康指數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐孝炎，張遠(yuǎn)航，邵敏，等.大氣環(huán)境化學(xué)[M].2版.北京：高等教育出版社，2010.

[2] 謝紹東，田曉雪.揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物向二次有機(jī)氣溶膠轉(zhuǎn)化的機(jī)制[J].化學(xué)進(jìn)展，2010，22（4）：728-733.

[3] 李雷.北京市大氣中揮發(fā)性有機(jī)物污染特征與健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[D].山東科技大學(xué)，2013.

[4] 周裕敏，郝鄭平，王海林.北京城鄉(xiāng)結(jié)合地空氣中揮發(fā)性有機(jī)物健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)，2011，32（12）：3566-3570.