根据前三步的结果综合评定特定人群暴露的健康风险,特别注意的是致癌污染物同样具有非致癌危害效应,对其非致癌危害效应同样采用公式(1)计算,以上计算公式中每种污染物对应的SF值和RfD值在资料中选取。
3垃圾焚烧烟气中重金属及二恶英的健康风险评价过程
3.1暴露处污染物浓度计算
某垃圾焚烧厂焚烧规模100t/d(24h),烟气排放量28786.5m3/h,烟囱高度30m,平均风速6m/s,该垃圾处理厂建于20世纪90年代中后期,由于资金等限制,导致烟气未能达标排放。烟气中污染物浓度q及国家垃圾焚烧烟气排放浓度限值qo见表2。根据污染物的排放均值浓度q(mg/m3)、排放限值浓度qo(mg/m3)及烟气排放量N(m3/h),计算出某垃圾处理厂污染物的排放速率Q(mg/s)和达标气体的限值排放速率Qo(mg/s),计算公式如下,计算结果见表3。

Q排放速率,mg/s或ng/s;N烟气排放量,m3/h;q排放浓度,mg/m3或ng/m3。
表2某垃圾焚烧厂烟气中污染物浓度及国家垃圾焚烧烟气污染物排放浓度限值(mg/m3,除二恶英外)

表3某垃圾焚烧厂烟气中污染物浓度及国家垃圾焚烧烟气排放限值浓度的排放速率(mg/s,除二恶英外)

假设烟囱的有效高度H为30m,不考虑烟流抬升高度,气流稳定度级别为D级,由点源污染物环境污染浓度估算模式——帕斯圭尔扩散曲线法,计算排放速率分别为Q和Qo地面的最大污染物浓度Cmax及C0max如下:

3.2最大浓度下人群暴露风险表征
暴露点最大污染物浓度见表4.
表4暴露点最大污染物浓度(mg/m3,二恶英为ng/m3)

假定描述如下:
(1)儿童平均体质量为16kg,成人平均体质量为70kg;(2)儿童呼吸量为11m3/d,成人平均呼吸量为20m3/d;(3)ηair按最不利的情况考虑,取值为100%即全部被人体吸收;(4)暴露人群选择为下风向最大污染物浓度处的人群。
3.3风险的特征描述
根据上述计算结果,对某垃圾焚烧厂烟气对暴露人群的健康风险做出如下描述:
3.3.1非致癌风险指数HI
由表5可知,某垃圾焚烧烟气中重金属铅,二恶英对儿童的非致癌风险HI>1,将对其身体造成危害,其余的HI均小于1,不会对暴露人群健康造成危害;二恶英对儿童的非致癌风险指数HI高达38,对成人的非致癌风险指数高达16,将对成人和儿童健康均造成严重危害。由表6可知,如果烟气达到国家排放标准,烟气中的重金属和二恶英基本上均不会对暴露人群健康造成危害。
3.3.2致癌风险
根据美国环保总局健康风险评价导则,可接受的致癌风险值在10-7~10-4。由表5可知,烟气中的镉和二恶英的致癌风险值都超出了这个范围,易对暴露人群健康造成危害。
3.4不确定性分析
本健康风险评价由于种种原因,在以下几方面存在不确定性。
表5某垃圾焚烧烟气中污染物的风险表征

表6垃圾焚烧烟气达标排放污染物的风险表征

3.4.1参数值的不确定性
其一,由于污染物对人体的毒害机理方面的资料不全,故在计算日均暴露剂量时吸入人体的有毒有害物质中被人体吸收的百分比参数(ηair取最大值100%;其二,由于各国关于二恶英的RfD和SF值规定不一样,如美国国家科学院专家委员会制定RfD值为0.1pgTEQ/(kg•d),欧洲国家制定的RfD为1.0~10.0pgTEQ/(kg•d),而日本后生省1994制定的RfD值为10pgTEQ/(kg•d),数值相差较大,选用不同的比较标准将对计算结果造成较大的影响。
3.4.2参数模拟的不确定性
暴露浓度计算数学模型选用的是帕斯圭尔曲线法,而该方法是在平坦草原的大气扩散中总结出来的,因此一般来说仅适用于平坦开阔地面(乡村),而该垃圾焚烧厂处于地形粗糙的山区,故扩散参数值估计偏低。