二氧化硫公眾短期接觸限值探討

徐旭 劉曉莉 韓鈺

（中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發(fā)建設(shè)項目部）

二氧化硫公眾短期接觸限值探討

徐旭 劉曉莉 韓鈺

（中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發(fā)建設(shè)項目部）

針對二氧化硫接觸限值，分析我國目前存在的接觸種類和具體標準，并對比國外已頒布的接觸標準，說明各標準對公眾短期接觸不適用的原因，探討在各濃度下二氧化硫?qū)θ梭w的醫(yī)學(xué)影響程度。文章試圖在二氧化硫職業(yè)接觸限值和環(huán)境空氣質(zhì)量標準之間架起橋梁，解決企業(yè)對于公眾短期二氧化硫接觸限值的需求，在結(jié)合我國國情并參考主要國家相關(guān)標準后得出公眾二氧化硫短期接觸限值為24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3的結(jié)論。

二氧化硫；公眾接觸限值；最大容許濃度；職業(yè)接觸限值；衛(wèi)生防護距離

0 引 言

2012年我國二氧化硫全年排放2 549萬t，超過環(huán)境容量84.8%，排放量約占全球的1／4［1］，二氧化硫環(huán)境污染事故時有發(fā)生。中石化普光氣田在測試放噴時地面監(jiān)測的二氧化硫最高濃度為7.59 mg／m3［2］，這類臨時有組織排放會對附近公眾產(chǎn)生直接傷害，需要對一定范圍內(nèi)的居民進行疏散，因此討論二氧化硫的公眾接觸限值具有實際意義。

我國已清晰的定義了二氧化硫的職業(yè)接觸限值（OELs）和環(huán)境空氣質(zhì)量標準。對高含硫天然氣井測試放噴的有組織排放過程往往需要幾小時至數(shù)天，目前計算結(jié)果表明，環(huán)境空氣質(zhì)量標準超標范圍內(nèi)有過萬居民。而采取我國職業(yè)接觸限劃定疏散范圍遭到了國際知名石油公司的反對，認為公眾不適宜該標準，該標準只適用于職業(yè)者或承包商。環(huán)境空氣質(zhì)量標準不能作為短期接觸限值的依據(jù)，只適用于長期空氣質(zhì)量的評價和管理，一旦作為公眾疏散的依據(jù)，會夸大對環(huán)境及社會的影響。

對于公眾短期的有計劃二氧化硫接觸（一般指一周內(nèi)，也有根據(jù)接觸類型認為14 d內(nèi)［3］為短期接觸），目前的標準均不適用，因此需要在二者之間制定新的標準，明確公眾的二氧化硫短期接觸限值作為管理依據(jù)。

1 現(xiàn)有的二氧化硫接觸限值規(guī)定

1.1 國內(nèi)接觸限值規(guī)定

1.1.1 職業(yè)接觸

GBZ 2.1—2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》中對于二氧化硫的職業(yè)接觸規(guī)定［4］見表1。

表1 中國對二氧化硫的職業(yè)接觸規(guī)定 mg／m3

1.1.2 大氣環(huán)境接觸

GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》［5］對環(huán)境空氣功能區(qū)進行分類和管理時提出了污染物二氧化硫濃度限值，見表2。

表2 中國二氧化硫環(huán)境空氣質(zhì)量標準 μg／m3

1.1.3 衛(wèi)生防護接觸

衛(wèi)生防護距離指正常生產(chǎn)條件下，無組織排放的有害氣體自生產(chǎn)單元邊界到居住區(qū)的范圍內(nèi)，能夠滿足國家居住區(qū)內(nèi)容許濃度限值相關(guān)規(guī)定所需的最小距離。

GBZ 1—2010《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》［6］取消了34項居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)最高容許濃度，導(dǎo)致部分特征污染物的參考標準沒有引用來源，而居住區(qū)內(nèi)容許濃度限值只能在已經(jīng)作廢的TJ 36—79中查到（二氧化硫最高允許濃度為單次0.5 mg／m3，日平均0.15 mg／m3）。一次最高容許濃度與GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》二級標準1 h平均值一致。

對于非正常條件下的短期有組織排放造成的二氧化硫公眾接觸問題，尚無相應(yīng)標準。如果根據(jù)《大氣環(huán)境標準工作手冊》［7］無機化合物推薦公式（ln Cm＝0.607ln C生－3.166）計算，則只能得到生產(chǎn)場所的接觸估算值。

1.1.4 石油天然氣行業(yè)接觸

SY／T 6610—2005《含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法》規(guī)定二氧化硫閾限值（TLV）為5.4 mg／m3，以及進入二氧化硫濃度超過13.5 mg／m3區(qū)域作業(yè)應(yīng)戴好呼吸保護設(shè)備。

1.2 國際的二氧化硫接觸規(guī)定

國際二氧化硫職業(yè)接觸規(guī)定［8］見表3。

從表3可看出，大部分國家都采取的是時間加權(quán)平均數(shù)（TWA）5.4 mg／m3、短期暴露極限（STEL）13.5 mg／m3，發(fā)展中國家執(zhí)行標準比發(fā)達國家明顯偏低，更多發(fā)展中國家沒有發(fā)布相關(guān)標準。

對于公眾的非職業(yè)短期接觸，未發(fā)現(xiàn)有明確的標準和文獻可以借鑒，部分國際同行直接采取環(huán)境標準，部分則采用職業(yè)接觸標準（多在人煙稀少地區(qū)）。我國人口眾多，以大氣環(huán)境質(zhì)量標準作為依據(jù)不符合我國國情，將增大社會風(fēng)險。

2 二氧化硫公眾接觸限值分析

2.1 二氧化硫濃度的生理影響及危害

二氧化硫吸入后，在呼吸道黏膜表面與水作用生成亞硫酸，再經(jīng)氧化而成硫酸，對呼吸道黏膜具有強烈的刺激作用，刺激支氣管的神經(jīng)末稍，引起反射性的支氣管痙攣，或是細胞壞死。此外，研究還證實吸附二氧化硫的顆粒物是變態(tài)反應(yīng)原，能引起支氣管哮喘［9］?，F(xiàn)有研究［10］表明低濃度（0.27～2.7 mg／m3）吸入反應(yīng)主要體現(xiàn)在第一秒時間肺活量下降、氣道阻力及呼吸阻力上升［3］、支氣管炎及聲音嘶啞可能增加，適度運動將極大增強呼吸不良反應(yīng)，與長期接觸有明顯不同［11］。各濃度下生理影響和危害見表4。

2.2 公眾接觸限值分析

公眾接觸限值應(yīng)當(dāng)?shù)陀诼殬I(yè)接觸限值而高于大氣環(huán)境空氣質(zhì)量標準，考慮我國經(jīng)濟發(fā)展程度，可適當(dāng)參考發(fā)達國家標準，因此應(yīng)在0.2～5.4 mg／m3選擇適宜值。在參考各類規(guī)定同時，須避免公眾在暴露狀態(tài)下運動，盡量保護人體健康。

表4 二氧化硫各濃度下生理影響、危害及主要標準信息

參考美國環(huán)保署的3 h二級限值1.31 mg／m3每年不能超過1次的規(guī)定，考慮普通公眾暴露在二氧化硫特殊釋放下的情景很少，設(shè)定1 mg／m3為中國公眾二氧化硫24 h接觸限值比較合適。該濃度下無法察覺，即使是特殊敏感人群，該濃度下一周（或兩周）時間內(nèi)公眾不會出現(xiàn)明顯呼吸不良反應(yīng)，也不會出現(xiàn)隱性的健康損害，具備一定保守性。

考慮到2.5 mg／m3濃度下，敏感的人在短時間作用下，就會引起呼吸道阻力增加。因此8 h接觸限值應(yīng)該低于該數(shù)值并可以倍數(shù)于24 h接觸限值，故2 mg／m3是最適宜的公眾二氧化硫8 h接觸限值，但年接觸次數(shù)應(yīng)該受到限制。

15 min內(nèi)極限接觸限值往往已經(jīng)不符合有計劃排放要求，多屬于應(yīng)急行為。參考GBZ 2.1—2007的規(guī)定“任何一次短時間接觸濃度均不應(yīng)超過時間加權(quán)平均容許濃度的倍數(shù)值”，15 min內(nèi)極限接觸限值可設(shè)為4 mg／m3。因為公眾15 min內(nèi)接觸存在不確定性和過程掌控低等特點，因此不宜使用加權(quán)平均值，只要濃度可能達到限值，就應(yīng)提前采取限制措施?？紤]大多數(shù)國家采用5.4 mg／m3作為職業(yè)接觸TWA值，因此最終推薦公眾二氧化硫最大允許接觸限值為5 mg／m3。

3 結(jié)束語

本文介紹了國內(nèi)外二氧化硫各類接觸的標準規(guī)定，分析了二氧化硫濃度與人體健康的關(guān)系，推薦的中國二氧化硫公眾短期接觸限值為24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3，最大允許接觸限值5 mg／m3。

目前對于短期低濃度二氧化硫接觸對人的影響研究較少，開展的醫(yī)學(xué)實驗也不夠充分，難以說明實際影響程度和后果。建議開展進一步的醫(yī)學(xué)研究，推進公眾短期接觸限值標準的立項和頒布，為企業(yè)作業(yè)提供堅實的依據(jù)。

［1］ Klimont Z，Smith S J，Cofala J.The Last Decade of Global Anthropogenic Sulfur Dioxide：2000-2011 Emissions［J］.Environmental Research Letters，2013，8（1）：1-6.

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［4］ GBZ 2.1—2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》［S］.

［5］ GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》［S］.

［6］ GBZ 1—2010《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計標準》［S］.

［7］ 國家環(huán)境保護局科技標準司.大氣環(huán)境標準工作手冊［M］.北京：國家環(huán)境保護局科技標準司，1996.

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1005-3158（2014）03-0070-04

2013-07-13）

（編輯 王蕊）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.022

徐旭，2000年畢業(yè)于西南石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)在中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發(fā)建設(shè)項目部從事HSE管理工作。通信地址：四川省成都市香格里拉商務(wù)中心2747C，610000