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      濟(jì)南市污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

      2017-10-18 06:43:36卜慶偉
      山東水利 2017年10期
      關(guān)鍵詞:濟(jì)南市綠地氨氮

      卜慶偉

      (山東省水利科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014)

      濟(jì)南市污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

      卜慶偉

      (山東省水利科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014)

      采用國(guó)際通用健康風(fēng)險(xiǎn)分析和隨機(jī)模擬相結(jié)合的方法,對(duì)用于綠地澆灌的濟(jì)南市污水再生水中的As和氨氮健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估,結(jié)果顯示,兩種污染物對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

      污水再生回用;健康風(fēng)險(xiǎn);隨機(jī)模型

      為緩解水資源供需矛盾,提高區(qū)域水生態(tài)文明程度,濟(jì)南市積極探索非常規(guī)水源的開(kāi)發(fā)與利用,目前污水再生回用已成為濟(jì)南市非常規(guī)水源開(kāi)發(fā)的主要形式。自從濟(jì)南市1988年建設(shè)了全市第一個(gè)中水回用工程——南郊賓館中水示范工程以來(lái),濟(jì)南市中水設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了兩個(gè)階段:2006年之前為初步推廣階段,2006年之后進(jìn)入到全面推開(kāi)階段。目前主要用于農(nóng)田灌溉、道路噴水、景觀綠化等方面。然而,污水再生回用對(duì)人體健康可能產(chǎn)生的影響同樣不可忽視。為此,采用國(guó)際通用健康評(píng)估方法與隨機(jī)方法對(duì)濟(jì)南市污水再生回用健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)估,以期為濟(jì)南市污水再生回用提供技術(shù)支持。

      1 材料與方法

      1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

      本次評(píng)估采用數(shù)據(jù)均來(lái)自濟(jì)南市環(huán)境保護(hù)局對(duì)濟(jì)南市典型污水處理廠(站)定期監(jiān)測(cè)的公開(kāi)數(shù)據(jù)。由于污水處理廠(站)的出水污染物濃度受多種因素的影響,處于不斷變化過(guò)程中,不確定性很大。為此,采用應(yīng)用廣泛的隨機(jī)模型Monte-Carlo方法,通過(guò)計(jì)算軟件確定出水污染物濃度分布特征,在此基礎(chǔ)上分析風(fēng)險(xiǎn)概率分布及其風(fēng)險(xiǎn)值范圍等統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。本次計(jì)算樣品量為142個(gè),為保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與合理性,本次采用minitab統(tǒng)計(jì)軟件生成的隨機(jī)數(shù)為3 000個(gè)。

      1.2 評(píng)估方法及計(jì)算參數(shù)

      評(píng)估采用的方法為1983年美國(guó)科學(xué)院(NAS)公布的四步法,即危害鑒別、暴露評(píng)價(jià)、計(jì)量~反應(yīng)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定。

      用于評(píng)估的參數(shù)為:化學(xué)致癌物As;非致癌物質(zhì)(軀體毒物質(zhì))NH3-N。不同途徑的攝入量、攝入途徑及暴露次數(shù)取自文獻(xiàn)。

      化學(xué)毒物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)致癌強(qiáng)度系數(shù)可參考劑量可以根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)和世界衛(wèi)生組織(WHO)以及USEPA的資料確定,此次評(píng)價(jià)有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。而化學(xué)毒物As的f值為1.5[mg/(kg·d)]-1,NH3-N 的 RfD 值為 0.97 mg/(kg·d)。

      表1 污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算參數(shù)表

      2 評(píng)估結(jié)果

      根據(jù)前面的分析,要計(jì)算污水再生利用健康風(fēng)險(xiǎn),目前只需確定污染物濃度即可,然而,根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,As風(fēng)險(xiǎn)平均值為1.40E-8,最大值為1.75E-7,最小值為6.09E-10。氨氮風(fēng)險(xiǎn)平均值為2.01E-10,最大值為1.85E-8,最小值為3.91E-13。

      從風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)概率圖可以看出,濟(jì)南市污水再生利用于綠地澆灌時(shí),致癌物As的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),再生水用于景觀娛樂(lè)時(shí),化學(xué)非致癌物氨氮的風(fēng)險(xiǎn)平均僅為-10的數(shù)量級(jí),風(fēng)險(xiǎn)度極低。

      當(dāng)然,本次分析僅選擇單一污染物進(jìn)行分析,實(shí)際情況下不同污染物之間還可能存在協(xié)同或拮抗作用,它們之間的相互作用是極其復(fù)雜的,目前難以定量描述,因此,當(dāng)再生水涉及人身安全時(shí),其再生利用的方式還應(yīng)慎重確定。

      3 結(jié)論

      污水再生利用對(duì)于緩解區(qū)域水資源緊張具有積極的意義,然而,再生水用于噴灌農(nóng)作物、公園綠地、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、及用于娛樂(lè)景觀用水(如游泳、沖浪)等與人體暴露量大、接觸頻繁的場(chǎng)所時(shí),其中的化學(xué)污染物對(duì)人體健康會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn),因此有必要對(duì)使用再生水的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

      采用國(guó)際通用健康風(fēng)險(xiǎn)分析方法和隨機(jī)模擬相結(jié)合的方法,對(duì)用于綠地澆灌的濟(jì)南市污水再生水中的As和氨氮健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估,結(jié)果顯示,兩種污染物對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)低于國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),然而,考慮到污染物之間相互作用的復(fù)雜性,在污水再生利用涉及人身安全時(shí),應(yīng)避免多種污染物協(xié)同作用導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。

      [1] 張貢意.濟(jì)南市中水回用機(jī)制研究[D].山東大學(xué),2008;

      [2] 趙瑩,陸學(xué)堂,李玉國(guó),等.濟(jì)南市城市污水回用研究[J].地下水,2007,29(4):32-35.

      [3] 尹倩倩,王龍,焦盈盈,等.城市污水回用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)涵與方法[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2008(2):141-144.

      [4] 王巖.Monte Carlo方法應(yīng)用研究 [J].云南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006(S1).

      (責(zé)任編輯 遲明春)

      X703

      B

      1009-6159(2017)-10-0078-02

      卜慶偉(1980—),男,工程師

      省級(jí)水利科研項(xiàng)目(SDSLKY201608,SDSLKY201601)

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