英国的土壤污染指导性标准.pdf

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1、.国际嗦望I N T E RN A T I ON AL OU T L OOK英国的宝壤污梁指导性 D,z 准刘志全/中国环境科学学会石利利 刘济宁/国家环境保护总局南京环境科学研究所一.英国的英格兰和威尔士多达1 0 万处场地，包括约3 0 万公顷土地在一定程度上遭受到工业和自然的污染，其中2%一5%需要采取相应的行动，以确保人类健康与环境安全。为了有效治理污染土地，英国政府于1 9 9 2 年开始土壤污染风险管理与修复研究工作，并于2 0 0 0 年立法，鼓励开发者(或提资者、土地转让者)对原有场地进行再开发利用，并且要求对再开发场地的土壤污染状况进行调查，在健康风险评价基础上，确定是否需要

2、进一步的场地修复工作。2 0 0 2 年3 月，环境部 发布了 污 染场地风险 评 价研究成果，包括污染场地健康风险评价要求，土地评价中的潜在污染物、土壤污染物的毒理学和人体摄人量估算，污染场地风险评价模型(C L E A)，土壤污染指导性标准等一系列报告与标准，形成了“污染场地风险评价技术规范”。污染场地风险评价研究的重要内容是土壤中污染物风险评价标准的确立，即评价技术科学与否与评价标准密切相关。英国环保局在原土壤环境质量标准的基础上，综合各污染物的毒理学、污染状况及其在环境中的行为特性，不同的土地使用类型，人体的暴露途径与水平等因素，建立了土壤污染指导性标准，以有效地进行土壤污染风险评价、

3、指导污染场地的修复工作。该标准对于我国开展土壤环境污染调查、土壤污染风险评价与修复技术等相关研究均具有重要的指导意义。标准制定的程序与方法 土壤污染指导性标准主要建立在人体健康风险的基础上，并不考虑对土壤环境中其他受体的风险性，如植物、动物、建筑物和受控水体等。优先污染物的遴选 依据为:(1)以前或现在的许多工业场地中可能存在，而且具有足够浓度的污染物;(2)对人体与环境中敏感受体具有潜在危害风险的污染物。主要包括金属、非金属、无机阴离子、有机污染物等5 4 种，其中有机污染物为丙酮、石油烃、芳烃、苯、氯酚等3 4 种。污染物毒理学及人体摄入量估算系统分析污染物毒理学资料包括:污染物急性毒性(

4、经口、经皮、吸人等)、在人体内的代谢(吸收、分布、排泄)、人体中毒事故情况、生殖与发育毒性、致癌性与基因毒性等。参考联合国粮农组织(F A O)和世界卫生组织(WH O)的联合食品委员会(J E C F A)、WH O饮用水质量准则、WH O空气质量准则、美国环保局(EP A)、美国有毒物质与疾病管理局(A T S D R)等组织推荐的 允许摄人量，根据不同的敏感人群，确定人体日 允许摄人量。环境污染状况及其环境行为分析分析环境中污染物来源与污染水平，污染物的降解、挥发、迁74 E N V I R O N M E N T A L P R O T E C T I O N 2 0 0 6/8 A

5、国际嗦望:I N T E R N A T I ON AL OU T L OOK.移一转化、植物吸收状况及其在土壤中的存在形态等不同的环境行为特性，确定人体可能的暴露途径与暴露风险。土壤中污染物允许摄入量佑算 根据不同的土地利用类型、不同的敏感人群通过不同途径的摄人量及相应的健康标准，利用下列参数，推算确定土壤中污染物允许摄人量:污染物平均日 摄人量(MD I)(不包括来自土壤);日 容许摄人量(T D I);土壤中 污染物日 容许摄入量(T D S I)。其中，T D S I定义为T D I 与M D I 的 差值，即T D S I=T D I-M D I，但当MDI T DI 或MD I=8

6、 0%T D I 时，T D S I 设定为2 0%T D I。根据T D S I 求 得土 壤污染 物一健康标准值(I D，最小风险剂量)，用于推算污染物指导性标准值与污染场地的健康风险评价。土 壤污染 指导 性标准(S G V)根据不同的土地使用类型、不同的敏感人群及相关的政策法规，应用污染场地暴露评 价(C L E A)模型，求得S G V 值。土地利用类型包括住宅用地(有与无植物生长)、蔬菜一水果园地、商业与工业用地。当土壤中污染物浓度高于S G V值时，土地使用者可能产生不可接受的 健康风险，该场地要求进行修复。S G V有机地结合了权威的科学结论及相关政策法规的要求。土壤中甲苯污染

7、物指导性标准 这里选择了土壤中甲苯污染指导,1生 标准作为典型案例，以系统介绍英国土壤污染指导性标准制定的具体方法，并为我国的相关科研工作提供借鉴与参考。甲苯的毒性与人体摄入t分析 甲苯(C A S 号1 0 8-8 8-3,C 7 H 8)，常温常压下为无色挥发性液体，具芳香味。水中溶解度为0.5 g/L(2 5 0 C)，易溶于大多 数有机溶剂。自 然界中的火山爆发、森林火灾、原油和一些植物均能释放甲苯，但环境中的甲苯主要来自于汽油、交通以及有机溶剂，大部分直接进人环境空气中，少部分通过垃圾和石油污染等途径进人到水体和土壤中。为了提高辛烷等级，甲 苯常按约5%一 7%的浓度添加到汽油中，甲

8、苯可用作苯系物、去污剂、制药和燃料等生产原料。毒理学 人体吸人甲 苯的剂 量达5 0%-8 3%，在肺和血液中达到稳定的时间为1 3 m i n 至2 h。人体经皮吸收甲苯的速度较慢，前臂吸收液体甲苯的速率为1 4 一 2 3 m 刀(c m h)。若 游 泳池 水中甲 苯 含 量为0.0 0 5 一 0.5 m g/L(1 5 m in/d)，那么7 0 k g 体重成人的吸收量约为0.0 0 0 2 一 0.0 2 m g/k g(体重)/d,1 0.5 k g 儿童吸收量为0.0 0 0 4 一 0.0 4 m g/k g(体重)/d。甲苯被吸收后，很快遍及到身体的各个部位，在脂溶性高的

9、部位(如脂肪组织、脑和骨髓)浓度最高，其次为脉管组织(如肝和肾)。在肝部，被吸收的甲苯6 0%一 7 5%通过酶作用代谢成苯甲 酸，然后和氨基乙酸结合，经尿排泄。但其中的7%一 2 0%不能被代谢。甲苯经口毒性低。短时间内吸人大量甲苯后，会快速浸人中枢神经，从而产生严重的脑部伤害。英国每年约有1 0 0 起因溶剂挥发而致死的事故，其中约2 5%由粘性溶剂(主要是甲苯)引起的事故。甲苯对人体具有长期神经毒性，表现的症状有头晕、头疼，出现神经肌肉和认识能力下降等。将3 0 个在甲苯环境中(暴露水平分别达4 3,1 5 7 m g/耐)工作4 一 4 3 年的影印工人与7 2 个未接触甲 苯的人群比

10、较，油漆工人出现高比例的患有疲劳、短时期记忆、集中注意力困难和神经问题。接触甲苯的工人比对照工人的心理素质差。对1 1 例暴露在甲苯中的女性生殖影响调查结果表明，6 例发生自然堕胎、2 例与先天畸形有关。加拿大妇女、婴儿致畸现象研究发现，芳香性溶剂与先天缺陷有显著的相关性。甲苯暴露和癌症相关性很小，尚未发现甲苯导致人体癌症证据。大鼠和小鼠在两年内分别吸人。、2 0 0 9/9 A 4 9 妹在9 p 75 国际睐望.!I N T E R N A T I O N A L O U T L O O K4 5 0,2 2 6 0 或4 5 2 0 m g/m 3 和。、2 2 6 0 或4 5 2 0

11、 m g/m 3,未发现致癌作用，甲苯经皮进人小鼠也无肿瘤发生。甲苯对人无基因毒性。日 允 许 摄入量 2 0 1 丝己 8 0 年代，甲 苯 允许用 作食品添加剂。由于甲苯具有低毒性、在体内被较快代谢并排泄、无致癌性等特点，J F E C F A未制定甲苯日 允许摄人量为0.0 2 m g/k g(体重)/d，允许吸入量为0.0 7 4 m g/k g(体重)/d(表1)。食品、水和空气中 摄入量 1 9 9 5 年，农业、渔业和食品 部门(M A F F)在英国1 0 个 地区采集了2 0 组食品样，进行了芳香化合物含量分析。大部分样品中检测 到甲 苯，英国 餐桌平均摄人甲 苯量约为7.7

12、 p g/d,表 1甲苯日允许摄入且日 允许摄人量(p K/k g 脉重)/d)和系数(U F)T D I(经口)OFT D I(吸人)t 1 FWH O(1 9 9 3,1 9 9 6 a)饮用水准则0.21 0 0 0WH O(1 9 9 6 b)空气质量导则0.0 7 43 ooU S E P A(1 9 9 4)0.21 0 0 00.1 13 0 0A T S D R(2 0 0 0)0.0 23 0 00.0 8 61 0 0综合0.0 20.0 7 4许摄入量，也未规定甲苯在食品中的最大残留限量。根据9 0 d 大鼠饲喂无作用剂量(NO A E L)校正 值2 2 3 m g/k

13、 g(体重)/d,WH O推 荐甲 苯日 允许摄人量(T D I=N O A E L/1 0 0 0)为0.2 m g/k g(体重)，取T D I 的1 0%，以7 0 k g 体重成人每天饮水2 L 计，饮用水中甲苯健康标准为0.7 m g/L。根据神经行为功能降低的最了 氏 漫 性水平值3 3 2 m g/m ,WH O规定环境空气中甲 苯浓度限值为0.2 6 IL g/m ，对于7 0 k g 体重成人每日 吸入空气2 0 m ，该限值相当于T D I 吸 人0.0 7 4 w g/k g(体重)/d o U S E P A推荐允许经口 暴露剂量为0.2 O.g/k g(体重)/d，与

14、WH O日 允许摄人量T D I 相同。U S E P A推荐甲 苯允许吸人浓 度为0.4 ti g/m o A T S D R根据最低作用剂量(L O A E L)5 g g/k g(体重)/d 和系数3 0 0，最大允许摄人限量(MR L)为0.0 2 p g/k g 脉重)/d，慢性吸人M R L 为0.3 p tg/m 。体重7 0 k g 的成人每天吸收2 0 m 空气，A T S D R MR L 相当于T D I 吸 人 0.0 8 6 m g/k g(体重)/d o 综上分析，英国环保局规定:甲苯经口日允主 要 来 源为 牛 奶(1 4%)、奶制 品(1 3%)不 咙 欠 料(

15、1 2%)氰 1 9 7 6 年1 4)冲 朋孙翡均幽贝 侄 口 甲 苯，京 祠 变)1 p g/L.1 9 8 3 年夏季调查的3 2 个公共和私人水源，1 9 个水源中 检测到甲 苯，检出 样品中 平均水平在0.0 4 6/L,总体平均水平为0.0 0 9 u,g/L，最大检出量为0.0 7p g/L。英国饮用水中甲苯浓度约为1 L g/L，对于一个成年人以每天消耗2 L 水计，平均每天摄人量不少 于2 ji g。由 此，体重为7 0 k g 成人，从食品 和水中甲 苯的 平 均日 摄入 量(M D I)约1 0 ji g/d.1 9 9 4 一1 9%年，英 国 城市 空 气 年 均甲

16、苯 浓 度 约 为1.3 一 4.8 t g/m 3;农 村大 约为0.6 t g/m 3，-&9 也，室内甲苯浓度高于室外的浓度，其浓度比约为3。对于城市居民，平均暴露量约6.2 L t,g/M 3 I d。体重7 0 k g 的成人，W)Q il R 2 0 m 3 空 气 计I 及 M D I 为1 2 4 ji g/d o 其他来源 香烟中甲苯含量较高，约1 0 0/支。1 9 9 8 年，英国 卷烟市场2 6 个品 牌的 香烟检测结果，甲苯量为5 一 8 2 I,g/支，平均约5 6 p g/支。以每人每天吸2 0 支烟计，摄人量约1 0 0 0 p g/d。汽油中含有5%一 7%的

17、甲 苯，加油站空气中甲 苯浓度平均约76 E N V IR O N M E N T A L P R O T E C T I O N 2 0 0 6/8 A 国际嗦望 I N T E R N A T I O N A L O U T L O O K 一.0.7 1 一 2.6 3 m g/m 3，最 大为1.0 一 9.0 m g/m 3，加油 站 顾客 和下 风向 居 民 吸人 量分 别约0.2 1 一 1.8 m g/m 3/d和0.2 3 一 L 1 m g/m 3/d。油 漆、印 刷、皮 革 和 塑 料 等 行业，甲苯暴露水平较高，主要经释放进人空气和水中。在生产、运输和使用汽油期间，大部

18、分甲苯将释放进人环境。土壤 中允许摄入量土壤 日允许摄人量T D S I=T DI-MDI，但当MD I 大于T D I 或MD I 为8 0%T D I 时，T D S I 设定为2 0%T D I(表2)。甲苯污染状况及其环境行为 在荷兰，有 报导 土 壤中甲 苯浓 度达1 m g/k g,A T S D R和WH O均没有关于 城市或农村土 壤中甲 苯污染状况的报告。英国也无相关调查报告，因此没有发现明显的污染区域。但长期使用石油的地方，甲苯的浓度较高。土壤中的甲苯大多通过挥发作用逸散到大气中，在不同性质的土壤中，甲苯具有中等吸附t，可减缓向空气的挥发作用。表2 成人和儿童的T D I,

19、M D I 和T D S I TDI L g/k g(体重)/d成人MD I L g/d 成人T D S Iji g/k g 阵重)/d 儿童T D S In/k g 阵重)/d经口摄人2 0 01 02 0 02 0 0经皮吸人7 41 2 47 27 1表3 土地使用类型分类分类用途暴露途径住宅用地人们居住的环境，包括建筑物、私人花园、住宅附近敞开的空间等摄人:主要考虑是否食用自产蔬菜;呼吸、经皮接触菜(果)园地当:砌t v 规定的，用于种植蔬菜、水果等消费品的场地。有些园地拥有者还饲养兔子、母鸡、鸭子等家禽摄人，但不考虑禽肉与蛋类中污染物的摄人;呼吸、经皮接触商业/工业用地不同工作或活动

20、场所，包括单层建筑、工厂、仓库等主要考虑呼吸暴露表4 不同途径的暴露贡献率(C L E A模型求得)暴露途径不同土地利用类型的 暴露率a%)住宅用地(植物)住宅用地(无植物)菜园、果园工商业用地土壤和室内灰尘摄人0.10.10.40.2蔬菜与蔬菜土壤摄人1 5.69 9.5户内外皮肤接触0.10.10.10.2户内外蒸汽吸人8 4.39 9.90.19 9.7户内外灰尘吸入0.10.10.10.1:以 土 壤有 机质(O M)浓 度为2.5%计2 o o e i 9 A 4 9 帐在 4 f77.国际睐望I N T E RN A T I ON AL OU T L OOK 土壤中的甲苯在有氧条件

21、下降解很快，于无氧条件下也能降解，其降解规律大多遵循一级动力学方程。在实验室条件下，甲苯在土壤中的生物降解半衰期是l h，而在实际环境中的半衰期为1 一 7 d。但当土壤中甲苯浓度为2 5 0 m g/k g 时，可抑制生物降解，有 氧降解半 衰期延 长至2 0 一 2 0 0 d。水中甲 苯有氧生物降解半衰期为 4 一 2 2 d。空气中，甲苯通过与轻基的作用较快降解，半衰期约1 0 一 1 0 4 h.土壤中甲苯指导性标准值 土地使用类型及其暴露风险 对于住宅和果园、菜园用地(表3)，敏感对象为儿童。对于商业用地，考虑到工作时间，主要应关注成年人。利用 污染场地风险评 价(C L E A)

22、模型，根据不同使用类型，考虑体重等特定的参数，求得不同摄入途径的暴露风险及其贡献率(表4)。由此可见，甲苯对人体健康的暴露风险主要来自于户内外甲苯蒸汽的吸人值，尤其是室内。土 壤污染指导性标准 值 假定暴露和土 壤浓度成线性相关，土壤中甲苯指导性标准值可通过式(1)求得，其标准值与土壤中的有机层(O r g a n i cMa t t e r)含量有关。结果见表5.，其中所有暴露量与健康标准值之比的和不应超过1(式2)。式中，S G V为土壤指导性标准值，m g/k g;P V 经。、经 皮 为 根 据 经 口 和 经 皮 摄 入 途 径 得 到 指 导 性标 准 值，m g/k g;P V

23、吸 人 为 根 据 吸 入 暴 露 途 径 得 到的指导性标准值，m g/k g;A D E 为土壤中 污染物日 暴露量，m g/k g(体重)/山 H C V为相关的健康标准值，m g/k g(体重)/d o 本标准主要为保护由于长期暴露而对健康造成的影响。甲苯经口是低毒的，但当空气中的甲苯浓度在3 0 0 一 4 0 0 m g/m，时，具有 剧烈的中 枢 神经系 统毒性。因此，对于甲苯严重污染的场地，评价者应该仔细分析。当怀疑水资源存在甲苯污染时，风险评价者应详细调查水污染状况。英国的土壤污染指导性标准系列 目前，英国环境保护局出版的污染物健康标准包括:A s、苯并花、C d,C r、无

24、机氰等2 3 种污染物。土壤污染指导性标准包括:A s(S G V 1)、苯并(:)花(S G V 2)、C d(S G V 3)等1 1 个污染物。四氯 化碳、多环芳烃、阿特拉津等污染物的有关标准正在制订中。其中 部分 污 染 物标 准值 见表6 0 必 1 1=+S GV P V m _ a+h IV 1P V ug A表s 土壤指导性标准值(mg/k 幻、，少、，产，122.、了.、丫A D E r:u:A D E,*yA D E,Yd.生 巴 兰 一 一 闷 一一-一 立+钾 些 竺 丝 -.二 二 生 IHCVHCV表5 土壤中甲苯指导性标准(m g/k 妇土地用途标准值r%OM2.

25、5%OM5%OM有植物的住宅用地371 4无植物的住宅用地381 5果园、菜园3 17 31 4 0工业、商业用地1 5 03 5 06 8 0污染物土地使用类型住宅用地(有植物)住宅用地(无植物)菜(果)园地商业/工业用地AS2 02 02 05 0 0Cdp H6:1;p H 7:2;p H 8:83 0p H6:1;p H 7:2;p H 8:81 4 0 0Cr1 3 02 0 01 3 05 0 0 0无 机H g81 584 8 0Ni5 07 55 05 0 0 0S e3 52 6 03 58 0 0 0P b4 5 04 5 04 5 075 078ENVI RONMENTAL PROTECT旧 N 2 0 0 8/B A