煤氣化粗渣模擬淋濾液中砷的人體健康風(fēng)險(xiǎn)及其在地下水環(huán)境中的安全閾值

【摘要】：煤氣化作為現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè),其氣化殘?jiān)漠a(chǎn)量也是相當(dāng)巨大的。煤氣化粗渣由于其產(chǎn)量高、粒度大、成分復(fù)雜,具有較高的環(huán)境毒性等特點(diǎn),與粉煤灰性質(zhì)更相近的氣化細(xì)渣相比,其安全處置和資源化綜合利用更為復(fù)雜、難度更大。本研究選擇某煤制甲醇廠氣化車(chē)間德士古氣化爐排放的氣化粗渣,對(duì)其進(jìn)行模擬淋濾試驗(yàn),測(cè)定類金屬砷(As)(煤氣化粗渣中砷的初始含量84.2370mg/kg)在不同淋濾時(shí)間淋濾液中的含量,模擬露天堆放經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期雨水淋濾進(jìn)入土壤及地下水環(huán)境的影響和煤氣化粗渣地下填埋處理可能對(duì)地下水環(huán)境的影響。在淋濾試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外污染場(chǎng)地人體健康評(píng)價(jià)理論,定量評(píng)價(jià)煤氣化粗渣中砷通過(guò)地下水環(huán)境對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)和危害,并在此基礎(chǔ)上提出地下水環(huán)境中保證人體健康的砷的安全閾值。本研究設(shè)計(jì)淋濾柱(40mm×400mm)模擬煤氣化粗渣淋濾過(guò)程中遷移到地下水中的濃度,從而模擬其對(duì)地下水環(huán)境的影響。研究參考國(guó)內(nèi)外主流人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系如RBCA模型、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USEPA)等的基礎(chǔ)上,以中國(guó)污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(HJ25.3-2014)為主體框架對(duì)煤氣化粗渣淋濾模擬的地下水飲用途徑人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本論文人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系包括五個(gè)部分:危害識(shí)別、暴露評(píng)估、毒性評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)表征和土壤和地下水風(fēng)險(xiǎn)控制的計(jì)算,考慮敏感用和非敏感用地兩種方式,在敏感用地方式中考慮到了受危害人群在兒童期及成人期的綜合風(fēng)險(xiǎn),非敏感用地只考慮成人期的暴露風(fēng)險(xiǎn)。在本論文評(píng)價(jià)體系中,嘗試將污染物濃度因子放于風(fēng)險(xiǎn)表征中直接計(jì)算其風(fēng)險(xiǎn)表征,避免了每種污染物均需計(jì)算暴露量的過(guò)程,減少了計(jì)算量,降低了頻繁套用公式所造成的不確定性。最后,在地下水人體健康風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)算基礎(chǔ)上,提出砷在地下水環(huán)境中的安全閾值的建議值,以為煤化工廢渣的安全有效處置提供依據(jù)和參考。本文試驗(yàn)及評(píng)價(jià)結(jié)果表明,通過(guò)飲用地下水途徑下砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)均超過(guò)推薦標(biāo)準(zhǔn)值10-6和1,并且在在24h處達(dá)到最大值(3.1×10-4、9.94),隨著時(shí)間的增加,As的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)都在緩慢下降,并且從72h開(kāi)始處于穩(wěn)定狀態(tài)(1.65×10-4、5.30),在96h處達(dá)到1.78×10-4、5.72。故隨著淋濾時(shí)間的增加,其場(chǎng)地中砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)值均呈現(xiàn)先上升,后下降,后趨于穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算并提出砷在該場(chǎng)地中地下水環(huán)境中的致癌風(fēng)險(xiǎn)控制值為1.59×10-4mg/kg,非致癌風(fēng)險(xiǎn)控制值為4.96×10-3 mg/kg,故該場(chǎng)地砷在地下水環(huán)境中的安全閾值應(yīng)為1.59×10-4mg/kg。 【作者單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 兗州煤業(yè)榆林甲醇廠
【關(guān)鍵詞】：砷 煤氣化粗渣 人體健康風(fēng)險(xiǎn) 安全閾值 地下水
【分類號(hào)】：X82;TQ546;X523
【正文快照】： 煤氣化粗渣模擬淋濾液中砷的人體健康風(fēng)險(xiǎn)及其在地下水環(huán)境中的安全閾值@賈建麗$中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院!北京100083 @吳昱$中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院!北京100083 @曹金勝$中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院!北京100083 @平昊$兗州煤業(yè)榆

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