医疗废物焚烧设施的环境风险评价研究

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论文将化学品环境方法评价运用于医疗废物焚烧设施环境风险评价,建立了医疗废物焚烧设施的环境风险评价系统。  化学品风险评价程序有四步:危害判定、剂量—反应评价、暴露评价和风险表征。危害判定就是根据流行病学资料和试验结果,识别化学品风险的性质及强度,包括致癌风险判定和非致癌风险判定;剂量—反应评价就是确定有害因子暴露水平与暴露人群或生物种群中不良健康反应发生率之间关系的过程,是风险评价的定量依据。致癌物剂量反应关系通常以一生中癌症的发病率(概率)对剂量的关系——斜率因子来表示,非致癌物通常要确定—参考剂量,低于该剂量的暴露不会引起风险。暴露评价就是要评价通过经口、皮肤、呼吸等方式暴露的剂量。风险表征就是利用前面三个阶段所获取的数据,估算不同接触条件下,可能产生的健康危害的强度或某种健康效应的发生概率的过程。  医疗废物含有大量氟化物、含氯有机物等,在焚烧过程中将发生许多复杂的化学反应,因此焚烧烟气中含有大量对人体和环境有危害的二次污染物,如HCI、HF、SO2、氮氧化物、二噁英类等。这些污染物极有可能在一定的条件下重新进入环境,造成二次污染,产生环境风险。利用危害指数可以判定哪些物质会带来环境风险。利用高斯扩散模型和费克第一定律可以计算事故条件下空气中污染物的浓度和人体吸收剂量。这些浓度、剂量与参考浓度和剂量的比值能够作为风险评价的基础。  论文选择北京朝阳区某医疗废物集中焚烧处置厂为典型案例,对其年处理医疗废物10950吨项目进行环境风险评价,验证上述方法程序在实践应用中的可靠性、可操作性。  计算确定危害指数较大的污染物是二噁英、氮氧化物、SO2和HCI。危险废物焚烧处置设施风险事故主要为焚烧炉烟气净化系统发生故障。为计算事故情况下污染物在环境中的浓度和进入人体剂量,采用目前应用最广泛的高斯模型,假设污染物在空间中按高斯分布(正态分布),在整个空间中风速是均匀的、稳定的,风速大于1.5m/s,定常、均匀的湍流场,源强是连续均匀的;在扩散过程中污染物质量是守衡的。  实例中,污染源在空中,时常关心的是污染物到达地面的浓度,而不是空中任一点的浓度。地面浓度是以x轴为对称的,x轴上具有最大值,向两侧方向遂渐减小。因此,地面x轴线浓度是我们所关心的。C(x,0,0)=Q/πuσyσzexp[-He2/2σz2]  Q为污染物源强,u为风速,He为有效排放高度,σy、σz分别为y、z两方向的扩散系数。式中有两项,Q/πuσyσz项随x增大而减小,exp[-He2/2σz2]项随x而增大;两项共同作用的结果,必然在某一距离x处出现浓度C的最大值。  对x求导,并令其等于零,便可取得地面最大污染物浓度Cmax和出现的位置xm°Cmax=2Qσz/eπuHe2σyσz|x=xm=He/(√2)  首先利用第二个公式计算各种大气稳定度下的地面最大事故地点的σz,计算出σz之后,文章改进了后续的计算方法,没有采取常用的查图法,而是利用EXCEL模拟,准确地算出了x和相应的σy,所得的结果更加精确可靠。计算结果表明,事故情况下,二噁英最大地面质量浓度为1.20E-11g/m3,成人每日吸入量3.4pg/kg,儿童每日吸入量为4.5pg/kg,大于可容忍日摄取量(TDI),致癌风险分别为5.3E-04a-1和7.04E-04 a-1;NOx成人摄入量小于参考剂量,不会带来风险,儿童摄入量略大于参考剂量,具有一定风险;HCI最大地面质量浓度为1.60E-05g/m3,小于参考浓度,不会带来风险;SO2摄入量小于参考剂量,不会带来风险;。各污染物浓度最大值出现在C类稳定度下,下风向727m处。由此可见,事故情况下,污染物排放对周围空气环境及人体健康影响比较大,污染物尤其是二噁英排放会对该厂工作人员及周围居民的身体健康造成显著的影响。  案例的环境风险评价结果符合实际,表明文章提出的方法有效,可用于医疗废物焚烧设施环境风险评价。文中还提出了相应的风险管理建议。
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