污水处理厂恶臭气体健康风险评估(2)
时间:2013-12-10 11:07 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王秀艳等 点击次数:
式中:Mi为物种i的阈稀释倍数;Ci为物种i的物质浓度,ui为物种i的嗅阈值。恶臭物质的阈稀释倍数越高,该物质在臭气中的贡献值越大。按照总和模型法,混合物的臭气浓度等于各成分阈稀释倍数的总和[14]。
根据式(1)计算可知格栅处的恶臭气体浓度远远高出其它点位,恶臭气体总体阈稀释倍数为5737141,恶臭气体整体嗅阈值为0.000484,与硫化氢相近,硫化物对总恶臭强度的贡献率为997%。厂界处的臭气浓度为258067.62,参考城镇污水处理厂污染物排放标准[13],厂界废气排放最高允许浓度二级标准恶臭浓度为20,表明该厂厂界处远远超出标准值。格栅、厂界处各物种的阈稀释倍数如表1所示。2.3健康风险评估
2.3.1恶臭气体对心脏自主神经活动的影响对于心脏自主神经活动状态一般采用心率变异性(Heartratevariability,HRV)表征。心率变异性HRV的产生主要是由于心脏窦房结自律活动时交感神经和副交感神经不断受中枢神经及压力、化学感受器传入的心血管反射等因素调节[1517]。
以HRV作为研究指标,选取24名18~30岁大学生(男11名,女13名),进行HOLTER急性暴露实验,测定的参数包括血压、心率、HRV时域指标(SDNN、rMSSD)、HRV频域指标(LF、HF、LF/HF)。图2是19名被试者现场测试前后的血压值,其中SBP1、SBP2分别代表现场测试前、后被试者的收缩压,DBP1、DBP2分别代表现场测试前、后被试者的舒张压。
图2被试者的血压值
图2显示,被试者在现场测试前、后的血压值(SBP/DBP)无显著性差异,对比SBP、DBP,除了个别试验者略超出正常范围外,其他均在正常范围内,由此可知污水处理厂格栅处的恶臭刺激对被试者的血压值未产生明显影响,即受恶臭刺激人体血压指标反映正常。
由十二导全息动态心电图结果显示了24名被试者在室内安静时间段-现场测试-回到室内安静时间段整个过程的心率变化情况,其最快心率、最慢心率值如图3所示。
图3最快心率、最慢心率值
正常成人安静时的心率在70b/min左右,实验中被试者心率平均值在正常范围内,最慢心率均出现在室内安静时段,最快心率多出现在现场测试时段,由图3可知,最快心率明显偏高,说明在现场测试阶段被试者受恶臭气体刺激心率变化较大。
由HOLTER测试所得的心率变异性(HRV)各参数值与参数正常值[18]的对比,如图4、5所示。
图4HRV时域指数
图5HRV频域指数
HRV时域指数是以RR间期的变异为基础,SDNN、rMSSD参数反映了心脏自主神经系统总的调控情况,即窦性心律不齐的程度,男、女组SDNN平均值只为正常值的50%,受恶臭气体影响,rMSSD明显集中于正常范围的平均值以下。HRV频域指数中,高频带(HF,0.15~0.40Hz)成分由迷走神经的张力所决定,主要代表呼吸变异,低频带(LF,0.04~0.15Hz)成分受交感神经和副交感神经共同影响,其中交感神经占优势,LF/HF比值代表交感迷走神经张力的平衡状态[1920]。男生组LF值为正常值的7倍左右,而女生组LF值是正常值的近10倍;男、女生组HF平均值均低于正常范围平均值,表明迷走神经活动减弱;男生组LF/HF平均比值高出正常值2.8倍,女生组LF/HF平均比值高出正常值7.3倍,说明被试者交感神经活动增强,可能降低心室活动阈值,严重者将诱发致命性室性心律失常。此外,对比图4、5中女性和男性的实验结果可知,同时受到恶臭污染的刺激,女性比男性心脏自主神经活动所产生的反应更为显著。
2.3.2致癌与非致癌风险评估致癌风险评估,一般用终生致癌风险(LifetimeCancerRisk,LCR)为衡量指标。用慢性摄入量(ChronicDailyIntake,CDI)作为潜在剂量评估职业慢性暴露,公式为:
由表2可知,二氯甲烷和苯的终身致癌风险值(LCR)均介于10-6~10-4之间,表明其存在潜在致癌风险;污水处理厂污泥脱水间非致癌危害指数HI为0.11,其值小于1,表明非致癌健康风险在可接受范围内。
3结论
1)各监测点恶臭气体浓度由大到小的顺序依次为格栅、污泥浓缩、污泥脱水、初沉池、厂界处、二次沉淀池、曝气池,恶臭气体以硫化物和含氧化合物为主。影响污水处理厂恶臭指数的主要物种为硫化物、芳香烃类。
2)急性暴露实验结果表明:被试者血压反应正常;最快心率多出现在现场测试时段,且受恶臭气体刺激在现场测试阶段心率明显偏高。HRV时域指数中,男、女组SDNN平均值只为正常值的50%,rMSSD明显低于正常值;HRV频域指数中,HF值均低于正常值,LF、LF/HF值远远高出正常值,说明被试者交感神经活动增强,可能降低心室活动阈值,严重者将诱发致命性室性心律失常。对比男、女生组的实验结果可知,同时受恶臭污染的刺激,女生组比男生组心脏自主神经活动所产生的反应更为显著。
3)通过对污泥脱水间恶臭气体进行健康风险评估可知,二氯甲烷和苯存在潜在致癌风险。污水处理厂污泥脱水间非致癌危害指数HI小于1,其非致癌健康风险在可接受范围内。
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(编辑胡英奎)
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