暴露評價

暴露評價是對人群暴露於環境介質中有害因子的強度、頻率、時間、暴露的途徑和方式進行測量、估算或預測的過程,是進行風險評價的定量依據,接觸人群的特徵鑑定與被評物質在環境介質中濃度與分布的確定,是接觸評價中相關聯而不可分割的兩個組成部分。

基本介紹

  • 中文名:暴露評價
  • 外文名:Exposure evaluation
  • 套用學科:環境工程
  • 適用領域範圍:環境生態
  • 性質:評價
  • 屬性:環境評價
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簡介

暴露評價是評價污染物的暴露量和暴露類型,最終與污染物毒性評價結合起來評價污染物對人體健康帶來的風險水平。在對不同暴露狀態下進行定性或定量估算暴露的時間、頻率和暴露途徑時,實際上通常只關注現在和未來的可能暴露狀態。

目的

暴露評價的目的是確定人群受到的污染物暴露劑量,對於空氣污染的健康風險評價,暴露評價主要考慮呼吸途徑的暴露劑量。在流行病學研究中,通常是以空氣中污染物濃度作為人群暴露劑量的指示變數,而不對人群具體的暴露情景進行更細的區分,因此暴露評價可以簡化為確定個體所處環境空氣中污染物平均濃度的過程。

方法

獲得空氣中污染物濃度的方法主要包括環境監測和模式模擬兩種途徑。環境監測手段的優點是能夠直接獲得污染物的濃度值,當使用連續自動監測技術時,能夠得到高時間解析度的數據。但缺點是需要耗費較多的人力和物力,而且監測點位的數量也是有限的,在空間上無法獲得大範圍地區的詳盡監測數據。而模式模擬恰恰能夠彌補監測的不足,經過監測數據驗證的模式能夠獲得較為詳細的污染物空間分布規律和時間序列變化規律,且不需要耗費大量的人力和物力,因此實測與模擬相結合是獲得污染物濃度時空分布的最理想方法。
當使用監測數據作為暴露評價的數據來源時,監測點位的空間代表性非常重要。由於健康風險評價是以人群受到的平均暴露濃度代入暴露-回響關係中進行計算的,所以監測點位的污染物濃度應能夠代表一定空間範圍內的人群能夠接觸到的平均暴露濃度。我國環境空氣品質評價點的設定原則就是代表城市平均濃度水平,因此這些監測點位的濃度能夠代表人群受到的平均暴露劑量,適用於人群的健康風險評價。而污染監控點或交通站等監控城市污染物最大濃度的點位通常用於評價城市內個體的最大健康風險,特別是當污染監控點或交通站附近有居住區的情景。
當使用模式模擬數據作為暴露評價的數據來源時,需要選擇合適的大氣擴散模型,並建立污染物排放清單。目前可供選擇和使用的大氣擴散模型有很多,如美國EPA的ISC、CALPUFF和CMAQ模型等,輸入參數主要包括氣象數據資料、下墊面資料和排放清單等。由於模式模擬法能夠獲得較大區域範圍的污染物平均濃度信息,因此是暴露評價中優先使用的方法。
暴露評價除了要考慮污染物的傳輸和空間分布規律,還需要考慮人口的空間分布,因為污染物的空間濃度分布情況並不代表人群暴露濃度的分布情況。健康風險值要根據人群的實際暴露濃度進行計算,因此污染物的空間濃度分布信息還需要進行人口加權。例如,某城市顆粒物濃度分布特點是中心城區濃度高,周圍郊區濃度低,而人口的分布特點也是中心城區密集,郊區人口稀疏。則該城市基於人口加權的污染物濃度將高於污染物空間平均濃度,因為中心城區的高人口密度提高了該地區的權重,使得加權後的平均濃度高出等權重的平均濃度。在定量表征空氣污染的健康風險時,必須要使用人口加權的污染物濃度或通過適當的方法(如隨機抽樣)來考慮人口密度的影響。

暴露環境

識別暴露環境特徵,如尾礦污染特徵和暴露人群特徵,目的是定性評估尾礦和周圍人群對暴露的影響,為識別暴露途徑打下基礎,其中可能的暴露人群特徵為暴露評價提供變數。基本的尾礦特徵包括氣候、植被、水文地質、是否存在地表水體及其位置。人群特徵包括受暴露人群與污染場地的距離、生活習慣、是否有敏感人群存在(如幼稚園、學校、醫院),不僅包括現在生活的人群,還應考慮將來可能的暴露人群。
(1) 尾礦場地特徵。尾礦場地特徵是確定各種暴露參數和風險評價模型參數體系的重要組成部分,包括:氣象,如氣溫、風速、風向和降雨量;地質條件,如岩層的位置、岩層屬件;植被,如森林、裸地和草地;土壤類型;地下水特徵,如含水層類型、埋深和流向;地表水動態等。
(2) 暴露人群特徵。主要包括相對污染場地的位置、生活習慣和敏感性人群。確定暴露人群距離污染場地的方向和距離,如飲水取水、食物(魚肉、蔬菜、農作物)的獲取位置,尤其是就在尾礦場地內或附近生活的人群具有最大可能的暴露。一定要識別人群的可能暴露距離,關注將可能受到污染的物體遷移而暴露的人群。
基於尾礦污染場地及其周邊區域土地的利用狀況,如居民、商業、工業、娛樂用地,識別人群在污染區域的時問比例、活動及活動範圍隨季節的變化特徵、尾礦污染場地使用人群、暴露的人群特徵等。識別因土地用途的變化而使人群生活習慣改變的可能性。
通過對場地信息數據的收集,識別敏感性暴露人群,如孕婦、老人、嬰兒、兒童和慢性病人。確定敏感人群居住和工作位置,如產房、養老院、學校、託兒所、幼稚園、醫院等。

暴露途徑

針對暴露環境中人群特徵的暴露途徑,確定尾礦污染物來源、釋放類型和位置;污染物在空間中的遷移、轉化及滯留時問;受暴露影響人群的位置和行為。對任何暴露途徑必須識別其暴露位置和暴露方式。暴露途徑描述了化學物從污染源到暴露人群的過程,將污染來源、位置、釋放類型和暴露人群的位置和生活習慣關聯起來,從而確定人體暴露的主要途徑。暴露途徑包括四個部分:化學物釋放來源與機制,化學物在介質中滯留和遷移(或提帶化學物介質的遷移),暴露位置和暴露方式。
(1) 識別污染源和污染介質。利用尾礦場地收集到的信息數據,確定尾礦場地污染源要受到污染的介質。污染介質主要有空氣、地表水、地下水、土壤、沉積物和生物體。其中,空氣的污染釋放來源有地表污染體、埋藏過潛地下水和裝置泄漏;地表水的污染釋放來源包含有污染土壤及廢物堆、污染表層土及裝置泄漏和污染地下水;地下水的污染釋放來自污染地表水、地表或埋藏污染物及污染土壤;土壤的污染釋放來源主要指地表或埋藏污染物及污染土壤、污染表層土及裝置泄漏、污染土壤及廢物堆放和污染地表土壤;沉積物的污染釋放來源主要有污染表層土及裝置泄漏、污染地下水及地表水、地表或埋藏污染物及污染土壤;生物體的污染釋放來源有污染土壤、地表水、沉積物、地下水、空氣及其他生物體。
(2) 污染物遷移、轉化和滯留評價。利用尾礦場地信息數據評價尾礦污染場地化學物的遷移、轉化和滯留,預測可能的暴露方式和暴露位置,分析污染源與污染介質之問的關係。識別污染物來源、可能受到的污染介質和位置,污染物在環境中存在遷移(如通過水體向下游遷移、揮發、沉積物中富集或降雨攜帶)、化學轉化(如光解作用、氧化。還原作用、水解作用)、生物轉化(如生物降解)和介質中的累積過程。因此,為了確定化學物的遷移、轉化和滯留,必須確定化學物在尾礦場地環境中的物化屬性(如溶解度、亨利常數、擴散度、揮發度、生物富集係數)和尾礦場地特徵因素。
(3) 識別暴露位置和暴露方式。確定污染或可能污染的介質,識別所有可能接觸污染介質的人群的暴露位置,確定接觸介質最大污染物含量的暴露位置和所有可能的暴露方式(如攝取、吸人和皮膚接觸),若存在敏感性人群,則需要進行暴露評價。

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