土壤地下水污染现场健康风险评价技术对比研究

论文摘要

对于土壤地下水污染,传统的管理和治理工作都是基于环境标准进行的,经过多年的实践发现这种基于环境标准的方式有很大的不足,按照环境标准制定的治理目标往往很难实现,健康风险评价理念在土壤地下水污染管理和治理中的引入使这一问题的解决更加科学。经过多年的研究和实践,欧美等发达国家发展出了多种针对土壤地下水污染的健康风险评价模式。在众多健康风险评价模式中,由美国材料与试验协会ASTM开发的RBCA模式和荷兰公共卫生与环境国家研究院RIVM发展的Csoil模式应用最为广泛,本次论文研究工作就选取了这两种健康风险评价模式进行对比研究。研究主要就两种健康风险评价模式的概念性模型、污染物的运移模型进行了对比研究,同时通过对土壤地下水污染案例的健康风险计算对于各个暴露途径进行了定量分析。Csoil模式和RBCA模式在概念性模型上的差异主要包括两个方面:对于暴露途径的考虑差异和对于暴露剂量率计算方法的差异。对于运移模型的对比研究主要是针对挥发模型展开的。在挥发模型上两个模式的差异主要在于三相平衡计算原理、室外挥发浓度分布假定和室内挥发对于污染物运移过程的分解等三个方面。在原理比较的基础上,根据两种模式挥发模型的原理编写了计算程序,分别对室内挥发和室外挥发进行了案例对比计算,并进行了参数影响分析。此外,本次论文研究还分别针对表层土壤污染、浅层土壤污染和地下水污染的情况进行了案例健康风险评价,计算了各个暴露途径的暴露浓度、暴露剂量率和健康风险。案例计算结果表明,在各个可能暴露途径中,饮水暴露和挥发暴露是最为主要的两类暴露途径,在实际中需要特别防范。同时,淋溶作用对于健康风险的影响很大,在实际中进行健康风险评价时考虑淋溶作用是十分必要的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 土壤地下水污染的现状及危害
• 1.1.2 健康风险评价模式在土壤地下水污染治理中的应用
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 本章小结
• 第2章 土壤地下水污染健康风险评价的理论基础
• 2.1 健康风险评价的基本概念
• 2.1.1 危害鉴定
• 2.1.2 暴露评价
• 2.1.3 剂量-效应评价
• 2.1.4 风险表征
• 2.2 Csoil 模式对于土壤地下水中污染物运移过程的描述
• 2.2.1 Csoil 模式中的三相平衡理论-逸度模型
• 2.2.2 室内挥发
• 2.2.3 室外挥发
• 2.2.4 浴室挥发
• 2.2.5 作物富集
• 2.3 RBCA 模式对于土壤地下水中污染物运移过程的描述
• 2.3.1 RBCA 模式中的三相平衡计算
• 2.3.2 室内挥发
• 2.3.3 室外挥发
• 2.3.4 地表尘粒散发
• 2.3.5 淋溶进入地下水
• 2.4 本章小结
• 第3章 Csoil 模式及 RBCA 模式概念性模型比较
• 3.1 常见的污染物暴露途径
• 3.2 通过固相媒介（土颗粒）进入人体的暴露途径比较
• 3.2.1 土颗粒食入
• 3.2.2 土颗粒吸入
• 3.2.3 皮肤接触
• 3.3 通过液相媒介（水）进入人体的暴露途径比较
• 3.3.1 饮水暴露
• 3.3.2 洗澡过程中的皮肤接触
• 3.3.3 洗澡过程中的蒸汽吸入
• 3.4 通过气相媒介（空气）进入人体的暴露途径比较
• 3.4.1 室外挥发
• 3.4.2 室内挥发
• 3.5 通过其它媒介进入人体的暴露途径比较
• 3.6 本章小结
• 3.6.1 暴露途径的考虑情况
• 3.6.2 暴露剂量率的计算方法
• 第4章 Csoil 模式及 RBCA 模式挥发模型比较
• 4.1 模型机理比较
• 4.1.1 三相平衡原理比较
• 4.1.2 室外挥发模型原理比较
• 4.1.3 室内挥发模型原理比较
• 4.2 室内挥发实例对比分析
• 4.2.1 污染区域的基本情况
• 4.2.2 参数取值的预处理
• 4.2.3 室内挥发的计算结果
• 4.3 室内挥发参数影响分析
• 4.3.1 污染顶部埋深的影响
• 4.3.2 土壤含水率的影响
• 4.4 室外挥发实例对比分析
• 4.4.1 污染区域的基本情况
• 4.4.2 参数取值的预处理
• 4.4.3 室外挥发的计算结果
• 4.5 室外挥发参数影响分析
• 4.5.1 污染源沿风向长度的影响
• 4.5.2 10 米高处风速的影响
• 4.6 本章小结
• 第5章 土壤地下水污染健康风险评价案例分析
• 5.1 表土污染健康风险评价分析
• 5.1.1 案例的基本情况及相关参数的取值
• 5.1.2 暴露途径
• 5.1.3 案例计算结果
• 5.1.4 结果分析
• 5.2 地下水污染健康风险评价分析
• 5.2.1 案例的基本情况及相关参数的取值
• 5.2.2 暴露途径
• 5.2.3 案例计算结果
• 5.2.4 结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 针对浅层土壤污染的淋溶作用影响研究
• 6.1 浅层土壤污染案例的基本情况
• 6.2 忽略淋溶作用时的健康风险评价计算
• 6.2.1 相关参数取值
• 6.2.2 暴露途径
• 6.2.3 案例计算结果
• 6.3 考虑淋溶作用时的健康风险评价计算
• 6.3.1 相关参数的取值
• 6.3.2 暴露途径
• 6.3.3 案例计算结果
• 6.4 健康风险计算结果分析
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果