深圳市MTBE環(huán)境污染特征與人群健康風險評估研究
發(fā)布時間:2017-04-03 21:16
本文關(guān)鍵詞:深圳市MTBE環(huán)境污染特征與人群健康風險評估研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:研究目的甲基叔丁基醚(Methyl tert-Butyl Ether,MTBE)是一種四乙基鉛替代品的汽油添加劑。由于其擁有促進汽油燃燒、減少有害汽車尾氣排放等優(yōu)點,在世界范圍內(nèi)很受歡迎,被廣泛使用。不過MTBE也存在一些缺點,例如對環(huán)境的影響:(1)不完全燃燒的MTBE在大氣中不斷地累積;(2)MTBE易溶于水,泄漏的MTBE會通過滲透進入地下水,嚴重影響地下水的質(zhì)量。美國多個州曾出現(xiàn)過MTBE水污染事件,這促成了各州相繼禁用MTBE。除了環(huán)境影響外,MTBE可能對生物存在毒性作用。動物實驗表明,慢性MTBE暴露引起實驗動物肝腎毒性和生殖毒性;MTBE甚至有致癌性,長期的呼吸、經(jīng)口(灌胃)和飲水途徑暴露會引起大鼠肝腎腫瘤、睪丸腫瘤、白血病和淋巴瘤。盡管動物的致癌作用證據(jù)充分,但對人體的致癌作用尚沒有充足的證據(jù)。國內(nèi)外關(guān)于MTBE對人群健康影響的研究比較少,但某些文獻反映出MTBE對高暴露人群(接觸汽油較多的職業(yè)人群)確實存在著健康風險。因此,美國環(huán)保局認為MTBE具有潛在的健康危害,并把它列為優(yōu)先控制的環(huán)境污染物。我國目前處于MTBE產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展期,MTBE的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)比較成熟,但對MTBE的健康和環(huán)境影響認識不足,缺乏監(jiān)測和管理。因此有必要了解MTBE的污染特征,對MTBE可能造成的健康風險進行評估。本研究選擇深圳市作為研究對象,是因為深圳市交通發(fā)達,汽車保有量全國領(lǐng)先,具有代表性。研究內(nèi)容主要有以下兩部分:(1)分析MTBE在不同環(huán)境介質(zhì)中的污染特征及時空分布規(guī)律,摸清環(huán)境中MTBE的污染現(xiàn)狀;(2)對普通人群和職業(yè)人群(加油站工人)通過空氣吸入、飲水攝入和皮膚接觸等暴露途徑引起的健康風險進行評估,探索MTBE暴露對人群健康的影響。研究方法1水樣采集和分析采集深圳市地表水(深圳河、茅洲河、觀瀾河、龍崗河、水庫)、地下水和自來水,分枯水期(1月)和豐水期(6月)兩個季節(jié)進行。檢測方法為吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。2大氣采集和分析采集深圳市6個采樣點的室外大氣,分為四個功能區(qū)(背景區(qū)、旅游區(qū)、商住區(qū)、工業(yè)區(qū)),時間為夏季(6月)和冬季(1月),連續(xù)采樣3天,其中1天為周末,另外2天為工作日,每天分中午(11:00-13:00)、傍晚(17:00-19:00)、子夜(23:00-24:00)三個時間段進行。另外采集寶安區(qū)加油站加油區(qū)和辦公區(qū)大氣樣品。檢測方法為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。3土壤采集和分析采集冬季深圳市的旱地土、主干道附近土、加油站附近土。檢測方法為頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。4健康風險評估根據(jù)MTBE在不同環(huán)境介質(zhì)中的濃度和中國版《暴露參數(shù)手冊(成人卷)》的暴露參數(shù)計算普通人群和職業(yè)人群的累積日均暴露劑量,然后根據(jù)暴露劑量推算出致癌風險和非致癌風險,判斷風險值是否超出最大可接受水平后得出結(jié)論。另外,應(yīng)用生理藥代動力學模型觀測MTBE在體內(nèi)的動態(tài)變化。5統(tǒng)計學分析數(shù)據(jù)通過SPSS 16.0進行處理,以sx±表示,組間通過t檢驗或方差分析進行比較,P0.05代表差異有統(tǒng)計學意義。結(jié)果1水樣豐水期水體MTBE濃度為0.23-0.52μg/L,三種水體MTBE濃度的總體趨勢為地表水自來水地下水。其中,地表水MTBE含量顯著高于地下水和自來水中(P0.05)?菟谒wMTBE濃度為0.14-0.28μg/L,三種水體MTBE濃度的總體趨勢為自來水地表水地下水。觀瀾河MTBE濃度顯著高于水庫水(P0.05)。對不同水體MTBE濃度作季節(jié)性對比,豐水期地表水MTBE濃度明顯高于枯水期(P0.05),地下水和自來水沒有季節(jié)性差異(P0.05)。2大氣夏季大氣MTBE濃度為0.16-0.79μg/m3,各功能區(qū)MTBE濃度的總體趨勢為工業(yè)區(qū)商住區(qū)旅游區(qū)背景點。工業(yè)區(qū)大氣MTBE濃度顯著高于背景區(qū)和旅游區(qū)(P0.05),商住區(qū)顯著高于背景區(qū)(P0.05)。工業(yè)區(qū)工作日濃度稍高于假日,旅游區(qū)假日濃度高于工作日,與人的活動規(guī)律一致。冬季大氣MTBE濃度為0.46-3.11μg/m3,各功能區(qū)MTBE濃度的總體趨勢與夏季相同。1天內(nèi)濃度的總體趨勢為子夜傍晚中午。表明MTBE在大氣中累積。冬季大氣MTBE濃度顯著高于夏季(P0.05)。加油站空氣MTBE濃度為25.94-73.96μg/m3,污染程度遠高于功能區(qū)。3土壤土壤樣品MTBE濃度極低,為1.53×10-2-2.17×10-2μg/Kg。不同種類的土壤之間的MTBE濃度沒有統(tǒng)計學差異(P0.05)。4健康風險評估結(jié)果普通人群的累積暴露劑量為0.1163-0.5185μg/Kg/d;職業(yè)人群的累積暴露劑量為7.1834-20.4640μg/Kg/d;表明職業(yè)人群的暴露劑量遠高于普通人群。季節(jié)上,冬季的暴露劑量高于夏季;性別上,男性大氣暴露劑量高于女性;女性飲水暴露劑量高于男性;從暴露劑量的構(gòu)成比來看,人群的主要暴露來自于大氣暴露,飲水暴露較少,而皮膚接觸暴露極少,可忽略不計;MTBE主要蓄積于脂肪組織;普通人群的致癌風險和非致癌風險均在安全水平內(nèi)(致癌風險1×10-6,非致癌風險1)。職業(yè)人群的致癌風險超過安全水平(1×10-6),非致癌風險在安全水平內(nèi)(1)。結(jié)論(1)與國內(nèi)外研究相比,深圳市地表水、自來水、地下水MTBE濃度尚處于較低水平;大氣MTBE濃度的整體水平較低,但加油站、工業(yè)區(qū)大氣MTBE濃度高于其他功能區(qū),表明個別區(qū)域大氣受到MTBE的污染;土壤MTBE濃度極低。(2)人群主要的MTBE暴露途徑是經(jīng)大氣吸入,呼吸暴露劑量占總暴露劑量的絕大部分。(3)PBPK模型的結(jié)果顯示MTBE主要蓄積于脂肪組織。(4)普通人群的致癌和非致癌風險均低于最大可接受水平;加油站職業(yè)人群的致癌風險已超過最大可接受水平(1×10-6),非致癌風險在正常水平范圍內(nèi),提示應(yīng)采取相關(guān)措施保護深圳市加油站的職業(yè)人群。
【關(guān)鍵詞】:甲基叔丁基醚 深圳市 健康風險評估
【學位授予單位】:廣東藥學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R114
【目錄】:
- 中文摘要6-10
- Abstract10-15
- 前言15-17
- 第一部分 深圳市環(huán)境介質(zhì)中MTBE的污染特征研究17-44
- 1 水環(huán)境污染特征17-26
- 1.1 采樣方法17-18
- 1.2 分析方法18-21
- 1.3 結(jié)果21-24
- 1.4 討論24-26
- 2 大氣環(huán)境污染特征26-38
- 2.1 采樣方法26-27
- 2.2 分析方法27-30
- 2.3 結(jié)果30-36
- 2.4 討論36-38
- 3 土壤環(huán)境污染特征38-44
- 3.1 采樣方法38-39
- 3.2 分析方法39-42
- 3.3 結(jié)果42-43
- 3.4 討論43-44
- 第二部分 深圳市人群MTBE健康風險評估研究44-61
- 1 暴露評價44-50
- 1.1 暴露來源、人群和途徑44-45
- 1.2 暴露劑量的計算45-47
- 1.3 結(jié)果與討論47-50
- 2 內(nèi)暴露累積劑量模型50-54
- 2.1 模型的選擇50
- 2.2 模型的結(jié)構(gòu)50-51
- 2.3 模型的方程與求解51-52
- 2.4 模型的參數(shù)52-53
- 2.5 MTBE在體內(nèi)的動態(tài)變化53-54
- 3 風險表征54-61
- 3.1 健康風險評估的方法54-56
- 3.2 結(jié)果與討論56-61
- 結(jié)論61-62
- 參考文獻62-69
- 綜述69-77
- 參考文獻74-77
- 縮略詞表77-79
- 在校期間科研成績79-80
- 致謝80
【引證文獻】
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 唐雪芬;修光利;張大年;;上海市大氣中MTBE的污染現(xiàn)狀及其環(huán)保對策[A];上海市化學化工學會2005年度學術(shù)年會論文摘要集[C];2005年
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本文編號:284988
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