CN103400030A

CN103400030A - 一种地下水污染对人体健康风险评估系统

Info

Publication number: CN103400030A
Application number: CN2013103140911A
Authority: CN
Inventors: 吴舜泽; 王东; 吴悦颖; 刘伟江; 朱岗辉; 丁贞玉; 文一; 井柳新; 孙宏亮; 张涛; 郜志云
Original assignee: CHINESE ACADEMY FOR ENVIRONMENTAL PLANNING
Current assignee: CHINESE ACADEMY FOR ENVIRONMENTAL PLANNING
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明提供一种地下水污染对人体健康风险评估系统，涉及数据分析及处理领域，解决了人为评估造成评估时间长、人力成本投入大、评估结果受人为经验影响较多以及评估结果不全面等问题。技术方案包括：存储模块，用于存储地下水污染物理化学性质参数和毒理资料；输入模块，用于输入待评估区域的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数；污染风险评价模块，用于根据污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找地下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定污染风险等级。

Description

一种地下水污染对人体健康风险评估系统

技术领域

本发明涉及数据分析及处理技术领域，特别是涉及一种地下水污染对人体健康评估系统。

背景技术

近年来，工业化进程大幅加快，在此过程中产生的工业污染也日益增加，尤其是，如化工类产业等生产过程排出的工业废水，直接污染了人民生活的地下水资源。

为了解决地下水污染对人民生活造成威胁的问题，现有技术采用对地下水污染进行评估的方式，确定地下水污染程度信息，从而该信息确定治理方案保证人民的用水安全。

然而，现有技术，一般采用人为获取水样进行化学成分分析的方式进行地下水污染评估，评估的时间长，人力成本投入大，并且，评估结果受人为经验影响较多，评估结果不全面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种地下水污染对人体健康风险评估系统，能够解决人为评估造成评估时间长、人力成本投入大、评估结果受人为经验影响较多以及评估结果不全面等问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种地下水污染对人体健康风险评估系统，包括：

存储模块，用于存储地下水污染物理化学性质参数和毒理资料；

输入模块，用于输入待评估区域的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数；

污染风险评价模块，用于根据所述输入模块输入的污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找所述存储模块存储的地下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定污染风险等级；

其中，所述污染风险评价模块，包括：

致癌风险评价模块，用于根据所述输入模块输入的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找所述存储模块存储的下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定所述待评估区域的地下水致癌风险；

非致癌风险评价模块，用于于根据所述输入模块输入的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找所述存储模块存储的下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定所述待评估区域的地下水非致癌风险；

污染风险等级评价模块，用于根据所述致癌风险评价模块和非致癌风险评价模块获得的结果，确定污染风险等级。

进一步地，所述致癌风险评价模块通过如下公式确定致癌风险：

R=Intake×SF

其中，R为吸收地下水中关切污染物的致癌风险，无量纲；吸收途径分为口服（R_oral）、皮肤接触（R_dermal）、吸入（R_inh）；

Intake为吸收的暴露剂量（mg.kg^-1.d^-1）；吸收途径分为口服（Intake_oral-water），皮肤接触（Intake_dermal-water），吸入（Intake_inh-water(t)），包括Intake_{inh-water(shower)}、Intake_{inh-water(wash)}和Intake_inh-water；其中，口服剂量为一生中平均每人每天饮用一公斤地下水中关切污染物的暴露剂量，皮肤接触剂量为一生中平均每人每天每公斤经由皮肤接触吸收地下水中关切污染物的暴露剂量，吸入剂量为一生中平均每人每天每公斤经由吸入吸收地下水蒸汽中的关切污染物的暴露剂量；

SF为吸收关切污染物的致癌斜率，（(mg.kg^-1.d^-1)^-1）；吸收途径分为口服（SF_oral）、皮肤接触（SF_dermal）、吸入（SF_inh）。

进一步地，所述非致癌风险评价模块通过如下公式确定非致癌风险：

HQ = \frac{Intake}{RfD}

其中，HQ为吸收地下水中关切污染物的非致癌风险，无量纲，吸收途径分为口服（HQ_oral）、皮肤接触（HQ_dermal）、吸入（HQ_inh）；

Intake为一生中平均每人每天使用一公斤地下水吸收关切污染物的暴露剂量（mg.kg^-1.d^-1），使用途径为饮用（Intake_oral-water）、皮肤接触（Intake_dermal-water）、吸入（Intake_inh-water(t)）；

RfD为非致癌物的吸收的参考剂量（mg.kg^-1.d^-1），吸收途径分为口服（RfD_oral）、皮肤接触（RfD_dermal）、吸入（RfD_inh）。

进一步地，所述污染风险评价模块还包括：报警模块，用于当所述致癌风险评价模块得出的总致癌风险值大于10^-6，或者非致癌风险评价模块获得的非致癌风险大于1时，发出警告。

进一步地，所述地下水污染物的物理化学性质参数包括以下任意一种或组合：污染物的CAS号码、分子量、密度、蒸汽压、溶解度、亨利常数、扩散系数。

进一步地，所述人体健康风险参数包括以下任意一种或组合：人体平均体重，每日平均饮水量、人体暴露面积，皮肤渗透系数、淋浴时呼吸、淋浴时间、化合物被吸收比率、平均风速、吸入率、扩散宽度、污染源上方空气混合高度、每日吸入室外气体计量、人体体内的吸收程度、每日皮肤暴露的比率。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案可根据数据输入，自动对地下水污染对人体的健康风险进行评估，节省评估时间提高评估精度，解决了现有技术采用人为评估的方式，造成评估时间长、人力成本投入大、评估结果受人为经验影响较多以及评估结果不全面等问题。进一步地，本发明包含存储模块，用以存储各种地下水污染物的物理化学性质和毒理参数资料，方便使用者使用，并且，本发明包含地下水污染风险评估模块和污染风险级别评价模块，用以根据地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险评估参数评价致癌风险、非致癌风险和污染风险级别。

附图说明

图1为本发明的地下水污染对人体健康风险评估系统结构示意图；

图2为图1所示的地下水污染对人体健康风险评估系统中污染风险评价模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的人为评估地下水污染对人体健康的风险，造成评估时间长、人力成本投入大、评估结果受人为经验影响较多以及评估结果不全面等问题，提供一种地下水污染对人体健康风险评估系统。

如图1所示，本发明实施例提供的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，包括：

存储模块101，用于存储地下水污染物理化学性质参数和毒理资料。

在本实施例中，存储模块101选用微软公司的SQL server2005数据库。地下水污染物的物理化学性质参数包括以下任意一种或组合：污染物的CAS号码、分子量、密度、蒸汽压、溶解度、亨利常数、扩散系数等。

输入模块102，用于输入待评估区域的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数。

在本实施例中，人体健康风险参数包括以下任意一种或组合：人体平均体重，每日平均饮水量、人体暴露面积，皮肤渗透系数、淋浴时呼吸、淋浴时间、化合物被吸收比率、平均风速、吸入率、扩散宽度、污染源上方空气混合高度、每日吸入室外气体计量、人体体内的吸收程度、每日皮肤暴露的比率等。

污染风险评价模块103，用于根据输入模块102输入的污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找存储模块101存储的下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定污染风险等级。

进一步地，如图2所示，污染风险评价模块103可以包括：

致癌风险评价模块1031，用于根据输入模块102输入的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找存储模块101存储的下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定待评估区域的地下水致癌风险。

非致癌风险评价模块1032，用于根据输入模块102输入的地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险参数，查找存储模块101存储的下水污染物理化学性质参数和毒理资料，确定待评估区域的地下水非致癌风险。

污染风险等级评价模块1033，用于根据致癌风险评价模块1031和非致癌风险评价模块1032获得的结果，确定污染风险等级。

进一步地，在本实施例中，致癌风险评价模块1031通过如下公式确定致癌风险：R=Intake×SF；

进一步地，非致癌风险评价模块1032通过如下公式确定非致癌风险：

HQ = \frac{Intake}{RfD};

进一步地，如图2所示，污染风险评价模块103还可以包括：报警模块1034，用于当致癌风险评价模块1031得出的总致癌风险值大于10^-6，或者非致癌风险评价模块1032获得的非致癌风险大于1时，发出警告。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明提供的技术方案，下面通过具体的案子进行说明：

某市自来水公司大水源地，水源地内取水井内有工业企业，通过水质监测结果显示，水源地两眼水源井（税东1#水源井、税钢2#水源井）四氯化碳含量超出《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定的2.0μg/L，其中税东1#水源井和税钢2#水源井最大检出值分别为103.09μg/L、4.73μg/L。之后又发现另外两眼水源井（大洪桥11#水源井和大洪桥3#水源井）也出现不同程度的水质超标（两眼井最大检出值分别为3.08μg/L、3.77μg/L）。随后对该水源地地下水四氯化碳污染进行调查。风险评估：

暴露途径评估：本次评估途径主要考虑场地为水源地、污染物为有机污染物，本次的暴露途径为饮用途径和呼吸途径。

风险表征：

将本次工作四氯化碳监测结果和表1的关键参数值输入MMSOILS模型中，计算得到场地的土壤污染的健康风险值。

表1污染场地附近典型井位不同时期四氯化碳健康总风险值

污染场地附近受污染的不同水源井对该地区产生的健康总风险值在7.97×10-6～2.97×10-3之间，远远大于美国环境保护署人体健康风险建议值10-6，在个别监测井（D1井、D2井和SD1井）的风险值甚至超过了美国环境保护署对污染场地修复时认为所能承受风险水平10-4的上限。

本发明提供的地下水污染对人体健康风险评估系统可根据数据输入，自动对地下水污染对人体的健康风险进行评估，节省评估时间提高评估精度，解决了现有技术采用人为评估的方式，造成评估时间长、人力成本投入大、评估结果受人为经验影响较多以及评估结果不全面等问题。进一步地，本发明包含存储模块，用以存储各种地下水污染物的物理化学性质和毒理参数资料，方便使用者使用，并且，本发明包含地下水污染风险评估模块和污染风险级别评价模块，用以根据地下水污染物种类、环境浓度以及人体健康风险评估参数评价致癌风险、非致癌风险和污染风险级别。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，包括：

其中，所述污染风险评价模块，包括：

2.根据权利要求1所述的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，所述致癌风险评价模块通过如下公式确定致癌风险：

R=Intake×SF

3.根据权利要求1所述的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，所述非致癌风险评价模块通过如下公式确定非致癌风险：

HQ = \frac{Intake}{RfD}

4.根据权利要求1所述的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，所述污染风险评价模块还包括：报警模块，用于当所述致癌风险评价模块得出的总致癌风险值大于10^-6，或者非致癌风险评价模块获得的非致癌风险大于1时，发出警告。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，所述地下水污染物的物理化学性质参数包括以下任意一种或组合：污染物的CAS号码、分子量、密度、蒸汽压、溶解度、亨利常数、扩散系数。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的地下水污染对人体健康风险评估系统，其特征在于，所述人体健康风险参数包括以下任意一种或组合：人体平均体重，每日平均饮水量、人体暴露面积，皮肤渗透系数、淋浴时呼吸、淋浴时间、化合物被吸收比率、平均风速、吸入率、扩散宽度、污染源上方空气混合高度、每日吸入室外气体计量、人体体内的吸收程度、每日皮肤暴露的比率。