張麗麗, 朱曉晶, 于 洋*, 牛文鳳,2, 鄭玉婷, 張 楊, 林 軍
1.生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術中心, 北京 100029 2.中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院, 北京 100083 3.中國環(huán)境科學研究院, 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室, 北京 100012
近年來,我國環(huán)境空氣質量持續(xù)改善,細顆粒物(PM2.5)濃度大幅下降,但環(huán)境空氣質量改善成果還不穩(wěn)固,尤其是京津冀及周邊地區(qū)秋冬季期間大氣環(huán)境形勢依然嚴峻[1],PM2.5平均濃度是其他季節(jié)的2倍左右,重污染天數占全年的90%以上. 2018—2019年秋冬季,京津冀及周邊地區(qū)PM2.5平均濃度同比上升6.5%,重污染天數同比增加36.8%. 部分地區(qū)有毒有害大氣污染物的排放可能對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成不利影響[2].
有毒有害大氣污染物是指在一定范圍大氣中濃度達到會對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害的污染物質[3]. 目前國內外已經開展了很多有毒有害大氣名錄的篩選研究,如美國、日本首先建立了有毒有害大氣污染物名錄,并在此基礎上對污染物進行篩選[4],建立城區(qū)有害大氣污染物名錄或優(yōu)先控制有毒有害大氣污染物名錄,從而開展有針對性的污染物管控,形成了較為成熟的有毒有害大氣污染物污染防治管理體系[5]. 我國也陸續(xù)開展了優(yōu)先控制化學品名錄、有毒有害大氣污染物名錄、有毒有害水污染物名錄等的篩選工作,并于2017年12月28日公布了《優(yōu)先控制化學品名錄(第一批)》,2019年1月25日公布了《有毒有害大氣污染物名錄(2018版)》[6];2019年7月24日公布了《有毒有害水污染物名錄(第一批)》等.
為了更好地開展對京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物的管理[7],該研究收集了京津冀及周邊地區(qū)有毒有害污染物排放及賦存信息,借鑒了美國、日本等發(fā)達國家對有毒有害大氣污染物的管控經驗,結合我國實際管控情況[8],篩選出京津冀及周邊地區(qū)優(yōu)先控制有毒有害大氣污染物清單并形成優(yōu)控名錄,以期服務于京津冀有毒有害大氣污染物的環(huán)境管理.
該研究以京津冀及周邊地區(qū)為主要研究對象,采用文獻調研法建立備選名單;針對備選名單中的有毒有害大氣污染物進行危害信息收集,采用兩步篩選法,以危害篩選指標、暴露篩選指標、持久性生物蓄積性(PersistenceBioaccumulation,PB)篩選指標共包含10項內容進行賦分求和,篩選出高分值的污染物建立候選名單;在候選名單基礎上,從國家排放標準、地方排放標準、監(jiān)測方法三方面進行篩選,形成優(yōu)控名錄[9].
京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物的備選名單以京津冀及周邊地區(qū)可能存在為基礎,該研究著重調研了美國、日本等發(fā)達國家有毒有害污染物名錄[10],同時結合我國有害大氣污染物相關政策法規(guī)管控的污染物,以及京津冀及周邊地區(qū)固定源大氣污染物排放標準中管控的污染物和典型企業(yè)排放的特征污染物確定篩選條件,建立備選名單.
1.3.1篩選方法的確定
美國于20世紀80年代針對有毒有害大氣污染物的優(yōu)先性排序建立了有毒有害大氣污染物優(yōu)先排序系統(tǒng)(Hazardous Air Pollutants Prioritization System,HAPPS)及有毒有害大氣污染物優(yōu)先排序系統(tǒng)修訂版(Modified Hazardous Air Pollutant Prioritization System,MHAPPS)[11]兩種方法,主要基于危害和暴露、管理法規(guī)三類確定篩選指標,且將所有指標所得分值加和進行排序[12]. 美國有毒物質控制法(Toxic Substance Control Act,TSCA)于2006年建立了化學品評估工作計劃(Work Plan for Chemical Assessments). TSCA的兩步篩選法于2014年更新,針對化學品進行優(yōu)先性排序,主要基于危害、暴露和持久性生物蓄積性的可能性(簡稱“PB”)三方面確定篩選指標,與HAPPSMHAPPS不同的是,危害篩選指標得分選擇所有指標中得分最高值,認為有一項危害性最高即確定為危害高[13].
考慮上述方法的時間性和可用性,確定TSCA制定的兩步篩選法為主要參考方法,篩選指標主要參考HAPPS和MHAPPS,結合我國京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物情況,適當修改該方法,具體步驟見圖1.
圖1 兩步篩選法篩選步驟Fig.1 Two-step screening step
1.3.2篩選指標的確定
1.3.2.1危害篩選指標
危害篩選指標主要包括健康危害和環(huán)境危害兩類指標. 在健康危害方面,人體暴露于大氣中,可能通過吸入等方式進入人體并造成不同程度的危害,綜合考慮污染物對人體健康急性和慢性效應的各種表現(xiàn)形式,將致癌性、致突變性、生殖毒性、急性毒性(吸入)等作為健康危害篩選指標. 在環(huán)境危害方面,有毒有害大氣污染物可能通過干、濕沉降形式進入水體并對水環(huán)境及水生生物造成危害,并有可能長時間存在于水體中,對水生生物造成持續(xù)性傷害,故將污染物對水生生物的急、慢性危害作為環(huán)境危害篩選指標[14].
1.3.2.2暴露篩選指標
暴露篩選指標主要為潛在暴露指標. 在潛在暴露方面,參照美國HAPPS和MHAPPS方法,將化學物質在京津冀及周邊地區(qū)的生產使用量和蒸汽壓(沸點)作為暴露篩選指標. 參考國外有生產使用即有“潛在暴露”的原則,將京津冀及周邊地區(qū)污染物對應的化學物質生產使用量作為暴露篩選指標之一,該指標數據是生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術中心調研行業(yè)生產使用數據,有生產使用量數據時選擇生產使用量對應分值,若無則選擇標準數量對應分值. 選擇物質的蒸汽壓(25 ℃,標準大氣壓下)或沸點(標準大氣壓下)作為暴露篩選指標的另一篩選指標. 生產使用量和蒸汽壓(沸點)二者選其一,二者同時具有且所得分值不同時以蒸汽壓為先,二者可以判斷物質進入大氣環(huán)境的可能性,所賦分值越大,進入大氣環(huán)境的可能性或排放量越大,數據選自美國有害物質數據庫(HSDB)[15].
1.3.2.3PB篩選指標
1.3.3各指標賦分原則
篩選方法確定為兩步篩選法,篩選指標包括危害篩選指標、暴露篩選指標、PB篩選指標3項. 危害篩選指標包括4項人體健康危害篩選指標和2項環(huán)境危害篩選指標;暴露篩選指標包括生產使用量和蒸汽壓(沸點);PB篩選指標包括持久性和生物蓄積性. 各指標所賦分值情況見表1.
表1 篩選指標賦值
危害篩選指標最高分值為3分,然后依次為2分、1分、0分. 當篩選指標最高分值超過3分時則該指標需按比例降至3分,選取最高值后四舍五入取整,如致癌性最高分值4分,則所有組的分值均“×34”,最后四舍五入取整. 暴露篩選指標分值為各項篩選指標分值之和,最高值為9分,等差分成9~7分、6~4分、3~1分,再次分別賦分3分、2分、1分. PB篩選指標分值為各項篩選指標分值之和,最高分值為4分,分成4分、3~2分、1分、0分,再次分別賦分3分、2分、1分、0分,如表2所示. 三類篩選指標所得分值加和,最高分為9分,等差分成9~7分、6~4分、3~1分,9~7分為高等風險,如表3所示.
表2 篩選指標計分規(guī)則
表3 各篩選指標再次賦值得分
現(xiàn)階段,考慮優(yōu)控名錄的前瞻性、引導性和政府實際管控能力等因素,結合政府管控、社會關注度等條件,設置可操作條件進行篩選,政府管控大氣污染物的方式主要是制定排放標準,并公布污染物的監(jiān)測方法,所以該研究選擇排放標準、監(jiān)測方法為主要可操作條件. 其中,排放標準包括國家排放標準和地方排放標準,監(jiān)測方法包括固定源和環(huán)境空氣兩類,以固定源的監(jiān)測方法為主. 因此,在候選名單基礎上,從國家排放標準、地方排放標準、監(jiān)測方法三方面進行信息的收集并篩選,形成優(yōu)控名錄[16].
將調研的美國、日本等發(fā)達國家的有毒有害大氣污染物名錄中共計354種(類)污染物納入備選名單[17];將我國有害大氣污染物相關政策法規(guī)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》[18]中重點管控的5種(類)重金屬及類金屬污染物納入備選名單;通過文獻調研法[19],調研500余篇京津冀及周邊地區(qū)文獻,將115種(類)污染物納入備選名單;收集整理京津冀及周邊地區(qū)涉及的北京市、天津市、河北省、河南省、山東省、山西省等6個省(市)共47個固定源大氣污染物排放標準中管控的76種(類)污染物納入備選名單;經實地走訪調研京津冀及周邊部分地區(qū)的典型企業(yè),將其排放的84種(類)污染物納入備選名單[20]. 去重后,共計408種(類)污染物納入備選名單,初篩條件對應收錄的污染物種類見表4.
表4 初篩條件對應收錄的污染物種類
圖2 兩步篩選法篩選結果Fig.2 Two step screening method used to screen the results
表5 京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物候選名單
表5
表6 京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物重點控制名單
《京津冀及周邊地區(qū)優(yōu)先控制有毒有害大氣污染物名錄》涉及的12種污染物中,具有致癌性1類或2類的物質有12種,致突變類別1或類別2的有6種,生殖毒性類別1或類別2的有3種,急性毒性(吸入)類別1或類別2的有1種;可對水生生物產生危害的即急慢性危害類別1或類別2的各有1種. 具體情況見表7.
表7 12種污染物的種類及危害分類
a) 京津冀及周邊地區(qū)優(yōu)先控制有毒有害大氣污染物備選名單以京津冀及周邊地區(qū)可能存在的有毒有害大氣污染物為基礎,同時參考國內外已有的有毒有害大氣污染物名錄,以及國內有毒有害大氣污染物相關政策法規(guī),確定篩選條件,將符合條件的有毒有害大氣污染物納入備選名單.
b) 根據篩選條件進入候選名單的物質共31種(類),其中,苯、環(huán)氧乙烷、二惡英類、硫化氫、乙醇這5類污染物的總分值均為8分,分值最高,其他26種物質分值均為7分.
c) 該研究形成的優(yōu)控名錄與我國《有毒有害大氣污染物名錄(2018年)》共有5種(類)重復,分別為砷及其化合物、鉛及其化合物、甲醛、三氯乙烯、三氯甲烷. 該研究的篩選結果雖僅代表根據目前現(xiàn)有技術、法規(guī)條例及管控現(xiàn)狀篩選出來的優(yōu)控名單,但可為今后京津冀優(yōu)控名錄的公布提供研究基礎.