有色金属工业持久性有机污染物风险评价与管理对策研究

持久性有机污染物对生态系统和人类的危害是全球面临的重大问题之一，近年来日益受到国际社会的重视。本论文针对我国的有色金属工业POPs的现状定量评估其产生的POPs可能带来的人体健康风险，研究控制POPs、降低其风险的对策，为有色金属工业有效控制POPs污染、实施可持续发展提供理论基础和应用依据，使有色金属工业走上与环境协调发展的轨道。 在调研国内外相关资料的基础上，系统研究了有色金属工业中持久性有机污染物的来源和产生机理。初步探讨了在有色金属工业中PCDD／PCDFs的形成条件和产生机理，结果表明PCDD／PCDFs的生成要满足碳元素、氯元素、适宜的氧气浓度和温度；有色金属工业PCDD／PCDFs主要是以高温气相生成和前驱物合成过程为主。并从有色金属冶炼、再生生产过程及其深加工这三个领域，对铜、铝、铅、锌、镁等行业可能产生持久性有机污染物的污染源进行了识别。 对有色金属工业POPs污染现状进行了分析，选取有色金属工业中典型的铜、铝、铅、锌、镁等行业，分别估算了2003年、2004年、2005年这三年二噁英、HCB和PCBs的排放量。结果表明，有色金属工业UP-POPs排放量最大的是UP-HCB，其次为UP-PCBs，最小的是二噁英。其中，二噁英排放量最大的是铜及其深加工工业；UP-HCB排放量最大的是铜材深加工行业；UP-PCBs排放量最大的是铅的再生生产过程。考虑到二噁英、HCB和PCBs对人类的危害程度不同，运用层次分析法得出有色金属工业UP-POPs主要排放源为铜工业，特别是再生铜和铜材的深加工过程。 在分析污染现状的同时，运用多介质环境逸度模型，探讨和研究了POPs在环境中的迁移、转化和归宿；并研究了人群POPs暴露量的计算方法；在此基础上建立起UP-POPs环境健康风险评价方法体系，主要包括危害鉴定、剂量-反应评估、暴露评价和风险表征四个步骤。 在POPs环境健康风险评价的基础上，针对有色金属工业生产过程，从建立并完善相关法律法规体系、采取有效的削减措施、制定风险管理计划、建立POPs应急处理措施和强化相关的科学研究这五个方面提出了POPs的风险管理方法，并提出了相关风险控制对策和风险决策方法。同时尝试构建了POPs污染事故风险管理体系的技术框架。 对某铜企业POPs风险评价和污染防治对策进行了实例分析。结果表明，该企业每年向环境中排放POPs共计3217.462g，其中UP-HCB排放量最大，合金与铸造过程排放的POPs最多，再生铜生产过程排放的二噁英最多；运用多介质环境逸度模型可以得到POPs在环境各相中的浓度和分布情况，以沉积物相、悬浮物相和生物相含POPs最多；运用本文建立的环境健康风险评价体系对呼吸、饮水和食物途径长期暴露的人体慢性健康风险和致癌风险进行了评价，得出HCB平均个人年慢性风险指数为7.50×10-11，3，3′，4，4′-TCB的个人年风险为1.57×10-9，2，3，7，8-TCDD的个人年风险为6.57×10-9。同时对POPs污染情况提出了风险管理对策。通过案例研究可以看出，POPs污染现状、在环境各相中的分布以及健康危害结果与先前的一些研究报道基本吻合，这说明采用本文探讨的方法对POPs产生的人体健康危害进行定量评价是基本可行的。