引用本文
李华亮, 李丽, 熊德甫, 余永奎, 汪海涛, 吴金珠. 生产运行控制室空气质量及健康风险评估[J]. 环境卫生学杂志, 2014, 4(5): 464-467.
Li Hualiang, Li Li, Xiong Defu, Yu Yongkui, Wang Haitao, Wu Jinzhu. Assessment on Health Risk of Benzene and Formaldehyde in Indoor Environment of Control Rooms[J]. Journal of Environmental Hygiene, 2014, 4(5): 464-467.
生产运行控制室空气质量及健康风险评估
李华亮1, 李丽1, 熊德甫2, 余永奎3, 汪海涛3, 吴金珠3     
1. 广东电网公司电力科学研究院;
2. 广东汇安恒达管理顾问有限公司;
3. 广东电网公司中山供电局
基金项目: 南方电网科技项目(K-GD2014-0618)
作者简介: 李华亮, 工程师, 主要从事电力行业环境保护和职业卫生工作
联系方式: 广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号; 邮编:510080;Email:li-hualiang@163.com
摘要: 目的 研究企业生产运行控制室内空气中苯和甲醛的致癌和非致癌风险。方法 对26处生产运行控制室和休息室进行空气中苯和甲醛质量浓度检测, 应用美国环境保护局健康风险评价方法对苯和甲醛的致癌和非致癌风险进行评价。结果 除4处控制室空气中甲醛质量浓度超出《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002) 的限值要求, 其他环境中的苯和甲醛质量浓度均低于标准限值。男性职工的苯和甲醛致癌风险值分别为3.34×10-6和20.38×10-6, 甲醛的致癌风险高于苯的致癌风险。女性职工两种污染物的致癌风险均小于男性。虽然男女职工在生产运行控制期间的苯和甲醛致癌风险值超过美国环境保护局制定的安全限值(1.00×10-6), 但普遍低于国内其他相关文献报道的风险值。此外, 苯和甲醛对职工的非致癌风险小。结论 生产运行控制室的苯和甲醛的致癌健康风险属于可接受风险, 而苯和甲醛的非致癌风险低, 对身体健康影响较小。
关键词: 空气质量     健康风险评估     控制室    
Assessment on Health Risk of Benzene and Formaldehyde in Indoor Environment of Control Rooms
Li Hualiang1, Li Li1, Xiong Defu2, Yu Yongkui3, Wang Haitao3, Wu Jinzhu3     
Abstract: Objectives To assess carcinogenic and non-carcinogenic risks of benzene and formaldehyde in environmental air of control rooms. Methods The concentration of benzene and formaldehyde in indoor air was detected in 26 control rooms, and human health was evaluated according to the health risk assessment method of the Environmental Protection Bureau of USA. Results The concentration of benzene and formaldehyde in indoor air in all control rooms was lower than the limits of the Chinese indoor air quality standard except in 4 control rooms.The carcinogenic risks of benzene and formaldehyde for male workers were 3.34×10-6 and 20.38×10-6, respectively, which were higher than the safe range of 1.00×10-6.The carcinogenic risks for the female were lower than the male.However, the carcinogenic risks of benzene and formaldehyde in these control rooms were lower than other reports.The non-carcinogenic risks of benzene and formaldehyde in these control rooms were low. Conclusions The carcinogenic risks of benzene and formaldehyde in these control rooms were acceptable, and the non-carcinogenic risks were negligible.
Key words: indoor air     health risk assessment     control room    

近年来，随着企业生产自动化水平的提高，各类控制设备及复杂的线路铺设带来的生产运行控制室的空气污染问题逐渐得到重视。控制室装修或设备电缆材料在特定条件下可能会挥发有机污染物[1]，其中含有苯和甲醛，是控制室室内环境的主要污染物。苯和甲醛已经被世界卫生组织确定为一类致癌物质[2]，人吸入少量的苯便可出现头晕、头痛、恶心等症状。本文利用美国环境保护局(environment protection agency，EPA)的环境健康风险评价模型，通过现场检测，对生产控制室内空气中苯和甲醛的人群致癌风险和非致癌风险进行评估，为保护企业职工健康提供参考。

1 对象与方法 1.1 调查对象

本研究选取某电网企业26处变电站生产运行控制室及运行控制人员作为调查对象。该类控制室内包含大量的综合自动化控制设备和电缆，通过空调保持室内温湿度环境恒定。运行控制人员采取倒班制度，平均一周上班3.5 d，上班期间在控制室和休息室时间平均各一半(各12 h)。

1.2 采样点选择

采样点选择按照《室内空气质量标准》(GB 18883 -2002)[3]执行，依据其上班期间的时间分配，采样点分别设在空调正常运转条件下控制室运行人员控制操作位和休息室中间位1.5 m高度，采样点避开通风口，离墙壁距离大于0.5 m，通过空气采样器采集苯、甲醛进行实验室检测。

1.3 检测方法

苯通过活性炭管采集，然后用二硫化碳提取，用岛津GC-2010 Plus气相色谱仪(日本岛津公司)氢火焰离子化检测器定量分析。甲醛通过酚试剂吸收，实验室采用DR5000型紫外/可见分光光度计(美国哈希公司)分析。

1.4 分析与评价

由于控制室是非甲醛和苯生产场所，其质量浓度较低，本研究中苯和甲醛限值评价采用《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)[3]规定的限值，分别为0.11 mg/m3和0.10 mg/m3。依据美国EPA健康风险评价方法[4]，苯和甲醛的健康风险分为两类：致癌风险(cancer risk，CR)和非致癌风险(hazard index，HI)。当致癌风险CR大于10-4表示有较显著的风险，CR在10-6和10-4之间表示有可以接受的风险，CR小于10-6表示风险不明显。非致癌风险HI＞1说明污染物对身体健康造成影响，当HI＜1说明污染物度对身体健康没有大的影响。

1.4.1 致癌风险评价模式公式：
$ \text{CR=CDI}\times \text{SF} $ (1)
$ \text{SF}=\left( \text{URF}\times \text{BW}\times \text{CF} \right)/\left( \text{IR}\times \text{AR} \right) $ (2)
$ \text{CDI=}\left( \text{C}\times \text{IR}\times \text{ED} \right)/\left( \text{BW}\times \text{AT} \right) $ (3)

式中：CR—致癌风险；

    CDI—平均日暴露剂量，mg/(kg·d)；

    SF—斜率因子，(kg·d)/mg；

    URF—单位风险因子，m3/μg；

    BW—标准成人体重，kg；

    CF—单位转换因子，1 000 μg/mg；

    IR—呼吸速率，m3/d；

    AR—吸收率，除特殊情况外均为1；

    C—污染物质量浓度，mg/m3；

    ED—暴露持续时间，按照人群平均时间进行计算，d；

    AT—终生时间，d，对于致癌风险，为人群平均寿命，取70年(25 500 d)，而对于非致癌风险，则取30年(10 950 d)。

1.4.2 非致癌风险评估主要计算风险指数(HI)和风险商(hazard quotient，HQ)。
$ \text{HI=}\sum{\text{H}{{\text{Q}}_{\text{i}}}} $ (4)
$ \text{H}{{\text{Q}}_{\text{i}}}=\text{CDI/RfD} $ (5)

式中：i—代表污染物质i；

    CDI—平均日暴露剂量，mg/(kg·d)；

    RfD—参考剂量，mg/(kg·d)。

2 结果 2.1 癌症风险参数

苯和甲醛的致癌斜率因子和危险参考剂量见表 1。

表 1 苯、甲醛的癌症风险斜率因子和毒性剂量
化合物 URF(m3/μg) SF(kg·d/mg) RfD[mg/(kg·d)]
苯 7.8×10-6 2.7×10-2 4×10-3
甲醛 1.3×10-6 4.6×10-2 2×10-1
注：URF值来源于美国EPA的IRIS系统[5]。
表选项

2.2 暴露质量浓度

经检测，控制室和休息室空气中苯和甲醛质量浓度见表 2。其中，控制室苯和甲醛的平均质量浓度分别为0.019 mg/m3和0.062 mg/m3。控制室苯和甲醛的质量浓度均比休息室的高。从最大质量浓度分析，有4处控制室甲醛质量浓度超过了国家标准限值(0.10 mg/m3)。

表 2 控制室、休息室空气中苯、甲醛浓度(mg/m3)
采样点 苯 甲醛
均值 最大值 均值 最大值
控制室 0.019 0.043 0.062 0.19
休息室 0.008 0.029 0.033 0.092
表选项

2.3 暴露时间

经统计，男性职工在运行控制岗位工作年限平均6年，女性职工在运行控制岗位工作年限平均为4年。

2.4 呼吸速率及体重

依据美国EPA建议的呼吸速率值及体重值[6]：成年男性分别为15.2 m3/d和70 kg，成年女性分别为11.3 m3/d和60 kg。

2.5 苯、甲醛的癌症风险评估

根据公式(1)、(2) 和(3)，计算职工在运行控制岗位期间的癌症风险(表 3)。其中，男性职工在控制室和休息室苯的癌症风险值分别2.39×10-6和0.95×10-6，甲醛的癌症风险值分别为13.28×10-6和7.1×10-6。相比而言，女性职工这两类污染物的风险值低，其中在控制室的甲醛癌症风险值最高，达到了7.68×10-6。男女性职工在运行控制岗位的甲醛、苯致癌总风险均超出了美国EPA制定的1.0×10-6的安全限值。

表 3 不同区域职工的癌症风险(×10-6)
区域 男性职工 女性职工
苯 甲醛 苯 甲醛
控制室 2.39 13.28 1.38 7.68
休息室 0.95 7.1 0.55 4.1
总风险 3.34 20.38 1.93 11.78
表选项

2.6 室内空气污染物的非致癌风险

由公式(4) 和(5) 计算分别得到男性职工和女性职工在该运行控制期间的非致癌风险(表 4)。男性职工的非致癌风险0.0434，比女性职工高。但两者的非致癌风险均远小于1。

表 4 空气污染物的非致癌风险
区域 男性职工 女性职工
HQ苯 HQ甲醛 HI HQ苯 HQ甲醛 HI
控制室 0.0296 0.0014 0.0434 0.0171 0.0008 0.0251
休息室 0.0117 0.0007 0.0068 0.0004
表选项

3 讨论

随着电力工业的发展，关系到国计民生的变电站工程建设项目越来越多，更多职工需要从事运行控制工作。和其他室内空气环境一样[7-8]，运行控制人员长期工作的控制室等区域的空气质量直接影响着职工的健康安全。本研究对某电网企业生产控制室开展空气质量检测，针对暴露在污染物中所引起人体健康风险进行系统定量评价。

相比于美国EPA制定的癌症风险安全限值(1.0×10-6)，休息室内男女职工苯的癌症风险值均低于标准。但男女职工在控制室及运行控制期间的苯和甲醛的癌症风险均超出了该限值，最高风险值达到20.38×10-6(男性职工从事运行控制工作期间)，说明该企业控制运行人员存在一定的健康风险。依据美国EPA对致癌物质等级划分，该风险值在10-6~10-4，表示属于可以接受的风险。由此可知，运行控制工作期间，男、女性职工的苯、甲醛致癌风险属于可以接受风险。总体而言，本研究中的苯和甲醛的致癌风险低于国内其他相关文献报道的风险值[9-10]。其中主要原因两类，一是因为本研究中的26处控制室、休息室内的两类污染物质量浓度相对较低[11]；二是因为控制运行职工在本岗位工作年限相对较短，因此，相对风险值较低，甚至在休息室的甲醛致癌风险属于安全值范围。此外，男性职工两类污染物的致癌风险均高于女职工。主要是因为呼吸速率是空气污染健康风险评价中的主要暴露参数[12]。男职工比女职工呼吸量更大，风险值更高。

空气污染物对人体可产生致癌风险，也可产生非致癌的健康风险。美国EPA对非致癌风险评价中主要用危险系数HI表征，当HI＞1，说明有害物质对身体健康造成影响；当HI＜1，说明有害物质对健康没大的影响。无论是苯还是甲醛，其HI值均＜1，说明运行控制期间，苯和甲醛对职工的身体的非致癌风险较小。

基于以上控制室的致癌和非致癌的健康风险，建议控制室装修应注意选择绿色环保材料，从源头控制甲醛和苯的逸散[13]。另外，在控制室应设置通风装置，有效通风能明显减少其污染物在室内蓄积。此外，可以通过放置吸附剂等材料，吸附减少污染物浓度，减轻对人体健康的危害。

参考文献
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[13] 刘利亚, 王娅芳, 周昌, 等. 居室装修后甲醛的污染水平与控制措施分析[J]. 环境卫生学杂志, 2012, 2(6): 271–273.
DOI:
中国疾病预防控制中心主办。
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李华亮, 李丽, 熊德甫, 余永奎, 汪海涛, 吴金珠
Li Hualiang, Li Li, Xiong Defu, Yu Yongkui, Wang Haitao, Wu Jinzhu
生产运行控制室空气质量及健康风险评估
Assessment on Health Risk of Benzene and Formaldehyde in Indoor Environment of Control Rooms
环境卫生学杂志, 2014, 4(5): 464-467
Journal of Environmental Hygiene, 2014, 4(5): 464-467
DOI:

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