二氧化硫公眾短期接觸限值探討

徐旭 劉曉莉 韓鈺

（中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發建設項目部）

二氧化硫公眾短期接觸限值探討

徐旭 劉曉莉 韓鈺

（中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發建設項目部）

針對二氧化硫接觸限值，分析我國目前存在的接觸種類和具體標準，并對比國外已頒布的接觸標準，說明各標準對公眾短期接觸不適用的原因，探討在各濃度下二氧化硫對人體的醫學影響程度。文章試圖在二氧化硫職業接觸限值和環境空氣質量標準之間架起橋梁，解決企業對于公眾短期二氧化硫接觸限值的需求，在結合我國國情并參考主要國家相關標準后得出公眾二氧化硫短期接觸限值為24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3的結論。

二氧化硫；公眾接觸限值；最大容許濃度；職業接觸限值；衛生防護距離

0 引 言

2012年我國二氧化硫全年排放2 549萬t，超過環境容量84.8%，排放量約占全球的1／4［1］，二氧化硫環境污染事故時有發生。中石化普光氣田在測試放噴時地面監測的二氧化硫最高濃度為7.59 mg／m3［2］，這類臨時有組織排放會對附近公眾產生直接傷害，需要對一定范圍內的居民進行疏散，因此討論二氧化硫的公眾接觸限值具有實際意義。

我國已清晰的定義了二氧化硫的職業接觸限值（OELs）和環境空氣質量標準。對高含硫天然氣井測試放噴的有組織排放過程往往需要幾小時至數天，目前計算結果表明，環境空氣質量標準超標范圍內有過萬居民。而采取我國職業接觸限劃定疏散范圍遭到了國際知名石油公司的反對，認為公眾不適宜該標準，該標準只適用于職業者或承包商。環境空氣質量標準不能作為短期接觸限值的依據，只適用于長期空氣質量的評價和管理，一旦作為公眾疏散的依據，會夸大對環境及社會的影響。

對于公眾短期的有計劃二氧化硫接觸（一般指一周內，也有根據接觸類型認為14 d內［3］為短期接觸），目前的標準均不適用，因此需要在二者之間制定新的標準，明確公眾的二氧化硫短期接觸限值作為管理依據。

1 現有的二氧化硫接觸限值規定

1.1 國內接觸限值規定

1.1.1 職業接觸

GBZ 2.1—2007《工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素》中對于二氧化硫的職業接觸規定［4］見表1。

表1 中國對二氧化硫的職業接觸規定 mg／m3

1.1.2 大氣環境接觸

GB 3095—2012《環境空氣質量標準》［5］對環境空氣功能區進行分類和管理時提出了污染物二氧化硫濃度限值，見表2。

表2 中國二氧化硫環境空氣質量標準 μg／m3

1.1.3 衛生防護接觸

衛生防護距離指正常生產條件下，無組織排放的有害氣體自生產單元邊界到居住區的范圍內，能夠滿足國家居住區內容許濃度限值相關規定所需的最小距離。

GBZ 1—2010《工業企業設計衛生標準》［6］取消了34項居住區大氣中有害物質最高容許濃度，導致部分特征污染物的參考標準沒有引用來源，而居住區內容許濃度限值只能在已經作廢的TJ 36—79中查到（二氧化硫最高允許濃度為單次0.5 mg／m3，日平均0.15 mg／m3）。一次最高容許濃度與GB 3095—2012《環境空氣質量標準》二級標準1 h平均值一致。

對于非正常條件下的短期有組織排放造成的二氧化硫公眾接觸問題，尚無相應標準。如果根據《大氣環境標準工作手冊》［7］無機化合物推薦公式（ln Cm＝0.607ln C生－3.166）計算，則只能得到生產場所的接觸估算值。

1.1.4 石油天然氣行業接觸

SY／T 6610—2005《含硫化氫油氣井井下作業推薦作法》規定二氧化硫閾限值（TLV）為5.4 mg／m3，以及進入二氧化硫濃度超過13.5 mg／m3區域作業應戴好呼吸保護設備。

1.2 國際的二氧化硫接觸規定

國際二氧化硫職業接觸規定［8］見表3。

從表3可看出，大部分國家都采取的是時間加權平均數（TWA）5.4 mg／m3、短期暴露極限（STEL）13.5 mg／m3，發展中國家執行標準比發達國家明顯偏低，更多發展中國家沒有發布相關標準。

對于公眾的非職業短期接觸，未發現有明確的標準和文獻可以借鑒，部分國際同行直接采取環境標準，部分則采用職業接觸標準（多在人煙稀少地區）。我國人口眾多，以大氣環境質量標準作為依據不符合我國國情，將增大社會風險。

2 二氧化硫公眾接觸限值分析

2.1 二氧化硫濃度的生理影響及危害

二氧化硫吸入后，在呼吸道黏膜表面與水作用生成亞硫酸，再經氧化而成硫酸，對呼吸道黏膜具有強烈的刺激作用，刺激支氣管的神經末稍，引起反射性的支氣管痙攣，或是細胞壞死。此外，研究還證實吸附二氧化硫的顆粒物是變態反應原，能引起支氣管哮喘［9］。現有研究［10］表明低濃度（0.27～2.7 mg／m3）吸入反應主要體現在第一秒時間肺活量下降、氣道阻力及呼吸阻力上升［3］、支氣管炎及聲音嘶啞可能增加，適度運動將極大增強呼吸不良反應，與長期接觸有明顯不同［11］。各濃度下生理影響和危害見表4。

2.2 公眾接觸限值分析

公眾接觸限值應當低于職業接觸限值而高于大氣環境空氣質量標準，考慮我國經濟發展程度，可適當參考發達國家標準，因此應在0.2～5.4 mg／m3選擇適宜值。在參考各類規定同時，須避免公眾在暴露狀態下運動，盡量保護人體健康。

表4 二氧化硫各濃度下生理影響、危害及主要標準信息

參考美國環保署的3 h二級限值1.31 mg／m3每年不能超過1次的規定，考慮普通公眾暴露在二氧化硫特殊釋放下的情景很少，設定1 mg／m3為中國公眾二氧化硫24 h接觸限值比較合適。該濃度下無法察覺，即使是特殊敏感人群，該濃度下一周（或兩周）時間內公眾不會出現明顯呼吸不良反應，也不會出現隱性的健康損害，具備一定保守性。

考慮到2.5 mg／m3濃度下，敏感的人在短時間作用下，就會引起呼吸道阻力增加。因此8 h接觸限值應該低于該數值并可以倍數于24 h接觸限值，故2 mg／m3是最適宜的公眾二氧化硫8 h接觸限值，但年接觸次數應該受到限制。

15 min內極限接觸限值往往已經不符合有計劃排放要求，多屬于應急行為。參考GBZ 2.1—2007的規定“任何一次短時間接觸濃度均不應超過時間加權平均容許濃度的倍數值”，15 min內極限接觸限值可設為4 mg／m3。因為公眾15 min內接觸存在不確定性和過程掌控低等特點，因此不宜使用加權平均值，只要濃度可能達到限值，就應提前采取限制措施。考慮大多數國家采用5.4 mg／m3作為職業接觸TWA值，因此最終推薦公眾二氧化硫最大允許接觸限值為5 mg／m3。

3 結束語

本文介紹了國內外二氧化硫各類接觸的標準規定，分析了二氧化硫濃度與人體健康的關系，推薦的中國二氧化硫公眾短期接觸限值為24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3，最大允許接觸限值5 mg／m3。

目前對于短期低濃度二氧化硫接觸對人的影響研究較少，開展的醫學實驗也不夠充分，難以說明實際影響程度和后果。建議開展進一步的醫學研究，推進公眾短期接觸限值標準的立項和頒布，為企業作業提供堅實的依據。

［1］ Klimont Z，Smith S J，Cofala J.The Last Decade of Global Anthropogenic Sulfur Dioxide：2000-2011 Emissions［J］.Environmental Research Letters，2013，8（1）：1-6.

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［3］ Horstman D H，Seal E，Folinsbee L J，et al.The Relationship Between Exposure Duration and Sulfur Dioxideinduced Bronchoconstriction in Asthmatic Subjects［J］. American Industrial Hygiene Association Journal，1988，49（1）：38-47.

［4］ GBZ 2.1—2007《工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素》［S］.

［5］ GB 3095—2012《環境空氣質量標準》［S］.

［6］ GBZ 1—2010《工業企業衛生設計標準》［S］.

［7］ 國家環境保護局科技標準司.大氣環境標準工作手冊［M］.北京：國家環境保護局科技標準司，1996.

［8］ National Research Council.Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals［M］.USA：The National Academies，2012.

［9］ 劉玉香.SO2的危害及其流行病學與毒理學研究［J］.生態毒理學報，2007，2（2）：225-231.

［10］U.S.Department of Health and Human Service Public Health Service.Toxicological Profile for Sulfur Dioxide［R］.1998.

［11］王小輝，關寧，賈海波.作業工人長期接觸低濃度氨二氧化硫對健康的影響［J］.安全、健康和環境，2002，2（6）：18-19.

［12］陳小琳，洪傳潔，陶旭光.上海市大氣SO2污染與常見呼吸道慢性疾病的關系［J］.中國慢性病預防與控制，1994，2（6）：259-261.

［13］江耀安.大氣中SO2含量與人群肺功能關系［J］.環境與健康雜志，1988，5（3）：36.

1005-3158（2014）03-0070-04

2013-07-13）

（編輯 王蕊）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.022

徐旭，2000年畢業于西南石油大學化學工程與工藝專業，現在中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發建設項目部從事HSE管理工作。通信地址：四川省成都市香格里拉商務中心2747C，610000