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研究

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(xué)品管理技術(shù)中心， 北京 100029 2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院， 北京 100083 3.中國環(huán)境科學(xué)研究院， 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100012

近年來，我國環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度大幅下降，但環(huán)境空氣質(zhì)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(yán)峻[1]，PM2.5平均濃度是其他季節(jié)的2倍左右，重污染天數(shù)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(shù)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(dá)到會對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害的污染物質(zhì)[3]. 目前國內(nèi)外已經(jīng)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(chǔ)上對污染物進(jìn)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(xué)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(xué)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(dá)國家對有毒有害大氣污染物的管控經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國實(shí)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(wù)于京津冀有毒有害大氣污染物的環(huán)境管理.

1 研究方法

1.1 方法概述

該研究以京津冀及周邊地區(qū)為主要研究對象，采用文獻(xiàn)調(diào)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(jìn)行危害信息收集，采用兩步篩選法，以危害篩選指標(biāo)、暴露篩選指標(biāo)、持久性生物蓄積性(PersistenceBioaccumulation，PB)篩選指標(biāo)共包含10項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)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(chǔ)上，從國家排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測方法三方面進(jìn)行篩選，形成優(yōu)控名錄[9].

1.2 備選名單建立方法

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(chǔ)，該研究著重調(diào)研了美國、日本等發(fā)達(dá)國家有毒有害污染物名錄[10]，同時結(jié)合我國有害大氣污染物相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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 候選名單建立方法

1.3.1篩選方法的確定

美國于20世紀(jì)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(biāo)，且將所有指標(biāo)所得分值加和進(jìn)行排序[12]. 美國有毒物質(zhì)控制法(Toxic Substance Control Act，TSCA)于2006年建立了化學(xué)品評估工作計(jì)劃(Work Plan for Chemical Assessments). TSCA的兩步篩選法于2014年更新，針對化學(xué)品進(jìn)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(biāo)，與HAPPSMHAPPS不同的是，危害篩選指標(biāo)得分選擇所有指標(biāo)中得分最高值，認(rèn)為有一項(xiàng)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(biāo)主要參考HAPPS和MHAPPS，結(jié)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(dāng)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(biāo)的確定

1.3.2.1危害篩選指標(biāo)

危害篩選指標(biāo)主要包括健康危害和環(huán)境危害兩類指標(biāo). 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(jìn)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(yīng)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(biāo). 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(jìn)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(biāo)[14].

1.3.2.2暴露篩選指標(biāo)

暴露篩選指標(biāo)主要為潛在暴露指標(biāo). 在潛在暴露方面，參照美國HAPPS和MHAPPS方法，將化學(xué)物質(zhì)在京津冀及周邊地區(qū)的生產(chǎn)使用量和蒸汽壓(沸點(diǎn))作為暴露篩選指標(biāo). 參考國外有生產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)使用量作為暴露篩選指標(biāo)之一，該指標(biāo)數(shù)據(jù)是生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心調(diào)研行業(yè)生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)，有生產(chǎn)使用量數(shù)據(jù)時選擇生產(chǎn)使用量對應(yīng)分值，若無則選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量對應(yīng)分值. 選擇物質(zhì)的蒸汽壓(25 ℃，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)或沸點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)作為暴露篩選指標(biāo)的另一篩選指標(biāo). 生產(chǎn)使用量和蒸汽壓(沸點(diǎn))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(zhì)進(jìn)入大氣環(huán)境的可能性，所賦分值越大，進(jìn)入大氣環(huán)境的可能性或排放量越大，數(shù)據(jù)選自美國有害物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(HSDB)[15].

1.3.2.3PB篩選指標(biāo)

1.3.3各指標(biāo)賦分原則

篩選方法確定為兩步篩選法，篩選指標(biāo)包括危害篩選指標(biāo)、暴露篩選指標(biāo)、PB篩選指標(biāo)3項(xiàng). 危害篩選指標(biāo)包括4項(xiàng)人體健康危害篩選指標(biāo)和2項(xiàng)環(huán)境危害篩選指標(biāo)；暴露篩選指標(biāo)包括生產(chǎn)使用量和蒸汽壓(沸點(diǎn))；PB篩選指標(biāo)包括持久性和生物蓄積性. 各指標(biāo)所賦分值情況見表1.

表1 篩選指標(biāo)賦值

危害篩選指標(biāo)最高分值為3分，然后依次為2分、1分、0分. 當(dāng)篩選指標(biāo)最高分值超過3分時則該指標(biāo)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(biāo)分值為各項(xiàng)篩選指標(biāo)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(biāo)分值為各項(xiàng)篩選指標(biāo)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(biāo)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(fēng)險，如表3所示.

表2 篩選指標(biāo)計(jì)分規(guī)則

表3 各篩選指標(biāo)再次賦值得分

1.4 優(yōu)控名錄建立方法

現(xiàn)階段，考慮優(yōu)控名錄的前瞻性、引導(dǎo)性和政府實(shí)際管控能力等因素，結(jié)合政府管控、社會關(guān)注度等條件，設(shè)置可操作條件進(jìn)行篩選，政府管控大氣污染物的方式主要是制定排放標(biāo)準(zhǔn)，并公布污染物的監(jiān)測方法，所以該研究選擇排放標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測方法為主要可操作條件. 其中，排放標(biāo)準(zhǔn)包括國家排放標(biāo)準(zhǔn)和地方排放標(biāo)準(zhǔn)，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(chǔ)上，從國家排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測方法三方面進(jìn)行信息的收集并篩選，形成優(yōu)控名錄[16].

2 結(jié)果與討論

2.1 備選名單的建立

將調(diào)研的美國、日本等發(fā)達(dá)國家的有毒有害大氣污染物名錄中共計(jì)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(guān)政策法規(guī)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》[18]中重點(diǎn)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(xiàn)調(diào)研法[19]，調(diào)研500余篇京津冀及周邊地區(qū)文獻(xiàn)，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(biāo)準(zhǔn)中管控的76種(類)污染物納入備選名單；經(jīng)實(shí)地走訪調(diào)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(jì)408種(類)污染物納入備選名單，初篩條件對應(yīng)收錄的污染物種類見表4.

表4 初篩條件對應(yīng)收錄的污染物種類

2.2 候選名單

圖2 兩步篩選法篩選結(jié)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

2.3 優(yōu)控名錄

表6 京津冀及周邊地區(qū)有毒有害大氣污染物重點(diǎn)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(zhì)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(chǎn)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

3 結(jié)論

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(chǔ)，同時參考國內(nèi)外已有的有毒有害大氣污染物名錄，以及國內(nèi)有毒有害大氣污染物相關(guān)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(jù)篩選條件進(jìn)入候選名單的物質(zhì)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(zhì)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(fù)，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(jié)果雖僅代表根據(jù)目前現(xiàn)有技術(shù)、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(chǔ).