第42卷第11 GuangzhouCheETal Industry Vol. 42 11Jun. 2014 有毒有害氣體危害閾值的探討 大連市環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院，遼寧大連 116023) 要：近年來，化工園區(qū)突發(fā)大氣環(huán)境污染事故頻發(fā)，為有效評價突發(fā)大氣污染事故的影響程度，急需建立恰當(dāng)?shù)挠卸居泻怏w危害閾值體系。本研究通過對比分析 IDLH、LC 50 、AEGLs、EＲPGs、TEELs、PACs 等國內(nèi)外有毒有害氣體危害閾值數(shù)據(jù) 的由來、意義及適用條件，建議在進(jìn)行有毒有害氣體泄漏危害事件預(yù)測和后果分析中，有毒有害氣體危害閾值建議采用的優(yōu)先順 序為：AEGLs LC50 關(guān)鍵詞：突發(fā)；大氣污染；有毒有害氣體；危害閾值中圖分類號：X511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001 03作者簡介：董業(yè)斌 （1969 ），男，高級工程師，主要從事環(huán)境科學(xué)研究。通訊作者：張秀青 （1974 ），女，高級工程師，主要從事環(huán)境科學(xué)研究。Study DamageThreshold HarmfulGases. DONG Ye bin，ZHANGXiu qing，WANGWei，SUN Na （Dalian Municipal Design ＲesearchInstitute EnvironmentalScience，Liaoning Dalian 116023，China） Abstract：In recent years，the sudden air environmental pollution accidents cheETalindustry parks occurred frequently. environmentalinfluence appropriatedamage threshold system harmfulgases. Compared applicableconditions，such IDLH，LC50 ，AEGLs，EＲPGs，TEEL damagethreshold can LC50 Keywords：emergency response；air pollution；toxic harmfulgases；damage threshold 20 世紀(jì)90 年代以來，我國各地開始建設(shè)化工園區(qū)。
近年 來，隨著化工園區(qū)帶來的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，突發(fā)性環(huán)境污染事故 也進(jìn)入高發(fā)期，這些事故不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還給 周邊生態(tài)環(huán)境和人群健康帶來嚴(yán)重影響。根據(jù)《全國環(huán)境統(tǒng)計 公報（2001 2007年）》，每年環(huán)境污染與破壞事故次數(shù)及其影 響呈現(xiàn)上升趨勢，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億元人民幣， 其中大氣污染事故占31% 40%，是第二大事故類型。突發(fā)大氣污染事故產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏擴(kuò)散后，將對泄漏地點及 鄰近地區(qū)的人員造成毒性暴露傷害。此傷害具有較短持續(xù)時間 內(nèi)，較高濃度暴露水平的特點，其影響濃度可從高到低，暴露 時間從幾分鐘直至幾小時，暴露覆蓋人員廣泛，除泄漏源附近 工作人員外，還包括嬰兒、兒童、老人、有呼吸道疾病和其他 疾病患者，以及對某些有毒有害氣體非常敏感的人群等。為最 大限度且即時有效地減輕有毒有害氣體對人體傷害，必須界定 恰當(dāng)?shù)挠卸居泻怏w危害閾值，從而客觀準(zhǔn)確地預(yù)測、評價突 發(fā)大氣污染事故的影響程度。 國內(nèi)有毒有害氣體危害閾值國內(nèi)采用的短時間接觸有毒有害氣體傷害閾值標(biāo)準(zhǔn)主要為 《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》中的立即威脅生命或健康 濃度 （Immediately Dangerous Health，IDLH）、半致死濃度值。
立即威脅生命或健康濃度（Immediately Dangerous Health，IDLH）IDLH 為我國《呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)》（GB/ T18664 2002）中所規(guī)定的呼吸防護(hù)用品因故障等原因失效，高濃度的有害物構(gòu)成生命威脅的濃度標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國尚未制 IDLH濃度，國內(nèi)采納的 IDLH 濃度引用美國國家職業(yè)安全 衛(wèi)生研究所 NationalInstitute OccupationalSafety 美國NIOSH發(fā)布，最新發(fā)布的 IDLH 濃度數(shù)據(jù)包括387 種化學(xué) 物質(zhì) IDLH指有害環(huán)境中空氣污染物濃度達(dá)到可致命、可永久 損害健康或可使人立即喪失逃生能力的危險水平。該濃度為工 作場所中判斷選擇防護(hù)用品的依據(jù)，是職業(yè)暴露限制值。美國 NIOSH 建立IDLH 值的目的包括以下兩點：（1）確保員工在呼 吸保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障的情況下，能逃脫被污染的環(huán)境；（2）為 最大限度保護(hù)員工的呼吸裝置提供最高臨界值。由此可見， IDLH 濃度限值主要為保護(hù)工業(yè)人員所制定，并不完全適用于 突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險事故中，有毒有害氣體在短時間內(nèi)大量泄漏產(chǎn) 生的高濃度，對周邊環(huán)境敏感人群的影響程度進(jìn)行評價。
同時 也不適用于做有毒有害氣體的預(yù)警濃度。 半致死濃度值（LC 50 我國采用的半致死濃度標(biāo)準(zhǔn)是指外源化學(xué)物經(jīng)呼吸道與機(jī)152 體接觸后產(chǎn)生的急性毒性作用，是使受試動物接觸化學(xué)物質(zhì)一定時間（2 h）后，并在一定觀察期限內(nèi)（一般為14d）半數(shù) 死亡的有毒物質(zhì)濃度，用LC 50 表示。由于實驗動物 （大鼠、小 鼠、豚鼠、倉鼠）及實驗時間 h）的不一致，因此將LC 50 作為有毒有害物質(zhì)的評價標(biāo)準(zhǔn)，評價結(jié)果的可比性差。 國外有毒有害氣體危害閾值目前，國外采用的短時間接觸有毒有害氣體傷害閾值標(biāo)準(zhǔn) 主要包括：急性暴露指導(dǎo)水平 （Acute Exposure Guideline Level， AEGLs）、應(yīng)急響應(yīng)計劃指南 （Emergency Ｒesponse Planning Guidelines，EＲPGs）、臨時應(yīng)急暴露限值 （Temporary Emergency Exposure Limits，TEELs ）、保護(hù)行動標(biāo)準(zhǔn) （Protective Action Criteria，PACs）。 急性暴露指導(dǎo)水平（Acute Exposure Guideline Level，AEGLs） AEGLs （NationalAdvisory Committee AcuteExposure Guideline Level HazardousSubstances有毒氣體甲醇檢測儀，NAC/ AEGL Committee）制定， 并推薦給美國環(huán)境保護(hù)署 （Environment Protection Agency， EPA）形成的指導(dǎo)水平。
AEGLs 適用于包括敏感人群在內(nèi)的大 多數(shù)人員 （包括嬰兒、兒童和其他易受影響的人群），適用情 景為暴露在突發(fā)性大氣污染事故中10 min h，不適用于工作場所的風(fēng)險物質(zhì)暴露影響。每種毒性物質(zhì)的 AEGL 分為3 個暴露時間段（10 min、30 min、1 AEGLs有毒有害氣體傷害閾值等級劃分 Table AEGLsthreshold classification 等級 定義 AEGL －1 毒物濃度超過該值，一般公眾 （含敏感個體）會出現(xiàn)不 適、憤怒或某些無癥狀的喪失感覺的現(xiàn)象，但是這些現(xiàn)象 不會使人致殘并且是暫時的，一旦暴露停止就可恢復(fù) AEGL －2 毒物濃度超過該值，一般公眾 （含敏感個體）會出現(xiàn)不可 逆轉(zhuǎn)的或其他嚴(yán)重的、長期的對健康有害的影響，或者會 削弱逃生能力 AEGL －3 毒物濃度超過該值，一般公眾 （含敏感個體）出現(xiàn)危機(jī)生 命的影響或者死亡 AEGL 值的確定需要通過4 個階段，分別為草案階段、推 薦值階段、暫定值階段、最終值。AEGL 草案階段是在全面搜 索公布的科學(xué)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從工業(yè)行業(yè)協(xié)會及私營部門獲取 相關(guān)的未公布的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在根據(jù)1993 年出版的美國國 家科學(xué)院 （National Academy Sciences，NAS）指南及標(biāo)準(zhǔn)操作程序手冊進(jìn)行評估后，評估合格的數(shù)據(jù)作為 AEGL 值的基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)支持文件。
草案數(shù)據(jù)得到 AEGL 委員會三分之二以 上人數(shù)同意后，即作為AEGL 推薦值在聯(lián)邦公報進(jìn)行為期30 的公示，廣泛征求公眾意見。根據(jù)公眾意見修正的AEGL 推薦 值，作為暫定AEGL 值提交給NAS 小組委員會進(jìn)行復(fù)審，復(fù)審 合格后作為 AEGL 最終值由 NAS 正式發(fā)布。根據(jù)美國 AEGLs 網(wǎng)站公布的信息，至2011 年10 月已有46 類化學(xué)物質(zhì)AEGL 案有毒氣體，12類化學(xué)物質(zhì) AEGLs 推薦值、194 類化學(xué)物質(zhì) AEGLs 定值及75類化學(xué)物質(zhì)AEGLs 最終值。 應(yīng)急響應(yīng)計劃指南（Emergency Ｒesponse Planning Guidelines，EＲPGs） EＲPGs （AmericanIndustrial Hygiene Association，AIHA （EmergencyＲesponse Planning Committee，EＲPC）制定，是針 對單一化學(xué)品暴露的健康指導(dǎo)濃度值。EＲPGs 反映毒性物質(zhì)暴 露1h 對一般公眾 （不包括老人、患者及兒童等易受影響的人 群）健康影響，但不適用于工作場所的工，也不適用于長期暴 露于背景化學(xué)物質(zhì)的公眾。此外，EＲPGs 僅適用于暴露1h 影響，AIHA強(qiáng)烈反對外推EＲPGs 值用于更長時間的暴露情況。
EＲPC 將每種毒性物質(zhì) EPＲG 也分為3 個等級，各等級數(shù)值定 義如表2。 EPＲGs有毒有害氣體傷害閾值等級劃分 Table EPＲGsthreshold classification 等級 定義 EPＲG －1 絕大多數(shù)個體暴露于有毒氣體環(huán)境中約1 h，除了短暫的 不良健康影響或嗅到明顯的異味之外，不會有其它不良影 響的最大容許濃度 EPＲG －2 絕大多數(shù)個體暴露于有毒氣體環(huán)境中約1 h，而不會給身 體造成不可恢復(fù)的傷害或出現(xiàn)健康方面的影響及癥狀，不 會削弱該個體采取有效防護(hù)措施能力的最大容許濃度 EPＲG －3 絕大多數(shù)個體暴露于有毒氣體環(huán)境中約1 h，而不會對生 命健康造成威脅的最大容許濃度 根據(jù)美國AIHA 網(wǎng)站公布的信息，至2011 年已公布142 化學(xué)物質(zhì)EＲPGs 臨時應(yīng)急暴露限值（Temporary Emergency Exposure Limits，TEELs） 美國能源部 （Department Energy，DOE）選擇以應(yīng)急反應(yīng)計劃指南（EＲPGs）作為公眾暴露極限值。但EＲPGs 的產(chǎn)生速 度和數(shù)量均無法滿足 DOE 制定應(yīng)急計劃所需要的公眾暴露極 限值的需求。
為了保護(hù) DOE 員工、現(xiàn)場及附近的一般民眾， DOE 后果評估和保護(hù)行動小組委員會 （Subcommittee ConsequenceAssessment ProtectiveActions，SCAPA）采用專 10］（Temporary Emergency Exposure Limits，TEELs）。 DOE 1992年首次出臺了 TEELs 值。TEELs 濃度適用于 一般公眾暴露于毒性化學(xué)物質(zhì)在給定時間的健康影響限值。該 濃度限值未考慮敏感的公眾群體，比如老人、病人或兒童。根 據(jù)健康影響的程度不同，TEEL 值劃分為4 個等級。各等級數(shù) 值定義如表3。 TEELs有毒有害氣體傷害閾值等級劃分 Table TEELsthreshold classification 等級 定義 TEEL －0 暴露于低于該域值的絕大多數(shù)人不會產(chǎn)生對健康有影響的 風(fēng)險 TEEL －1 暴露在低于該濃度的人群除出現(xiàn)短暫的健康影響或嗅到明 顯的異味之外，不會有其它反應(yīng) TEEL －2 暴露在低于該濃度的人群不會出現(xiàn)不可恢復(fù)的或嚴(yán)重的健 康影響或癥狀，從而削弱他們采取防護(hù)措施的能力 TEEL －3 暴露于低于該濃度值的人群不會出現(xiàn)危及生命的健康影響 TEELs 僅限于在沒有 AEGLs EＲPGs數(shù)據(jù)時使用的暫定 第42 卷第11 董業(yè)斌，等：有毒有害氣體危害閾值的探討153 值，當(dāng)物質(zhì)的AEGL EＲPG數(shù)據(jù)公布后，即采用其 AEGL EＲPG值。
根據(jù)美國OＲISE/ TEEL 網(wǎng)站公布的信息，至2010 已公布3373 類化學(xué)物質(zhì)EＲPGs 保護(hù)行動標(biāo)準(zhǔn)（Protective Action Criteria有毒氣體， PACs） 保護(hù)行動標(biāo)準(zhǔn)（PACs） ［11］ 由美國后果評估和保護(hù)行動委員 ConsequenceAssessment ProtectiveActions，SCAPA）提出。SCAPA 為美國能源部（DOE）、國家核 安全管理部 （National Nuclear Security Administration，NNSA） 及其相關(guān)部門，提供公眾和職工健康安全應(yīng)急準(zhǔn)備工作相關(guān)專 業(yè)技術(shù)知識和推薦規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 PACs 是預(yù)測和響應(yīng)化學(xué)物質(zhì)泄漏事件的重要組成部分。 PACs 連同泄漏量估算為評估化學(xué)物質(zhì)泄漏事件，采取有效的 保護(hù)行動提供了重要信息。在緊急情況下，PACs 可用于評估 事件的安全性、預(yù)測潛在的影響及確定應(yīng)采取什么保護(hù)行動。 同時，PACs 也可用于評估化學(xué)物質(zhì)不可控釋放產(chǎn)生后果的影 響程度，計劃應(yīng)急響應(yīng)措施等。 SCAPA 提出的PAC 主要由臨時應(yīng)急暴露限值 （Temporary Emergency Exposure Limits，TEELs）組成，同時包含了有效的 AEGL 和EＲPG 數(shù)據(jù)。
PAC 劃分為3 個等級，各等級數(shù)值定義 如表4。 PAC有毒有害氣體傷害閾值等級劃分 Table PACthreshold classification 等級 定義 PAC －1 基于60 min 有效的AEGL －1，EＲPG －1 或TEEL －1 數(shù)據(jù)。 會產(chǎn)生輕微、短暫的健康影響 PAC －2 基于60 min 有效的AEGL －2，EＲPG －2 或TEEL －2 數(shù)據(jù)。 不可逆或其他嚴(yán)重的健康影響，可能損害采取防護(hù)行動的 能力 PAC －3 基于60 min 有效的AEGL －3，EＲPG －3 或TEEL －3 數(shù)據(jù)。 威脅生命的健康影響 美國能源部（DOE）對 PAC 數(shù)據(jù)取值制定了如下的取值標(biāo) （1）首先采用AEGLs（包括最終值和臨時值）； （2）若物質(zhì)無AEGLs，采用EＲPGs； （3）若物質(zhì)AEGLs 和EＲPGs 均未發(fā)布，采用TEELs。 根據(jù)SCAPA 網(wǎng)站公布信息，至2012 月汽油檢測儀，已發(fā)布3387 類化學(xué)物質(zhì)PACs 結(jié)論及建議我國現(xiàn)行的有毒化學(xué)物質(zhì) IDLH 閾值和 LC 50 閾值每種物質(zhì) 僅有唯一的數(shù)值，應(yīng)用范圍較為局限。IDLH 僅適用于短暫的 暴露時間；LC 50 數(shù)據(jù)來自動物個體，對人體的適用性科學(xué)依據(jù) 不充分。
國外廣泛應(yīng)用發(fā)展的幾種有毒有害氣體危害閾值都有3 EＲPGs均有較充分的科學(xué)依據(jù)作支撐，但由于EＲPGs 的暴露時間段僅 的時間段，暴露情景較少，且不適用于敏感人群，因此對比二者，建議優(yōu)先選取AEGLs 閾值。TEELs 作為暫定應(yīng)急暴 露限值，其科學(xué)依據(jù)不是很充分，可以作為沒有 AEGLs EＲPGs閾值時的暫定標(biāo)準(zhǔn)使用。PACs 閾值為基于暴露時間1h 的AEGLs、EＲPGs TEELs值，取值范圍較全面，但暴露時間 短，建議在突發(fā)有毒有害氣體暴露事件1h 內(nèi)選用該閾值。 在AEGLs、EＲPGs、TEELs 及PAC 閾值沒有時，建議選取 IDLH 標(biāo)準(zhǔn)值和 LC 50 閾值進(jìn)行危害分析。 綜上所述，在進(jìn)行有毒有害氣體泄漏危害事件預(yù)測和后果 分析中，建議采用危害閾值順序如下：AEGLs LC50 ImmediatelyDangerous HealthConcentrations Introduction［OL］． http：/ www．cdc． gov niosh/idlh/ idlhintr． html． NationalInstitute OccupationalSafety Health．Documentation ImmediatelyDangerous HealthConcentrations（IDLH's）（NTIS PB94 －195047）． Cincinnati：NIOSH，1994． KrewskiD1，Bakshi K，Garrett Ｒ，F(xiàn)alke E，Ｒusch G，Gaylor acuteexposure guideline levels airborneexposures hazardoussubstances［J］． Ｒegul Toxicol Pharmacol． 2004，39 184－201． AEGLProgram［OL］． http：/ www．epa． gov FinisCavender，PhDa，Scott Phillips，MDb，EThael Holland，MDc． Development EmergencyＲesponse Planning Guidelines （EＲPGs MEDICALTOXICOLOGY，2008，4 （2）：127 AmericanIndustrial Hygiene Association． AIHA2004 Handbook WEEL's．Fairfax，Virginia：AIHA Press，2004． AmericanIndustrial Hygiene Association． Documentation EmergencyＲesponse Planning Guidelines． Fairfax，Virginia：AIHA Press，2004． Davis．Derivation TemporaryEmergency Exposure Limits （TEELs APPLIEDTOXICOLOGY，Appl． Toxicol，2000，20：11 －20． USDepartment Energy，EmergencyManagement Guidelines． US Department EnergyHazards Surveys HazardsAssessments，DOE 1，Vol．II． US Department Energy，Germantown，MD，1997． ［10］ Douglas Davis，ＲobinDeVore，Doan Hansen，Achill Petrocchi，T．Jordan Powell． Alternative Guideline Limits CheETals［J］．Without Environmental Ｒesponse Planning Guidelines． AM． IND． HYG． ASSOC． ，1995，56：919－925． ［11］ Protective Action Criteria CheETals［OL］．http：/ orise．orau． gov default．htm．
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