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研究生:姚瑞良
研究生(外文):YAO JUI-LIANG
論文名稱:石油碳氫化合物污染場址健康風險評估之研究
論文名稱(外文):Health Risk Assessment of Petroleum Hydrocarbon Contaminated Site
指導教授:曾迪華曾迪華引用關係
指導教授(外文):Dyi-Hwa Tseng
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:環境工程研究所碩士在職專班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:健康風險評估RBCA致癌風險敏感度分析石油碳氫化合物
外文關鍵詞:RBCAcancer risksensitivity analysispetroleum hydrocarbonhealth risk assessment
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摘 要
本研究以國內中部某石油碳氫化合物洩漏場址為例,使用美國試驗及材料協會(ASTM)所發展的「風險基準矯正行動應用於石油洩漏場址之評估準則」(Standard Guide for Risk-Based Corrective Action Applied at petroleum Release Sites,E 1739-95),評估場址內員工及場址外居民整治前及整治中之暴露風險,探討其最大暴露途徑及主要之敏感參數,並與環保署92年發布之「整治場址污染範圍調查影響環境評估及處理等級評定辦法」所評定出之結果作一探討比較。
研究結果顯示,場址外居民食入蔬果、飲用地下水及使用地下水洗澡,其致癌風險高達1.0 E-4,即使整治中地下水及土壤中之苯濃度已大幅降低,但食入蔬果及飲用、使用地下水各別之致癌風險亦達1.0 E-7之譜。因此,不可食用污染場址或其附近所生產之蔬果,也不可飲用或使用地下水洗澡。
有機污染場址之地下室為其主要危害途徑之一,案例場址內員工主要風險,來自吸入土壤及地下水揮發室內污染之空氣,經由敏感度分析結果顯示,其敏感參數為密閉空間氣體交換率,故地下室應加強通風以降低危害。
本案例場址外居民及學童,假設有飲用或使地下水洗澡,而造成相當高的風險,經由敏感度分析結果,本暴露途徑主要正敏感參數為水力坡降,主要負敏感參數為土壤中有機碳含量。因此儘量避免場址內受污染之地下水流出場外,可有效降低場址外風險,其可藉由水力控制法或築地下連續壁等方式加以拘限、圍堵。
本場址以行政院環保署所發布「整治場址污染範圍調查影響環境評估及處理等級辦法」所評定出結果,地下水為主要污染途徑。而以ASTM所發展的RBCA準則評定出結果,地下水亦為主要污染途徑,兩者評估之結果有其一致性,究其原因,本案例之地下水苯濃度遠高於土壤之苯濃度,且本場址受體主要暴途徑皆與地下水有關,另苯的物化特性、場址之水文地質參數,使地下水途徑得分偏高,因此評估之結果,地下水污染途徑之重要性大於土壤污染途徑。


關鍵字:健康風險評估、RBCA、致癌風險、敏感度分析、石油碳氫化合物
ABSTRACT

The objectives of this study were aimed to assess the human health risk of worker and residents near the petroleum hydrocarbons released site in central Taiwan in accordance with ASTM E1739-95, Standard Guide for Risk-Based Corrective Action (RBCA) Applied at Petroleum Release Site. Also, the major exposure pathways, analysis of sensitivity parameters and the risk of exposure regardless of correction were investigated in this study. Furthermore, values of the health risk were compared to the results from the Procedures for the Evaluation of Environmental Impact and Treatment Grading on the Definition of the Extent of Contaminants for Remediation Sites, announced by the Taiwan E.P.A. in 2003.
According to the study, for residents living outside the site, consuming vegetable, fruits and groundwater, and taking bath with groundwater, the risk of getting cancer is up to 1.0E-4. Even after the benzene concentration in the soil and groundwater has been significantly reduced, consuming of vegetable, fruit and groundwater brought the residents a risk of getting cancer up to 1.0E-7. Therefore, it is not recommendable to consume vegetable, fruits and groundwater from the site or its neighbor land.
Basement at organic contaminated site is one of the main pathways of exposure to the risk. The main risk for workers in the site is from inhalation of indoor air contaminated by pollutants volatilized from the soil and groundwater. The result of a sensitivity analysis indicated that the sensitivity parameter is gas exchange rate in closed space. Therefore, sufficient ventilation should be provided at basement to lower the risk.
Residents and pupils living outside the site are exposed to a considerable risk provided they drink groundwater or use it for bath. Thought a sensitivity analysis, it was concluded that the positive sensitivity parameter is hydraulic gradient, and the main negative sensitivity parameter is organic carbon content in the soil at the pathway of exposure. Therefore, restricting contaminated groundwater in the site from flowing to the neighbor land can effectively lower the risk outside the site, hydraulic control or construction of underground continuous walls are ways to stop the flow of groundwater to the neighbor land.
The result of an evaluation made with the Procedures for the Evaluation of Environmental Impact and Treatment Grading on the Definition of the Extent of Contaminants for Remediation Sites, announced by the Taiwan E.P.A. in 2003 showed that groundwater is the main contamination pathway, and the result of evaluation under ASTM 1739-95 also concluded that groundwater is a main contamination pathway. The results of these two evaluations are consistent. This is because the benzene concentration in the groundwater is much higher than that in the soil, and the main exposure pathways at the site are all related to the groundwater. Moreover, the physical and chemical properties of benzene, the hydrological and soil parameters of the site also contributed to the high score of groundwater in the evaluation. Thus, the groundwater is more important than the soil in the pathways of contamination.

Keywords:health risk assessment, RBCA, cancer risk, sensitivity analysis , petroleum hydrocarbon
目 錄
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅶ
表目錄 Ⅷ
RBCA模式符號索引 Ⅹ

第一章 前言 01
1-1 研究緣起 01
1-2 研究目的與內容 02

第二章 文獻回顧 05
2-1 BTEX相關法規標準 05
2-1-1 水質標準 05
2-1-2 作業環境及廠區周界容許濃度標準 06
2-2 案例關切化學物質之物化特性 07 2-3 BTEX對人體健康之影響 07
2-3-1 毒性 07
2-3-2 致癌分類 07
2-4健康風險評估步驟 10
2-4-1 危害鑑定 12
2-4-2 暴露評估 13
2-4-3 劑量-效應評估 17
2-4-4 風險特徵化描述 19
2-5 健康風險評估模式 20
2-6 變異性與不確定性 21
2-6-1 不確定分析 21
2-6-2 敏感度分析 21

第三章 研究方法 25
3-1 研究流程 25
3-2 研究資料之取得 25
3-3 模擬模式介紹 27
3-4 污染物傳輸模式 29
3-4-1 致癌物質風險基準篩選濃度計算公式 30
3-4-2 非致癌物質風險基準篩選濃度計算公式 36
3-4-3 擴散模式 37
3-4-4 植物的攝入 39
3-4-5 皮膚與水接觸 43
3-4-6 吸入淋浴時水中揮發之污染氣體 45
3-5 場址參數敏感度分析 46
3-6 「整治場址污染範圍調查影響環評估及處理等級評
定辦法」 46

第四章 結果與討論 48
4-1場址基本資料 48
4-1-1 場址現況 48
4-1-2 場址水文地質資料 49
4-1-3 氣象資料 53
4-2 場址污染物濃度與分布 59
4-3 暴露途徑與概念模式之建立 63
4-4 場址特性參數 69
4-4-1 關切化學物質參數 69
4-4-2 受體行為模式參數 70
4-4-3 場址水文地質與氣象參數 70
4-4-4 BTEX降解參數之求取 71
4-4-5 皮膚暴露表面積之修正 72
4-5 場址危害性評估 78
4-5-1 整治前風險 78
4-5-2 整治中風險 88
4-5-3 整治成效探討 97
4-5-4 整治場址污染範圍調查影響環境評估之評定與
探討 99
4-6 敏感度分析 102
4-6-1 場址內工作人員敏感度分析 103
4-6-2 場址外居民敏感度分析 104

第五章 結論與建議 110
5-1 結論 110
5-2 建議 111
參考文獻 113
附錄一 關切化學物質物化參數 附錄1-1
附錄二 暴露參數 附錄2-1
附錄三 場址特性參數 附錄3-1
附錄四 整治場址污染範圍調查影響環境評及處理等級評定
辦法之計算 附錄4-1
附錄五 RBCA模式有效擴散係數 附錄5-1
附錄六 RBCA 模式健康風險計算例 附錄6-1

圖目錄

圖2-1 暴露流程圖 11
圖3-1 研究流程圖 26
圖3-2 RBCA準則風險計算流程圖 28
圖3-3 暴露點濃度計算流程圖 30
圖4-1 場址示意圖 50
圖4-2 污染場址相關位置示意圖 51
圖4-3 場址土壤層次圍籬圖 54
圖4-4 梧棲站88年至92年風花圖 56
圖4-5 場址不同位置苯濃度隨時間之變化圖 62
圖4-6 污染源、傳輸機制、暴露途徑及受體之間關係圖 65
圖4-7 場址土壤及地下水污染範圍及受體距離、暴露示意圖 67
圖4-8 MW2監測井BTEX濃度時間變化圖 74
圖4-9 MW5監測井BTEX濃度時間變化圖 75
圖4-10 MW2監測井BTEX半衰期回歸曲線圖 76
圖4-11 MW5監測井BTEX半衰期回歸曲線圖 77
圖4-12 整治前場址內員工暴露致癌風險比較圖 80
圖4-13 整治前場址外成人暴露致癌風險比較圖 83
圖4-14 整治前場址外兒童暴露致癌風險比較圖 85
圖4-15 整治前場址外學童暴露致癌風險比較圖 87
圖4-16 整治中場址內員工暴露致癌風險比較圖 90
圖4-17 整治中場址外成人暴露致癌風險比較圖 92
圖4-18 整治中場址外兒童暴露致癌風險比較圖 94
圖4-19 整治中場址外學童暴露致癌風險比較圖 96

表目錄

表2-1 飲用水及地下水BTEX管制標準 6
表2-2 苯、甲苯、乙苯及二甲苯容許濃度標準 6
表2-3 BTEX物化特性 8
表2-4 BTEX半致死濃度及劑量 9
表2-5 美國環保署致癌物分類 9
表2-6 BTEX毒理資料 10
表2-7 土壤地下水健康風險評估模式 22
表2-8 不確定分析方法 23
表3-1 國人每人每年糧食供給量 41
表3-2 典型生長中植物攔截率 42
表4-1 整治前地下水中關切污染物濃度值 60
表4-2 整治中地下水中關切污染物濃度值 60
表4-3 整治前土壤中關切污染物濃度值 61
表4-4 整治中土壤中關切污染物濃度值 61
表4-5 地下水污染傳輸模擬參數及其來源彙整表 64
表4-6 場址中各種暴露途徑可能性評估表 66
表4-7 第一區場址內員工可能暴露途徑 78
表4-8 整治前第一區場址內員工之暴露風險 79
表4-9 整治前第一區場址內員工各介質暴露風險 80
表4-10 第二區場址外居民可能暴露途徑 81
表4-11 整治前第二區場址外成人之暴露風險 82
表4-12 整治前第二區場址外成人各介質暴露風險 82
表4-13 整治前第二區場址外兒童之暴露風險 84
表4-14 整治前第二區場址外兒童各介質暴露風險 85
表4-15 第三區場址外學童可能暴露途徑 86
表4-16 整治前第三區場址外學童之暴露風險 87
表4-17 整治前第三區場址外學童各介質暴露風險 88
表4-18 整治中第一區場址內員工之暴露風險 89
表4-19 整治中第一區場址內員工各介質暴露風險 90
表4-20 整治中第二區場址外成人之暴露風險 91
表4-21 整治中第二區場址外成人各介質暴露風險 92
表4-22 整治中第二區場址外兒童之暴露風險 93
表4-23 整治中第二區場址外兒童各介質暴露風險 94
表4-24 整治中第三區場址外學童之暴露風險 95
表4-25 整治中第三區場址外學童各介質暴露風險 95
表4-26 第一區整治前、整治中之風險比較及降低率 97
表4-27 第二區整治前、整治中之風險比較及降低率(成人) 98
表4-28 第二區整治前、整治中之風險比較及降低率(兒童) 98
表4-29 第三區整治前、整治中之風險比較及降低率 99
表4-30 第一區場址內員工之敏感度分析 103
表4-31 第二區場址外成人之敏感度分析 105
表4-32 第二區場址外兒童之敏感度分析 107
表4-33 第三區場址外學童之敏感度分析 109
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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