董业斌 ，张秀青 ，王伟 ，孙娜
(大连市环境科学设计研究院，辽宁大连 116023)
摘要：近年来 ，化工园区突发大气环境污染事故频发，为有效评价突发大气污染事故的影响程度，急需建立恰当的有毒有害气体危害阈值体系。本研究通过对比分析IDLH、LC50、AEGLs、ERPGs、TEELs、PACs等国内外有 毒有害气体危害阈值数据的由来 、意义及适用条件 ，建议在进行有毒有害气体泄漏危害事件预测和后果分析中，有毒有害气体危害阈值建议采用的优先顺序为：AEGLs>PACs>ERPGs>TEELs>IDLH>LC50。
关键词：突发；大气污染；有毒有害气体；危害阈值
中图分类号：X511
文献标志码：A
文章编号 ：1001—9677(2014)011—0151—0
Study 0U Dam age Threshold ofToxicand HarmfulGases．
DONG Ye—bin，ZHANG Xiu—qing，WANG Wei，SUN Na
(DalianMunicipalDesignandResearchInstituteofEnvironmentalScience，LiaoningDalian116023，China)
Abstract：In recent years， the sudden air environmental pollution accidents of chemical industry parks occurred frequently． In order to assess the environmental influence of them，it was necessary to establish a appropriate damage threshold system of toxic and harmful gases． Compared with the origin，significance and applicable conditions，such as IDLH ，LC50，AEGLs， ERPGs， TEEL S and PACs， it was suggested that the damage threshold can be prioritized as follows：AEGLs>PACs>ERPGs>TEELs>IDLH >LC50．
Key words：emergency response；air pollution；toxic and harmful gases；damage threshold
20世纪90年代以来 ，我国各地开始建设化工园区。近年来，随着化工园区带来的经济快速发展，突发性环境污染事故也进入高发期，这些事故不仅造成巨大的经济损失，而且还给周边生态环境和人群健康带来严重影响。根据《全国环境统计公报(2001—2007年 )》，每年环境污染与破坏事故次数及其影响呈现上升趋势，造成的直接经济损失高达数百亿元人民币， 其中大气污染事故占31％～40％ ，是第二大事故类型。突发大气污染事故产生的有毒化学物质泄漏扩散后，将对泄漏地点及邻近地区的人员造成毒性暴露伤害。此伤害具有较短持续时间内，较高浓度暴露水平的特点，其影响浓度可从高到低 ，暴露时间从几分钟直至几小时，暴露覆盖人员广泛，除泄漏源附近工作人员外，还包括婴儿、儿童、老人、有呼吸道疾 病和其他疾病患者，以及对某些有毒有害气体非常敏感的人群等。为最大限度且即时有效地减轻有毒有害气体对人体伤 害，必须界定恰当的有毒有害气体危害阈值，从而客观准确地预测、评价突发大气污染事故的影响程度 。
1 国内有毒有害气体危害阈值
国内采用的短时间接触有毒有害气体伤害阈值标准主要为《建设项目环境风险评价技术导则》中的立即威胁生命或健康浓度(Immediately Dangerous to Life or Health，IDLH）、 半致死浓度值。
1.1 立即威胁生命或健康浓度
（Immediately Dangerous to Life or Health, IDLH)IDLH为我国《呼吸防护用品的选择、使用与维护》（GB/T18664-2002）中所规定的呼吸防护用品因故障等原因失效，高浓度的有害物构成生命威胁的浓度标准。目前，我国尚未制订IDLH浓度，国内采纳的IDLH浓度引用美国国家职业安全卫生研究所(the National Institute for Occupational Safety and Health,NIOSH）研制的浓度标准。该浓度标准最早于1970由美国NIOSH发布，最新发布的IDLH浓度数据包括387种化学物质[1-2]。IDLH指有害环境中空气污染物浓度达到可致命、可永久损害健康或可使人立即丧失逃生能力的危险水平。该浓度为工作场所中判断选择防护用品的依据，是职业暴露限制值。美国NIOSH建立IDLH值的目的包括以下两点：（1）确保员工在呼吸保护设备发生故障的情况下，能逃脱被污染的环境；（2）为最大限度保护员工的呼吸装置提供最高临界值。由此可见，IDLH浓度限值主要为保护工业人员所制定，并不完全适用于突发性环境风险事故中，有毒有害气体在短时间内大量泄漏产生的高浓度，对周边环境敏感人群的影响程度进行评价。同时也不适用于做有毒有害气体的预警浓度。
1.2 半致死浓度值
(LC50)我国采用的半致死浓度标准是指外源化学物经呼吸道与机体接触后产生的急性毒性作用，是使受试动物接触化学物质一定时间（2~4h）后，并在一定观察期限内（一般为14d）半数死亡的有毒物质浓度，用LC50表示。由于实验动物（大鼠、小鼠、豚鼠、仓鼠）及实验时间（2~4h）的不一致，因此将LC50作为有毒有害物质的评价标准，评价结果的可比性差。
2 国外有毒有害气体危害阈值
目前，国外采用的短时间接触有毒有害气体伤害阈值标准主要包括：急性暴露指导水平(Acute Exposure Guideline Level,AEGLs)、应急响应计划指南(Emergency Response Planning Guidelines,ERPGs)、临时应急暴露限值(Temporary Emergency Exposure Limits,TEELs)、保护行动标准（Protective Action Criteria,PACs)。
2.1 急性暴露指导水平(Acute Exposure Guideline Level, AEGLs)
AEGLs[3-4]由美国国家有害物质急性暴露指导水平咨询委员会 (National Advisory Committee for Acute Exposure Guideline Level for Hazardous Substances,NAC/AEGL Committee)制定,并推荐给美国环境保护署（Environment Protection Agency, EPA）形成的指导水平。AEGLs适用于包括敏感人群在内的大多数人员（包括婴儿、儿童和其他易受影响的人群），适用情景为暴露在突发性大气污染事故中10min至8h，不适用于工作场所的风险物质暴露影响。每种毒性物质的AEGL分为3个等级，每个等级包括5个暴露时间段（10min、30min、1h、4h和8h）。各等级数值定义如表1。
AEGL值的确定需要通过4个阶段，分别为草案阶段、推荐值阶段、暂定值阶段、最终值。AEGL草案阶段是在全面搜索公布的科学文献的基础上，从工业行业协会及私营部门获取相关的未公布的数据，这些数据在根据1993年出版的美国国家科学院(National Academy of Sciences，NAS)指南及标准操作程序手册进行评估后，评估合格的数据作为AEGL值的基础数据及数据支持文件。草案数据得到AEGL委员会三分之二以上人数同意后，即作为AEGL推荐值在联邦公报进行为期30天的公示，广泛征求公众意见。根据公众意见修正的AEGL推荐值，作为暂定AEGL值提交给NAS小组委员会进行复审，复审合格后作为AEGL最终值由NAS正式发布。根据美国AEGLs网站公布的信息，至2011年10月已有46类化学物质AEGL草案，12类化学物质AEGLs推荐值、194类化学物质AEGLs暂定值及75类化学物质AEGLs最终值。
2.2 应急响应计划指南（Emergency Response Planning Guidelines, ERPGs)
ERPGs[5-7]由美国工业卫生协会（American Industrial Hygiene Association，AlHA）和应急响应计划委员会(Emergency Response Planning Committee,ERPC）制定，是针对单一化学品暴露的健康指导浓度值。ERPGs反映毒性物质暴露1h对一般公众（不包括老人、患者及儿童等易受影响的人群）健康影响，但不适用于工作场所的工，也不适用于长期暴露于背景化学物质的公众。此外，ERPGs仅适用于暴露lh的影响，AIHA强烈反对外推ERPGs值用于更长时间的暴露情况。ERPC将每种毒性物质EPRG也分为3个等级，各等级数值定义如表2。
根据美国AIHA网站公布的信息，至2011年已公布142类化学物质ERPGs值。
2.3 临时应急暴露限值（Temporary Emergency Exposure Limits, TEELs)
美国能源部（Department of Energy,DOE）选择以应急反应计划指南（ERPGs）作为公众暴露极限值。但ERPGs的产生速度和数量均无法满足DOE制定应急计划所需要的公众暴露极限值的需求。为了保护DOE员工、现场及附近的一般民众，DOE后果评估和保护行动小组委员会（Subeommittee onConsequence Assessment and Protective Actions,SCAPA) 采用专门的标准方法，开发了一套临时应急暴露限值[8-10](Temporary Emergency Exposure Limits, TEELs)。DOE在1992年首次出台了TEELs值。TEELs浓度适用于一般公众暴露于毒性化学物质在给定时间的健康影响限值。该浓度限值未考虑敏感的公众群体，比如老人、病人或儿童。根据健康影响的程度不同，TEEL值划分为4个等级。各等级数值定义如表3。
TEELs仅限于在没有AEGLs及ERPGs数据时使用的暂定值，当物质的AEGL或ERPG数据公布后，即采用其AEGL或ERPG值。根据美国ORISE/TEEL网站公布的信息，至2010年已公布3373类化学物质ERPGs值。
2.4 保护行动标准（Protective Action Criteria,PACs)
保护行动标准（PACs）[11]由美国后果评估和保护行动委员会 (The Subcommittee on Consequence Assessment and Protective Actions，SCAPA）提出。SCAPA为美国能源部（DOE）、国家核安全管理部(National Nuclear Security Administration,NNSA)及其相关部门，提供公众和职工健康安全应急准备工作相关专业技术知识和推荐规范标准。PACs是预测和响应化学物质泄漏事件的重要组成部分。PACs连同泄漏量估算为评估化学物质泄漏事件，采取有效的保护行动提供了重要信息。在紧急情况下，PACs可用于评估事件的安全性、预测潜在的影响及确定应采取什么保护行动。同时，PACs也可用于评估化学物质不可控释放产生后果的影响程度，计划应急响应措施等。SCAPA提出的PAC主要由临时应急暴露限值(Temporary Emergency Exposure Limits,TEELs)组成，同时包含了有效的AEGL和ERPG数据。PAC划分为3个等级，各等级数值定义如表4。
美国能源部（DOE）对PAC数据取值制定了如下的取值标准：
（1）首先采用AEGLs（包括最终值和临时值）；
（2）若物质无AEGLs，采用ERPGs；
（3）若物质AEGLs和ERPGs均未发布，采用TEELs。
根据SCAPA网站公布信息，至2012年2月，已发布3387类化学物质PACs值。
3 结论及建议
我国现行的有毒化学物质IDLH阈值和LC50。阈值每种物质仅有唯一的数值，应用范围较为局限。IDLH仅适用于短暂的暴露时间；LC50数据来自动物个体，对人体的适用性科学依据不充分。
国外广泛应用发展的几种有毒有害气体危害阈值都有3或4级标准，有利于制定不同程度的应急对策。AEGLs与ERPGs均有较充分的科学依据作支撑，但由于ERPGs的暴露时间段仅有lh的时间段，暴露情景较少，且不适用于敏感人群，因此对比二者，建议优先选取AEGLs阈值。TEELs作为暂定应急暴露限值，其科学依据不是很充分，可以作为没有AEGIs及ERPGs阈值时的暂定标准使用。PACs阈值为基于暴露时间1h的AEGLs、ERPGs或TEELs值，取值范围较全面，但暴露时间短，建议在突发有毒有害气体暴露事件1h内选用该阈值。
在AEGLs、ERPGs、TEELs及PAC阈值没有时，建议选取IDLH标准值和LC50阈值进行危害分析。
综上所述，在进行有毒有害气体泄漏危害事件预测和后果分析中，建议采用危害阈值顺序如下：AEGLs>PACs>ERPGs>TEELs >IDLH> LC50。
