珠江三角洲某炼油厂苯系物的健康风险评价

陈 丹,张志娟,高飞龙,李勤勤,古颖纲,王伯光,3,4*(1.暨南大学环境与气候研究院,广东 广州 511443；2.暨南大学质谱仪器与大气环境研究所,广东 广州 510632；3.广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心,广东 广州 510632；4.暨南大学广州区域低碳经济研究基地,广东 广州 510632)

珠江三角洲某炼油厂苯系物的健康风险评价

陈 丹1,2,张志娟2,3**,高飞龙1,2,李勤勤1,2,古颖纲2,3,王伯光1,2,3,4*(1.暨南大学环境与气候研究院,广东 广州 511443；2.暨南大学质谱仪器与大气环境研究所,广东 广州 510632；3.广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心,广东 广州 510632；4.暨南大学广州区域低碳经济研究基地,广东 广州 510632)

为了解我国炼油厂装置区BTEX(苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯)排放特征及其潜在的健康风险,于2015年11月采集了珠江三角洲某大型炼油厂装置区排放的苯系物,使用预浓缩-GC-MS方法对其进行检测,并采用美国EPA人体暴露风险评价模型对其潜在的健康风险进行评估.结果表明,常减压蒸馏装置(AVDU)、催化裂化装置(CCU)、MTBE装置、连续重整装置(CRU)、芳烃联合装置(ACU)、延迟焦化装置(DCU)排放的苯系物浓度分别高达(239.5±159.5)、(149.9±36)、(313.8±373.8)、(136.3±12.8)、(103.5±92)和(116.9±102.8)µg/m3.健康风险评价结果显示,各装置区BTEX经吸入途径的非致癌风险数量级为1.0×10-3～1.0×10-1.经皮肤暴露的非致癌风险数量级为1.0×10-9～1.0×10-7,6大装置的 BTEX非致癌风险指数均＜1,不会对人体造成明显伤害.各装置区 BTEX经吸入途径的致癌风险数量级为 1.0×10-6～1.0×10-5,经皮肤暴露的非致癌风险数量级为 1.0×10-12～1.0×10-11.6大装置区的苯、乙苯致癌风险指数均超过 EPA人体可接受致癌风险值(1.0×10-6).皮肤暴露途径引起的健康风险与吸入暴露有相同的趋势,但风险值远小于吸入暴露的风险值,占总风险值的比例不足 0.001%,说明该炼油厂引起人体健康风险的主要途径为吸入暴露.

炼油厂装置；苯系物；健康风险评价；吸入暴露；皮肤暴露

苯系物作为环境空气中大气光化学反应活性较强的一类挥发性有机物(VOCs),对臭氧和二次有机气溶胶(SOA)的生成具有较大贡献[1-3].石油炼化行业在油品生产,加工及储运过程中会排放出大量的 VOCs,约占人为排放总量的 7%～14.4%[4],占工业排放源排放总量的 18.1%～34.5%[5].石油炼化企业排放的 VOCs具有浓度高、排放量大和活性强的特点,并对人体健康产生严重威胁[6-7].在石油炼化过程中,会排放大量的苯系物,其主要来源于储罐无组织排放、生产装置泄漏、废水集输与处理过程挥发、工艺排放和溶剂挥发等[4].研究发现强致癌物质苯的浓度每升高 10 µg/m3,哮喘的发生率会增加 2～3[8].除此之外,苯与白血病和淋巴疾病的高发密切相关[9];甲苯、二甲苯对人的中枢神经系统及血液系统有毒害作用[10];长期接触环境空气中苯系物不仅会刺激人体皮肤和黏膜,而且对人体的呼吸系统、造血系统和神经系统等会有慢性和急性损害[11-12].因此,研究苯系物排放特征,并对其潜在人体危害进行评价成为国内外学者关注的热点.

目前有很多关于工业源 VOCs污染排放的研究[13-17],而针对石油炼化企业 VOCs排放的研究则相对较少.我国台湾学者分别于 2005年和2006年研究了高雄某石化企业周边及内部VOCs排放成分谱[18-19].我国大陆地区对石化企业VOCs排放的研究则明显滞后,前期研究仅局限于报道石化企业 VOCs排放的源成分谱[20-21],而没有考虑不同装置 VOCs排放成分及速率的不同.近年来, 国内学者对北方某石化厂及长江三角洲石化厂装置区 VOCs排放特征进行了分析,并估算了VOCs的排放速率[22-23].在珠江三角洲地区,前期的研究主要将石化企业视为整体分析其VOCs排放量及排放特征[24-25].近年来,有些学者分析了石化厂不同功能区 VOCs的排放特征,并指出了需要优先控制的VOCs物种[26-28].以上研究均表明石化企业VOCs排放量大,对人体可能存在危害,但是并没有对VOCs的健康风险进行量化分析.国外石化企业大气污染物污染状况及健康危害一直是研究的热点,多见于对挥发性有机物、苯系物、多环芳烃等的研究[29-30].而国内针对石化厂 VOCs排放产生的潜在健康风险的研究则相对缺乏.珠江三角洲是我国三大经济区之一,其VOCs排放总量位于我国前列.随着经济的迅速发展,珠江三角洲地区的VOCs污染也将更为严重.因此如何控制高活性物质排放并识别其潜在健康风险,已成为当前的研究热点.

本研究选择我国珠江三角洲某炼油厂的 6大主要装置区为研究对象,分别选取了 3个不同时间段,对正在运行中的装置附近大气进行采样分析,在分析 16种苯系物污染特征的基础上,采用美国EPA的健康风险评价模型,对BTEX的吸入和皮肤接触暴露潜在健康风险进行量化分析,并对健康风险评价结果进行了不确定性分析.本研究为炼油厂装置区大气苯系物对人体健康影响的研究积累基础数据,并为炼油厂大气 VOCs的污染防控提供依据.

1 实验及数据处理方法

1.1 样品采集

珠江三角洲地区位于我国南部,属亚热带海洋季风季候,气候特征为夏季高温多雨,冬季温暖少雨,气候条件有利于污染物的排放与扩散.选取珠江三角洲某石油炼化企业为研究对象,该石化企业是华南地区最大的现代化石油化工企业之一,目前年综合加工原油能力为1200万t,具有各类炼油化工装置16套,本文重点研究常减压蒸馏装置(AVDU)、催化裂化装置(CCU)、MTBE装置、连续重整装置(CRU)、芳烃联合装置(ACU)、延迟焦化装置(DCU).采样时间为2015年11月,采样点分布在炼油厂四大联合装置区内,共计 6个.该炼油厂装置区分布及采样点的布设如图 1所示.监测方法为离线监测,离线样品由 3.2L苏玛罐采集,共计54个样品;采样时间为每天9:00～10:00、12:00～13:00、17:00～18:00,共计采样时间为6d.

图1 炼油区采样点位布设示意Fig.1 Sampling set-up of the oil refinery

1.2 样品分析

VOCs离线分析参照美国环境保护署(US EPA)推荐的 TO-15方法,采用预浓缩-GC (7820A)-MS(5977E) (Agilent Technologies, USA)联用分析系统对该炼油厂 VOCs样品中苯系物进行定性、定量检测.该系统主要包括超低温预浓缩系统及进样装置、GC-MS、自动清罐仪和标准气体自动稀释仪,时间分辨率为 1h/样品.连接 MSD的色谱柱为 DB-624毛细管柱(60m× 250µm×1.4µm, Agilent Technologies, USA). VOCs标准气体为美国环境保护署(US EPA)推荐的含57种NMHCs的PAMS标准气体.内标为溴氯甲烷、1,4-二氟苯、氯苯和4-溴氟苯的混合物.本文研究其中的苯系物,包括:苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、异丙基苯、正丙苯、间-乙基甲苯、对-乙基甲苯、1,3,5-三甲苯、邻-乙基甲苯、1,2,4-三甲苯、1,2,3-三甲苯、间-二乙苯,对-二乙苯等化合物.

GC条件:柱箱初始温度为38℃,保持3.5min后以6℃/min的速度升至180℃并保持15min.载气为氦气,流速为20mL/min,分流比为3:1.质谱的电离方式为EI电离,以全扫描模式操作.

MSD条件:MSD离子源温度为230℃,四级杆温度为 150℃,扫描方式使用全扫描(7.9scan/s)和选择离子扫描 SIM 2种,质量范围为 33～200amu.空气流量为 400mL/min,氢气流量为30mL/min,尾吹气(N2)流量为25mL/min.

1.3 质量保证与质量控制

采样前,使用清罐仪(Nutech2010DS,USA)以高纯氮气清洗苏玛罐 3次,并抽至负压 6.5Pa.每批选取2～3个清洗完的苏玛罐充入高纯氮气,做采样罐的空白样检测.在样品分析前进行仪器空白试验,确保分析系统无污染.采用5个浓度梯度混合标样建立标准曲线,每个浓度进样3次,每个物质标准曲线的相关性均在 0.991～1.000之间.用规定浓度的标样进行单点校正(通常为1×10-9),如果与原来响应值的标准偏差大于±10%,则需要重新校准,确保样品分析的稳定性.平行样的数量占采样总数的 10%.浓度高的样品抽至干净的特氟龙气袋,充高纯氮稀释一定比例后检测.

1.4 健康风险评价方法

表1 剂量-反应效应评估参数Table 1 Dose-response parameters

健康风险评价是一种将环境污染与人体健康联系起来,以风险度为评价指标,定量描述污染物对人体产生健康危害风险的方法,目前已应用于评价各种气、液态流出物及水环境污染物对人体健康的危害程度[31].BTEX属于US EPA公布的有毒有害空气污染物,其中苯、乙苯是国际致癌机构公认的致癌物质,因此有必要对该炼油厂人体健康风险评价研究.本研究的致癌风险评估主要针对苯和乙苯,非致癌风险则主要以苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)为研究对象.苯系物危害性鉴定和剂量-反应效应评估参数见表1.

1.4.1 暴露评价 由于采样区域主要污染物为挥发性有机物,在常温下以蒸气形式存在于环境空气中,因此本研究主要考虑吸入和皮肤接触途径.吸入和皮肤接触的非致癌物质通常用日均暴露剂量 ADD([mg/(kg•d)])表示.致癌物质一般用终身日均暴露剂量 LADD ([mg/(kg•d)])表示,计算公式如(1)和(2)所示,其中呼吸空气途径的日均暴露剂量、终身日均暴露剂量分别以ADD吸入, LADD吸入表示[32-33]:

皮肤接触途径的日均暴露剂量、终身日均暴露剂量分别以ADD皮肤, LADD皮肤表示[32-33]:

上述公式中相关参数说明见表2.

表2 健康风险评价方法中相关参数Table 2 Related variables used in health risk assessment

1.4.2 致癌风险和非致癌风险 对于致癌污染物,根据终身日均暴露剂量(LADD),可得到其致癌风险,以 ILCR(终生增量致癌风险)表示,如公式(3)所示[32-33]:

式中:ILCR表示人群癌症发生的概率,通常以单位数量人口出现癌症患者的比例表示,就是平常所说的风险值(risk).若ILCR在1×10-6～1×10-4(即每1万人到100万人增加1个癌症患者),认为该物质具备致癌风险.SF是致癌物斜率因子[mg/(kg•d)]-1,表示人体暴露于一定剂量某种污染物下产生致癌效应的最大概率.

对于非致癌物质,根据日均暴露剂量(ADD),以 HQ(危害商值)作为非致癌风险评估的衡量指标,得到单一污染物非致癌风险,计算公式如下[32-33]:

式中: RfD为污染物的参考浓度[mg/(kg⋅d)].若HQ＞1表示污染物对人体具有非致癌风险.

2 结果与讨论

2.1 装置区苯系物浓度的组成特征及日变化特征

2.1.1 不同装置苯系物的组成特征 表 3为该炼油厂不同装置苯系物的浓度特征.从表中可以看出,本研究选取的 6个典型装置的苯系物浓度日均值变化范围在 103.5～313.8µg/m3之间.其浓度从大到小依次为 MTBE装置＞常减压蒸馏装置＞催化裂化装置＞芳烃联合装置＞延迟焦化装置＞连续重整装置.不同装置苯系物浓度的显著差别主要是由各排放源差异所致的.

表3 不同装置的苯系物浓度特征Table 3 The concentrations of aromatics in the oil refinery

本研究中 6大装置的苯系物共检出 16种,分为苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯、其他苯系物6类.图2为炼油厂6大装置的苯系物质量浓度占比.从图2可以看出,这6大装置的苯系物中,浓度最高的是 BTEX,其质量分数分别占常减压蒸馏装置、催化裂化装置、MTBE装置、连续重整装置、芳烃联合装置、延迟焦化装置排放苯系物的85.7%、89.2%、96.3%、92.3%、94.1%和60%.并且,对这6大装置而言,其BTEX组分中,均为甲苯的浓度最高.

图2 不同装置区苯系物组成Fig.2 Composition of aromatics at different apparatus

表 4列出了本研究炼油厂装置区排放的BTEX浓度特征与我国北方炼油厂、长三角石化厂炼油区BTEX的污染水平.从表中可以看出,本研究中炼油厂装置的BTEX浓度为189.9µg/m3,明显高于我国北方炼油厂排放的 BTEX.其中本研究中炼油厂排放的甲苯浓度比我国北方炼油厂和长三角石化厂炼油区高出10倍.这主要是由于本研究的炼油厂与北方某炼油厂及长三角某石化厂炼油区的气候条件明显不同,且其工艺和加工原油也不同.另外本研究增加了对芳烃联合装置、MTBE装置、常减压蒸馏装置的研究.且该厂芳烃联合装置以生厂甲苯等芳烃类产品为主.3个厂区 BTEX中甲苯体积占比分别为86.9%、35.8%、26.8%.虽然不同石化企业因所处的气候条件不同、工艺、加工原油不同等因素导致甲苯排放占比不同,但均偏高.从人体健康角度考虑,炼油厂需优先控制BTEX的无组织排放. 2.1.2 不同装置苯系物的日变化特征 图 3为该炼油厂 6大装置的苯系物浓度日变化特征.从图中可以看出,这 6大装置的苯系物总浓度均呈现早晨先升高午后降低的单峰变化趋势,在12:00时均出现峰值.类似地,李勤勤等[26]研究了珠江三角洲某炼油厂炼油装置区无组织 VOCs排放特征的研究指出,上午 12:00～14:00之间苯系物浓度出现峰值.中午及下午苯系物浓度降低主要是因为太阳辐射使地面温度上升造成地表空气密度小于上空空气密度,从而形成空气对流使苯系物容易被稀释扩散,加之中午及下午大气光化学反应活性较强也会消耗一定量的苯系物,造成装置区大气中苯系物的浓度下降.以上说明该厂装置区苯系物的日变化主要受气象条件(如温度)的影响.

表4 不同地区BTEX排放浓度对比(µg/m3)Table 4 Comparisons of BTEX investigated in this study with other cities (µg/m3)

图3 装置区苯系物日变化特征Fig.3 Diurnal variation characteristics of aromatics at different apparatus

此外,从图中还可以看出,MTBE装置的苯系物总浓度日均值达到(313.8±373.8)µg/m3,明显高于其他 5个装置苯系物浓度日均值.并且,在9:00～12:00MTBE装置排放的苯系物浓度逐渐升高,在 12:00出现峰值,达到 743.1µg/m3,之后,其浓度逐渐下降.另外,在12:00时,常减压蒸馏装置、延迟焦化装置、芳烃联合装置、催化裂化装置、连续重整装置苯系物浓度依次为 361.8、234.7、208.4、191.2、133µg/m3. 6大装置排放强度不同可导致装置苯系物浓度存在差异.其次,由于 MTBE装置毗邻燃料油罐区(如图 1所示),9:00～12:00随着气温的升高,燃料油罐区苯系物的挥发扩散、迁移使得MTBE装置大气中的苯系物浓度偏高.

2.2 BTEX健康风险评价

目前国内针对炼油厂装置区 VOCs研究较少.Wei等[22]研究了我国北方某炼油厂装置区VOCs排放特征.结果表明,催化裂化装置、连续重整装置均主要排放苯系物、C3～C6烷烃、C3～C4烯烃,且苯系物分别占 VOCs总量的18.2%和 7.7%.Mo等[23]研究了长江三角洲某炼油厂连续重整装置,其苯、间/对二甲苯分别占VOCs总量的9.5%和5.9%.对该厂延迟焦化装置VOCs污染特征的研究发现排放邻二甲苯占VOCs总量 12.4%.以上研究均表明苯系物为炼油厂装置区排放的主要VOCs物种.本研究中炼油厂原油加工采用常减压蒸馏-延迟焦化-加氢裂化-催化裂化-气体制氢和催化重整-PX技术路线,主要产品包括汽油、柴油、航煤、液化气、燃料气、燃料油等燃料产品及乙烯、丙烯、苯和二甲苯等化工产品.6大装置的参数如表5所示.各装置的产品加工均是万t/a规模,在生产过程中排放大量对对人体的呼吸系统、造血系统和神经系统等有慢性和急性损害的苯系物.量化炼油厂苯系物健康风险迫在眉睫.

表5 原油加工装置参数Table 5 The parameters of process units of raw oil in the refinery

2.2.1 非致癌风险评价 本研究采用 US EPA的健康风险评价模型分别对该炼油厂装置排放的 BTEX进行了不同暴露途径的非致癌健康风险评价.对于非致癌风险,当风险指数未超过1时不会对人体造成明显伤害.图 4为各装置排放的BTEX经吸入途径的非致癌风险指数.从图中可以看出,各装置经吸入暴露的非致癌风险指数为1.49×10-3～3.1×10-1,其非致癌风险指数小于 1,说明苯系物经呼吸暴露对人体无明显伤害.

图4 BTEX经吸入途径的非致癌风险Fig.4 Non-carcinogenic risk of BTEX caused by inhalation

图5 BTEX经皮肤途径的非致癌风险Fig.5 Non-carcinogenic risk of BTEX caused by dermal exposure

图5为各装置排放的BTEX经皮肤途径的非致癌风险指数,从图中可以看出,各装置排放的BTEX 经皮肤途径的非致癌风险指数在4.15×10-9～9.84×10-7.BTEX引起的非致癌风险应为不同暴露途径的风险值总和,本研究BTEX非致癌风险值远小于 1,不会对人体造成明显伤害.此外,皮肤暴露途径的非致癌风险指数占风险指数比例不足0.001%,可见吸入暴露是引起非致癌风险的主要途径.

2.2.2 致癌风险评价 参照 EPA的评价标准,一般人可接受的致癌风险为 1.0×10-6,风险值小于 1.0×10-6表明不存在致癌风险,当致癌指数在1.0×10-6～1.0×10-4之间则存在致癌风险,但在可接受范围之内,风险值大于 1.0×10-4表明致癌风险较高,必须采取一定的措施.

图6为各装置的BTEX经吸入暴露导致的致癌风险值,可以看出该炼油厂各装置经吸入暴露的苯致癌风险值在 1.36×10-5～3.33×10-5之间,乙苯经吸入暴露的致癌风险值在 1.96×10-5～8.69×10-6均超过EPA致癌风险值(1.0×10-6),表明该炼油厂装置区排放的苯、乙苯对人体健康具有一定的影响,长期暴露易对暴露人群健康造成危害,需要引起重视.

图7显示了各装置的BTEX经皮肤暴露导致的致癌风险值,可以看出,各装置苯、乙苯经皮肤暴露的致癌风险数量级分别在 3.79×10-11～9.28×10-11和 5.45×10-12～2.42×10-11,远 小 于1.0×10-6,说明经皮肤暴露引起的致癌风险较小,吸入暴露才是引起致癌风险的主要途径.

图6 苯和乙苯经吸入暴露途径的致癌风险Fig.6 Carcinogenic risk of benzene and ethylbenzene caused by inhalation

苯的吸入致癌风险未超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的有毒有害物质个人年风险最大可接受水平(5.0×10-5),但其超过 EPA致癌风险值(1.0×10-6),需引起相关企业和环境管理部门重视.G2B类物质乙苯具有较高的致癌风险指数,由此可见毒性较大的物质往往具有较高健康风险.

2.3 不确定性分析

不确定性是健康风险评价的重要特征,贯穿于评价的全过程.在对该炼油厂排放的苯系物进行健康风险评价的过程中,由于本研究仅在11月份进行了采样,使得评价结果具有一定的局限性.为降低健康风险评价中无法避免的不确定性.本研究进一步采用蒙特卡洛模型对其进行分析,描述其中个体风险的分布.应用Oracle Crystal Ball风险评估软件对各装置苯、乙苯检测数据建立模型后, 其中苯、乙苯质量浓度用正态分布来表征,设置软件进行5000次模拟抽样以进行不同装置苯、乙苯含量分布的估算,用来表征不同人长期暴露于炼油厂不同装置区的可能致癌风险.图 8和图9示出了芳烃联合装置苯、乙苯呼吸暴露途径的致癌风险概率分布图.

图8和图9中苯、乙苯致癌风险平均值、中位数、97.5%和 2.5%的值代表了暴露人群中平均值、中位数和上下限值的致癌风险.从中可以看出,芳烃联合装置苯、乙苯人群暴露的致癌风险基本不存在偏斜,表明确实存在较大的人群潜在致癌风险.同理分析其他装置苯、乙苯致癌风险概率分布图可知,其致癌风险值基本不存在偏斜,各装置苯、乙苯存在较大的人群潜在致癌风险,需要引起相关部门的高度重视.

图8 苯呼吸暴露途径致癌风险概率分布Fig.8 Probability distribution of benzene carcinogenic risk caused by inhalation

图9 乙苯呼吸暴露途径致癌风险概率分布Fig.9 Probability distribution of ethylbenzene carcinogenic risk caused by inhalation

另外,本研究是对装置区的苯系物进行离线分析,样品在运输过程中可能导致结果有偏差.并且本研究运用到计算模型中的一些参考剂量参数选取了 IRIS系统的推荐值,这些参考剂量是从动物实验到人体外推,从亚慢性暴露到慢性暴露外推出来,各种外推过程中也存在不确定性.以上均使得本研究的健康风险评价存在参数不确定性.

3 结论

3.1 该炼油厂常减压蒸馏装置(AVDU)、催化裂化装置(CCU)、MTBE装置、连续重整装置(CRU)、芳烃联合装置(ACU)、延迟焦化装置(DCU)排放的苯系物含量分别为(239.5±159.5)、(149.9±36)、(313.8±373.8)、(136.3±12.8)、(103.5± 92)和(116.9±102.8)µg/m3.

3.2 该炼油厂6大装置苯系物浓度均呈现早晨先升高午后降低的单峰变化趋势.均在 12:00出现峰值.并且装置区苯系物的日变化主要受气象条件(如温度)的影响.

3.3 采用US EPA健康风险评价模型,对各装置大气苯系物通过不同途径引起的人体健康风险进行评价,结果表明,各装置均存在一定的苯、乙苯的潜在风险危害.其中苯、乙苯经吸入途径引起的致癌风险超过了 EPA 致癌风险值(1.0E-6).BTEX非致癌风险指数均未超过1,不会对人体造成明显伤害.皮肤暴露途径引起的健康风险与吸入暴露有相同趋势,但风险值远小于吸入暴露风险值,吸入暴露仍是构成人体健康风险的主要途径.

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《中国环境科学》获评“2014中国最具国际影响力学术期刊”

2014年12月,中国环境科学学会主办的《中国环境科学》被评为“2014中国最具国际影响力学术期刊”.

“中国最具国际影响力学术期刊”是《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司、清华大学图书馆、中国学术国际评价研究中心对我国5600余种中外文学术期刊，根据总被引频次、影响因子、被引半衰期等计算出的国际影响力综合评价指标CI进行排序,遴选出的排名前5%的期刊.获评“中国最具国际影响力学术期刊”的科技类期刊共175种.

自2012年开始此项评选以来，《中国环境科学》已连续3年获此殊荣.

《中国环境科学》编辑部

Study on health risk assessment of aromatic hydrocarbons from a typical oil refinery in Pearl River Delta, China.

CHEN Dan1,2, ZHANG Zhi-juan2,3**, GAO Fei-long1,2, LI Qin-qin1,2, GU Ying-gang2,3, WANG Bo-guang1,2,3,4*(1.Institute for Environment and Climate Research , Jinan University, Guangzhou 510632, China；2.Institute of Mass Spectrometer and Atmospheric Environment, Jinan University, Guangzhou 510632, China；3.Guangdong Provincial Engineering Research Center for On-line Source Apportionment System of Air Pollution, Guangzhou 510632, China；4.Research Center on Low-carbon Economy for Guangzhou Region, Jinan University, Guangzhou 510632, China). China Environmental Science, 2017,37(5)：1961～1970

To investigate the emission characteristics of BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, m/p-xylene, o-xylene) in domestic refineries and their impact on health, the aromatic hydrocarbons around the installation facilities of a typical oil refinery in Pearl River Delta (PRD) was collected in November 2015. Then the aromatic hydrocarbons was tested using the Pre-concentration-GC-MS method. Furthermore, the USEPA's human exposure assessment model was applied to evaluate the human health risks of BTEX in the refinery. Results showed that, the concentrations of VOCs emitted from atmospheric and vacuum distillation unit (AVDU), catalytic cracking unit (CCU), methyl tertiary butyl ether (MTBE), catalytic reforming unit (CRU), aromatic combination unit (ACU) and delayed coking unit (DCU) were (239.5±159.5) µg/m3, (149.9±36) µg/m3, (313.8±373.8) µg/m3, (136.3±12.8) µg/m3, (103.5±92) µg/m3, (116.9±102.8) µg/m3, respectively. Moreover, the risk assessment results presented that the non-carcinogenic risk indexes of BTEX ranged from 1.0×10-3～1.0×10-1by inhalation exposure, and 1.0×10-9～1.0×10-7by dermal exposure, indicating that the non-carcinogenic risk indexes of the BTEX emitted from the six facilities were all lower than 1. Thus, it suggested that there was no significant effect on the human health considering the non-carcinogenic risk. On the other hand, the carcinogenic risk indexesof the BTEX were all in the range from 1.0×10-6～1.0×10-5by inhalation exposure and 1.0×10-12～1.0×10-11by dermal exposure. The carcinogenic risk indexes of benzene and ethylbenzene of the six facilities all exceeded the acceptable EPA human cancer risk value (1.0×10-6).The risks of dermal exposure showed the same trend as inhalation exposure, but the level was much lower than that of inhalation exposure, which accounted the total risk value of less than 0.001%. Therefore, it can be concluded that the inhalation exposure of the BTEX was the dominant pathway.

oil refinery；BTEX；health risk assessment；inhalation exposure；dermal exposure

X592,X511

A

1000–6923(2017)05-1961-10

陈 丹(1991-),女,湖北黄冈人,暨南大学硕士研究生,主要从事大气环境健康与污染控制机理方面的研究.

2016-10-08

国家自然科学基金-广东联合基金重点项目(U1201232);国家自然科学基金青年基金资助项目(21406086);中央高校基本科研业务专项(21614108)

* 责任作者, 教授, tbongue@jnu.edu.cn; **责任作者, 助理研究员, tzjzhang@jnu.com