[發(fā)明專利]供水管網(wǎng)中三氯甲烷的健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測及評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086409.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103136602A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周廣宇;王熠寧;趙新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于供水系統(tǒng)的水質(zhì)預(yù)測及評(píng)價(jià)方法。特別是涉及一種供水管網(wǎng)中三氯甲烷的健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測及評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

飲用水消毒是確保水質(zhì)安全的必要手段，但是出廠水中的余氯在經(jīng)管網(wǎng)輸配時(shí)會(huì)持續(xù)與水中的有機(jī)物反應(yīng)，從而產(chǎn)生具有致癌作用的消毒副產(chǎn)物（Disinfection?by-products,DBPs），威脅到飲用水的安全^[1]。世界衛(wèi)生組織（WHO）報(bào)道，飲用水的消毒副產(chǎn)物主要是以三鹵甲烷（THMs）代表的揮發(fā)性物質(zhì)^[2]，而在三鹵甲烷類消毒副產(chǎn)物中三氯甲烷則占其總量的75%以上^[3-5]。目前，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）已將三氯甲烷歸為B2級(jí)致癌物質(zhì)（即對(duì)人類有潛在的致癌性）。因此，本文選取三氯甲烷作為管網(wǎng)水中的典型消毒副產(chǎn)物進(jìn)行研究和分析。

隨著社會(huì)對(duì)安全用水問題關(guān)注度的提高，評(píng)價(jià)供水管網(wǎng)的水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)已成為供水管網(wǎng)水質(zhì)管理所面臨的重要問題。所謂風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，即是在定性或定量的分析中篩選和識(shí)別危害，對(duì)于水中的三氯甲烷指標(biāo)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)容就包括了對(duì)其致癌風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)指數(shù)的分析。

長期以來，國外已經(jīng)在三氯甲烷對(duì)水質(zhì)安全的影響方面做出了較多研究^[6,7]，國內(nèi)在這一方面的研究則起步相對(duì)較晚，研究指標(biāo)也比較單一^[8]。值得注意的是，國內(nèi)外現(xiàn)有的研究^[9-11]中，所用的三氯甲烷濃度值往往是根據(jù)諸多報(bào)告統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)，并非實(shí)測值，與研究情景下水質(zhì)的實(shí)際情況存在較大出入；健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型中的參數(shù)則通常直接套用美國環(huán)保署推薦值，缺乏對(duì)研究區(qū)域內(nèi)供水、用水實(shí)際情況的調(diào)研，與研究區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況有較大差異^[12]；所進(jìn)行的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，則往往是針對(duì)單一類型的管網(wǎng)水用戶，所考慮的三氯甲烷暴露途徑也往往并不全面，從而無法合理、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)管網(wǎng)水的健康風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠全面預(yù)測、評(píng)價(jià)管網(wǎng)水在三氯甲烷影響下的健康風(fēng)險(xiǎn)的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種供水管網(wǎng)中三氯甲烷的健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測及評(píng)價(jià)方法，包括如下階段：

1）選取飲用水供水管網(wǎng)中的三類用水節(jié)點(diǎn)，在一年內(nèi)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)連續(xù)取樣，測定各節(jié)點(diǎn)處水中的三氯甲烷濃度、耗氯量、總有機(jī)碳、水溫、pH值、SUVA值和氨氮濃度；

2）建立三氯甲烷的計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)模型，包括對(duì)自變量指標(biāo)進(jìn)行主成份分析，并進(jìn)行邏輯回歸建模；

3）進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，包括如下步驟：

（1）確定評(píng)價(jià)公式及計(jì)算方法

（2）根據(jù)步驟（1）計(jì)算不同暴露途徑下的管網(wǎng)水體致癌風(fēng)險(xiǎn)；

（3）根據(jù)步驟（1）計(jì)算不同暴露途徑下的三氯甲烷危險(xiǎn)指數(shù)；

（4）進(jìn)行管網(wǎng)水質(zhì)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

階段1）中所述的三類節(jié)點(diǎn)分別為居住型節(jié)點(diǎn)、辦公型節(jié)點(diǎn)和公共設(shè)施型節(jié)點(diǎn)。

階段1）中三氯甲烷的測定方法是采用改進(jìn)的美國EPA502.2方法，即運(yùn)用液-液萃取法和帶電子捕獲檢測器的氣相色譜法。

階段2）中所述的建立三氯甲烷的計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)模型是，首先，以檢測到的耗氯量、總有機(jī)碳、水溫、pH值、SUVA值和氨氮濃度作為自變量指標(biāo)進(jìn)行主成份分析，以累計(jì)貢獻(xiàn)率大于0.7的三個(gè)主成分表征原始的自變量信息。然后，根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)三氯甲烷的指標(biāo)要求即濃度≤60μg/L，設(shè)定二進(jìn)制變量的判據(jù)：當(dāng)三氯甲烷濃度≤60μg/L時(shí)，節(jié)點(diǎn)三氯甲烷濃度安全，二進(jìn)制變量Alarm=0；當(dāng)三氯甲烷濃度>60μg/L時(shí)，節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)三氯甲烷風(fēng)險(xiǎn)，二進(jìn)制變量Alarm=1。最后，使用邏輯回歸方法建立三個(gè)主成分與節(jié)點(diǎn)三氯甲烷風(fēng)險(xiǎn)的邏輯關(guān)系，得到節(jié)點(diǎn)三氯甲烷的計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)概率模型：