[发明专利]一种污泥农用后有机化学品暴露浓度的预测方法

说明书

本发明公开了一种污泥农用后有机化学品暴露浓度的预测方法。本方法将土壤作为一个单一混合均匀的区间，化学品输入为污泥农用，去除为挥发、生物降解和淋溶，且遵循准一级动力学。本方法考虑了污泥中可快速生物降解和缓慢降解有机碳的生物降解对土壤‑水分配系数的影响。本预测方法化学品输入参数较少（6个），实用简单、快捷、实用、预测准确度较高，可用于筛选水平的化学品环境暴露浓度预测。

技术领域

本发明涉及化学品环境风险评估领域，涉及一种污泥农用后有机化学品暴露浓度的预测方法。

背景技术

根据2010年环保部发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行)》，以及2011年国家发改委、建设部发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》，城市污泥土地利用在我国是一种主要的、最佳且可行的污泥处置方式。然而关于污泥土地利用过程中，城市污泥中含有较高含量的有机污染物进入土壤，有可能带来环境污染风险。因此开展污泥农用后土壤中化学品的暴露评估是化学品安全性评估的基本要求，对于保证土壤生物和地下水安全具有重要意义。

我国是化学品研发、生产、使用大国，除了4.5万多种现有化学物质外，每年还有上千种新化学物质投入使用。面对如此数量众多的化学品，评估其在污泥农用后对土壤的环境风险压力巨大。开展实测评估费时费力，因此模型预测方法是主要的筛选手段。此外，由于新化学物质尚未在国内生产和使用，化学品在土壤中的归趋过程和去除效率评估也只能依靠模型预测。

现有的化学品风险评估和管理的思路是采用层级评估方法，即首先用相对简单和保守的筛选水平的预测模型评估化学品，如果筛选水平模型预测结果显示化学品无风险，则无需进一步评估。如果有风险，则再使用高层级评估方法进行精准评估。

欧盟REACH法规针对化学品风险评估制定了污泥农用后暴露预测模型(SchoorlM,Hollander A.SimpleBox 4.0:A multimedia mass balance model for evaluatingthe fate of chemical substances.RIVM Report 2015-0161)，该模型是一种筛选水平的预测模型。模型考虑了化学品在土壤中的挥发、淋溶和生物降解过程，但是没有考虑污泥农用后引入的有机碳在土壤中的降解。由于土壤有机碳含量显著的影响化学品在土壤中的吸附分配行为，进而影响挥发和淋溶过程。因此，考虑有机碳的降解过程更加符合实际过程。

国内外已有一些污泥农用后土壤中化学品的暴露预测的高层级模型，如“DAVIDEGirardello,etal.A Dynamic Model of the Fate of Organic Chemicals in aMultilayered Air/Soil System:Development and Illustrative Application.Environ.Sci.Technol.2010,44,9010–9017”建立了一种土壤暴露预测模型SoilPlus，该模型虽然考虑了有机碳在土壤中的降解过程，但该模型主要研究凋落物(如树叶)而非污泥引入的有机碳的降解；此外，该模型在土壤纵向尺度上，按每0.005m将土壤划分为多个土壤层，通过计算每个土壤层的化学品浓度，可以实现土壤纵向尺度上化学品的暴露浓度预测，该方法虽然理论上增加了预测精度，但是模型极为复杂，不适用于筛选水平的暴露评估。且也有研究表明，由于表层土壤易受扰动(如蚯蚓、耕种)，化学品在土壤纵向上的浓度分布无明显规律。