应急预警阈值设置

预警阈值设置论证材料一、各类标准情况11、国内标准12、国外标准13、职业卫生接触限值标准34、环境类标准3二、预警阈值适用性的总结31、半致死或伤害的浓度( IDLH)32、立即威胁生命与健康浓度(IDLH)43、职业卫生接触限值标准44、急性暴露指导水平（AEGL）45、应急响应计划指南（ERPG）4三、本项目预警阈值的设定41、本次科研关注的化学污染物质42、一般情况下健康标准限值可分为三种类别53、PACs的等级划分5四、主要参考指标71、急性暴露指引水平（AEGL）72、美国工业卫生协会应急规划纲要（ERPG）83、国内外职业卫生标准94、IDLH浓度95、国内部分环境标准10 一、各类标准情况1、国内标准(1)半致死或伤害的浓度(LC50)根据建设项目环境风险评价技术导则( HJ /T 1692004) 的规定，在进行突发性环境污染事件大气扩散评价时应预测有毒有害物质引起半致死或伤害( LC50) 的浓度分布。其中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(24 h)后，并在一定观察期限内(一般为14d) 半数死亡的毒物浓度，用LC50 表示，单位 mg/m3。由于实验动物(大鼠或小鼠) 及实验时间( 24h)的不一致，因此将 LC50 作为有毒有害物质的评价标准，使得评价结果不具有良好的可比性。另外，将 LC50 作为公众的半致死浓度标准没有大量的科学依据作为支撑。(2) 立即威胁生命与健康浓度(IDLH)IDLH( Immediately Dangerous to Life or Health)立即威胁生命与健康浓度是我国呼吸防护用品的选择、使用与维护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，具体指有害环境中空气污染物浓度达到某种危险水平，如可致命、可永久损害健康或可使人立即丧失逃生能力，一般以ppm为单位。我国目前没有制订IDLH 浓度，该标准中采纳了美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH) 研制定的浓度标准值( NIOSH，1994)。由于IDLH浓度是工作场所中判断选择防护用品的依据，是职业暴露限制值，是保护工业场所的工作人员所制定的标准值，并不完全适用于突发性环境风险事故中有毒有害物质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的评价依据。另外，制定有毒化学物质浓度限值的目的是要保护公众的健康不受影响，针对可能发生的突发性环境污染事件制定应急预案，IDLH 值仅限于描述对人体造成死亡或永久损害及丧失逃生能力时的浓度限值，不能描述污染物质的预警浓度。2、国外标准 国际上目前较为广泛使用的短期急性接触的空气浓度标准包括 AEGL(Acute Exposure Guideline Levels，急性暴露指导水平)、ERPG ( Emergency Response Planning Guideline，应急响应计划指南)、TEEL(Temporary Emergency Exposure Limit，暂定应急暴露限值)、AETL(Acute Exposure ThresholdLevels，急性暴露限值)等。（1）AEGLs AEGLs是美国国家咨询委员会(National Advisory Committee，NAC)与国家研究委员会(National Research Council，NRC)针对国家、地方政府以及个人企业处理包括泄漏、灾难性暴露等紧急情况所制定的急性暴露标准；AEGLs是很少发生的突发性的急性毒性数据不能作为化学物质的亚慢性及慢性数据使用。AEGL适用于短时的、突发性事故中泄漏物质的伤害影响 不适用于某类化学物质的长期释放影响。适用于一般公众( 包括婴儿和儿童和其他易受影响的人群)暴露在突发性污染事故中10min 至8h的风险物质的浓度暴露限值。不适用于工作车间的风险物质的浓度暴露限值。根据影响程度的不同分为3个等级，每个等级包括5个暴露时间段(10min、30min、1h、4h及8h)。其定义如下:AEGL-1是空气中风险物质的浓度标准(以ppm 或mg/m3表示)，超过该值一般人群，包括敏感的个人，表现为明显不适，愤怒、或某些症状，非感官效果。但是，这种影响并不是不能控制的，它是短暂的和可逆的短时暴露。AEGL-2是空气中风险物质的浓度标准(以ppm或mg/m3表示)，超过该值一般人群，包括敏感的个人，表现为不可逆转的或其他严重的，长期持久的不良健康影响，或受损的逃生能力。AEGL-3 是空气中风险物质的浓度标准(以ppm 或mg/m3表示)，超过该值一般民众，包括敏感的个人，能造成生命健康的影响或死亡。（2）ERPGsERPGs是美国工业卫生协会(American Industrial Hygiene Association，AIHA) 应急反应计划委员会针对空气中有毒化学物质制定的应急响应规定；是空气浓度指导值及评估事故预防措施和应急响应计划实用性的工具；CAMEO Chemicals指出在没有AEGLs数据且毒性化学物质短期排放时为了保护公众的健康可以使用ERPG值。ERPGs反映的是毒性物质暴露1h对一般人体(不包括老人、患者及儿童等易受影响的人群)健康影响。ERPGs仅适用于暴露1h的影响数据，AIHA 强烈反对外推ERPGs值用于更长时间的暴露情况。ERPGs不适用于工作场所的工人暴露限值，也不适用于长期暴露于背景化学物质的公众暴露限值。 根据影响程度的不同 ERPGs 分为 3 个等级：ERPG-1是人员暴露于有毒气体环境中约1h，除了短暂的不良健康影响或嗅到明显的异味之外，不会有其它不良影响的最大容许浓度。ERPG-2是人员暴露于有毒气体环境中约1h，而不致使身体造成不可恢复的伤害或者出现的健康影响或症状不会削弱该个体采取有效防护措施的能力的最大容许浓度。ERPG-3是绝大多数人员暴露于有毒气体环境中约1h，而不致对生命造成威胁的最大容许浓度3、职业卫生接触限值标准指劳动者在职业活动过程中长期反复接触，对绝大多数接触者的健康不引起有害作用的容许接触水平。化学有害因素的职业接触限值包括时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度和最高容许浓度三类：时间加权平均容许浓度（TWA）：以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触浓度；短时间接触容许浓度（STEL）：在遵守PC-TWA前提下容许短时间（15min）接触的浓度；职业健康标准通常暴露时间超过8h工作日、40h工作周，由于其较长暴露时间，主要适用于慢性疾病的暴露研究，因此，除非没有其他健康标准值存在，一般不用于突发风险物质释放的后果评估；4、环境类标准大气环境类的标准首先要考虑保障人体健康和保护生态环境这一大气质量目标。为此，综合研究这一目标与大气中污染物浓度之间关系的资料，并进行定量的相关分析，以确定符合这一目标的污染物的容许浓度。环境类标准不适合作为应急响应的相关预警阈值标准。 二、预警阈值适用性的总结1、半致死或伤害的浓度( LC50)数据来源多为动物实验，并且评价结果不具有良好的可比性；作为公众的半致死浓度标准没有大量的科学依据作为支撑。2、立即威胁生命与健康浓度(IDLH)仅限于描述对人体造成死亡或永久损害及丧失逃生能力时的浓度限值，不能描述污染物质的预警浓度。3、职业卫生接触限值标准 （1）适用人群通常指劳动者在职业活动过程中长期反复接触，对绝大多数接触者的健康不引起有害作用的容许接触水平暴露时间； （2）暴露时间超过8h工作日、40h工作周；该标准由于其较长暴露时间，主要适用于慢性疾病的暴露研究，除非没有其他健康标准值存在，一般不用于突发风险物质释放的应急预警。4、急性暴露指导水平（AEGL） （1）适用人群为一般公众(包括婴儿和儿童和其他易受影响的人群)；（2）暴露时间：在突发性污染事故中5个暴露时间段( 10 min、30 min、1 h、4 h 及 8 h)。（3）等级划分：影响程度的不同分为3个等级。该标准具有大量科学数据支撑，适用人群、等级划分全面，比较适合作为本次应急预警阈值设置参考。5、应急响应计划指南（ERPG）（1）适用人群为一般人体(不包括老人、患者及儿童等易受影响的人群)；（2）暴露时间：毒性物质暴露时间1h；（3）等级划分：影响程度的不同分为3个等级。该标准适合在在没有 AEGLs 数据且毒性化学物质短期排放时为了保护公众的健康可以使用。三、本项目预警阈值的设定1、本次科研关注的化学污染物质 氯气Chlorine、光气Phosgene、氯化氢Hydrogen chloride、苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯 Xylene、甲醛Formaldehyde、氰化氢Hydrogen cyanide、甲醇 Methanol、三氯甲烷 Chloroform、氨 Ammonia、硫化氢 Hydrogen sulfide、丙酮 Acetone。2、一般情况下健康标准限值可分为三种类别（1）专门开发的应急计划准则；（2）动物研究得出的死亡数据；（3） 职业健康指导 本研究采用的风险物质接触限值为专门开发的应急计划准则，即“紧急有毒有害气体释放事故保护行动标准（PAC）”基于以下化学品接触限值制定：a. 美国国家咨询委员会与国家研究委员会发布的急性暴露指引水平（AEGL）b. 美国工业卫生协会（AIHA）制定的应急规划纲要（ERPG）c. 职业卫生接触限值标准d. 其他标准（LC50）等由于突发事件响应主要指1h以内的急性暴露。故本次预警阈值的设置主要考虑为1小时以内急性暴露。根据之前对各类标准的研究，建议预警阈值设置参考优先级为：AEGL（1h）ERPGSTELLC50；3、PACs的等级划分主要分为4个等级：0-无不良健康影响；1-轻度，短暂的健康影响；2-不可逆的，或其他的严重的健康影响；3-危及生命健康的影响。PACs（接触限制）序号化学品名称PACs 基于 AEGLs，ERPGs和STEL（单位：ppm）设置依据PAC-1PAC-2PAC-31氯气Chlorine0.5220AEGL-1, AEGL-2, AEGL-32光气Phosgene0.10.51.5STEL,ERPG-2, ERPG-33氯化氢Hydrogen chloride1.822100AEGL-1, AEGL-2, AEGL-34苯Benzene528004000*AEGL-1, AEGL-2, AEGL-35甲苯Toluene675603700*AEGL-1, AEGL-2, AEGL-36二甲苯 Xylene130920*2500*AEGL-1, AEGL-2, AEGL-37甲醛Formaldehyde0.91456AEGL-1, AEGL-2, AEGL-38氰化氢Hydrogen cyanide27.115AEGL-1, AEGL-2, AEGL-39甲醇 Methanol53021007200*AEGL-1, AEGL-2, AEGL-3 10三氯甲烷 Chloroform2643200REL-STEL, AEGL-2, AEGL-311氨 Ammonia301601100AEGL-1, AEGL-2, AEGL-312硫化氢 Hydrogen sulfide0.512750AEGL-1, AEGL-2, AEGL-313丙酮 Acetone2003200*5700*AEGL-1, AEGL-2, AEGL-3因此，参考PACs的分级对应设置应急预警值。预警级别：不同预警级别均对应相应的园区应急指挥响应方案。蓝色预警：浓度值50%PAC1，提醒相关人员，需关注污染物浓度变化趋势；黄色预警：浓度值PAC1，轻度，短暂的健康影响；（以上两种预警浓度值，需根据一段时间的运行进行合理调整）橙色预警: 浓度值PAC2，不可逆的，或其他的严重的健康影响；红色预警：浓度值PAC3，危及生命健康的影响；初步确定污染物的预警浓度限值后，将设定的浓度应用到预警监测系统中，观察仪器的运行状况，以及告警情况，记录告警产生的原因，进一步对预警阈值进行优化。对于该项目监测因子TVOC，由于其特殊性及复杂性，缺少具体的预警阈值指标。建议通过一段时间运行找到TVOC因子的该区域基线值，通过增长趋势预警的方式判断区域内是否出现挥发性有机物的泄露。四、主要参考指标1、急性暴露指引水平（AEGL） AEGLS（短期急性接触空气浓度） 单位：ppm1氯 Chlorine备注10min30min60min4hr8hrAEGL 10.50.50.50.50.5AEGL 22.82.8210.71AEGL 3502820107.12 光气 Phosgene3氯化氢 Hydrogen chloride10min30min60min4hr8hrAEGL 11.81.81.81.81.8AEGL 210043221111AEGL 362021010026264苯 Benzene1、爆炸下限LEL（14000ppm）：*10%LEL要考虑爆炸危险*50%LEL要特别考虑爆炸危险10min30min60min4hr8hrAEGL 11307052189AEGL 22000*1100800400200AEGL 39700*5600*4000*2000*9905甲苯 Toluene6二甲苯 Xylene(邻,间,对异构体)1、爆炸下限LEL（9000ppm）：*10%LEL要考虑爆炸危险*50%LEL要特别考虑爆炸危险2、气味感知水平（LOA）：8.9ppm10min30min60min4hr8hrAEGL 1130130130130130AEGL 22500*1300*920*500400AEGL 37200*3600*2500*1300*1000*7甲醛 Formaldehyde10min30min60min4hr8hrAEGL 10.90.90.90.90.9AEGL 21414141414AEGL 3100705635358氰化氢 Hydrogen cyanide10min30min60min4hr8hrAEGL 12.52.521.31AEGL 217107.13.52.5AEGL 32721158.66.69甲醇 Methanol1、爆炸下限LEL（55000ppm）：*10%LEL要考虑爆炸危险*50%LEL要特别考虑爆炸危险10min30min60min4hr8hrAEGL 1670670530340270AEGL 211000*40002100730520AEGL 340000*14000*7200*2400160010氯仿(三氯甲烷) Chloroform(Trichloromethane)10min30min60min4hr8hrAEGL 1/AEGL 212080644029AEGL 34000400032002000160011氨 Ammonia10min30min60min4hr8hrAEGL 13030303030AEGL 2220220160110110AEGL 327001600110055039012硫化氢 Hydrogen sulfide气味感知水平（LOA）：0.1ppm10min30min60min4hr8hrAEGL 10.750.60.510.360.33AEGL 24132272017AEGL 376595037312、美国工业卫生协会应急规划纲要（ERPG）ERPGs序号污染物项目EPRG-1EPRG-2EPRG-31氯气Chlorine1ppm*3ppm20ppm2光气PhosgeneNA0.5ppm1.5ppm3氯化氢Hydrogen chloride3ppm*20ppm150ppm4苯Benzene50ppm*150ppm1000ppm5甲苯Toluene50ppm*300ppm1000ppm6二甲苯 Xylene/7甲醛Formaldehyde1ppm*10ppm40ppm8氰化氢Hydrogen cyanideNA10ppm25ppm9甲醇 Methanol200ppm1000ppm5000ppm10三氯甲烷 ChloroformNA50ppm5000ppm11氨 Ammonia25ppm*150ppm750ppm12硫化氢 Hydrogen sulfide/*表示在该值附近可能嗅到明显气味；*NA无可靠数据；3、 国内外职业卫生标准No化合物名称美国（ACGIH）中国（GBZ 2.1-2007）TWASTELTWA（mg/m3）STEL（mg/m3）备注1氯 Chlorine0.5ppm1ppmC 1A42光气 Phosgene0.1ppmC 0.53氯化氢 Hydrogen chlorideC 5ppmC 7.54苯 Benzene0.5ppm2.5ppm610A15甲苯 Toluene50ppm50100A46二甲苯 Xylene(邻,间,对异构体)100ppm150ppm50100A47甲醛 FormaldehydeC 0.3ppmC 0.5A28氰化氢和氰化物,按CN计氰化氢C 4.7ppmC 19甲醇 Methanol200ppm250ppm255010氯仿(三氯甲烷) Chloroform10ppm2040A311氨 Ammonia25ppm35ppm203012硫化氢 Hydrogen sulfide10ppm15ppmC 10TWA-时间加权平均容许浓度；STEL-短时间接触容许浓度；C(在数值前)-最高容许浓度；A1-确定人致癌物； A2-可疑人致癌物；A3-确定动物致癌物；A4-证据不足的人致癌物；4、IDLH浓度IDLH（立即威胁生命和健康浓度）序号污染物项目IDLH浓度（ppm）ppm转换mg/m3系数IDLH浓度（mg/m3，25）1氯气Chlorine302.95882光气Phosgene24.1183氯化氢Hydrogen chloride1001.521504苯Benzene30003.2598005甲苯Toluene20003.8377006二甲苯 Xylene10004.4144007甲醛Formaldehyde301.23378氰化氢Hydrogen cyanide501.12569甲醇 Methanol250001.333300010三氯甲烷 Chloroform10004.96500011氨 Ammonia5000.7136012硫化氢 Hydrogen sulfide3001.424305、国内部分环境标准序号污染物项目重庆市地标DB50/418-2016（无组织排放监测点浓度限值）上海市地标DB31/933-2015（厂界监测点浓度限制）1氯气0.4mg/m30.1mg/m32光气0.08mg/m30.02mg/m33氯化氢0.2mg/m30.15mg/m34苯0.4mg/m30.1mg/m35甲苯2.4mg/m30.2mg/m36二甲苯1.2mg/m30.4mg/m37甲醛0.2mg/m30.05mg/m38氰化氢0.024mg/m30.024mg/m39甲醇12mg/m31mg/m310三氯甲烷/0.4mg/m311氨/12硫化氢/