配水管网多情境下消毒副产物的健康风险综合评价

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氯消毒导致配水管网中产生消毒副产物对人体健康造成的风险成为人们日益关注的重点。本课题在总结分析国内外研究现状的基础上,以天津市TD校区及生活区配水管网为研究对象,以水中三氯甲烷和二氯乙酸为代表性消毒副产物,以保障饮用水水质和人体健康为研究目标,对该管网进行了为期一年的监测,全面、准确地评估目标管网的消毒副产物对人体的健康风险,分析管网水质和运行条件对其生成量的影响,并拟定影响因素的参考浓度范围,为管网的运行提供理论依据和决策支持。首先,通过联合使用主成分分析和逻辑回归方法,建立了以耗氯量、总有机碳、水温、pH值、SUVA(SUVA=UV254/TOC)和氨氮浓度为自变量的配水管网消毒副产物风险概率模型。以不同风险概率下三氯甲烷和二氯乙酸的浓度分布情况,定义管网水体消毒副产物的三级风险等级。其次,根据风险概率模型的六项自变量的水质监测分布情况,以蒙特卡罗方法来模拟上述六项水质指标的数据值,然后结合公式完成不同情景下的水质风险概率计算,得到其累计概率曲线和分布情况,并结合上述定义的风险等级,分析和比较各情境下概率风险的分布情况。再次,以美国环保署推荐的健康风险评价方法为基础,结合相关文献调研和目标管网的用水特点,对日摄水量、体重、寿命等暴露参数进行合理调整,依据目标管网的实测水质情况,采用蒙特卡罗方法模拟了居住型节点、办公型节点和公共型节点三种情境下的多途径暴露致癌风险和危险指数的概率分布。最后,根据各风险等级下模型自变量浓度分布的统计结果,探求消毒副产物与各模型自变量之间的变化规律,进行消毒副产物影响因素分析;比较和分析不同风险概率下各自变量的分布,并拟定参考浓度范围,对水厂处理工艺的选择和管网运行有一定的指导意义。
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