二氧化硫公众短期接触限值探讨

徐旭 刘晓莉 韩钰

（中国石油西南油气田川东北高含硫气田开发建设项目部）

二氧化硫公众短期接触限值探讨

徐旭 刘晓莉 韩钰

（中国石油西南油气田川东北高含硫气田开发建设项目部）

针对二氧化硫接触限值，分析我国目前存在的接触种类和具体标准，并对比国外已颁布的接触标准，说明各标准对公众短期接触不适用的原因，探讨在各浓度下二氧化硫对人体的医学影响程度。文章试图在二氧化硫职业接触限值和环境空气质量标准之间架起桥梁，解决企业对于公众短期二氧化硫接触限值的需求，在结合我国国情并参考主要国家相关标准后得出公众二氧化硫短期接触限值为24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3的结论。

二氧化硫；公众接触限值；最大容许浓度；职业接触限值；卫生防护距离

0 引 言

2012年我国二氧化硫全年排放2 549万t，超过环境容量84.8%，排放量约占全球的1／4［1］，二氧化硫环境污染事故时有发生。中石化普光气田在测试放喷时地面监测的二氧化硫最高浓度为7.59 mg／m3［2］，这类临时有组织排放会对附近公众产生直接伤害，需要对一定范围内的居民进行疏散，因此讨论二氧化硫的公众接触限值具有实际意义。

我国已清晰的定义了二氧化硫的职业接触限值（OELs）和环境空气质量标准。对高含硫天然气井测试放喷的有组织排放过程往往需要几小时至数天，目前计算结果表明，环境空气质量标准超标范围内有过万居民。而采取我国职业接触限划定疏散范围遭到了国际知名石油公司的反对，认为公众不适宜该标准，该标准只适用于职业者或承包商。环境空气质量标准不能作为短期接触限值的依据，只适用于长期空气质量的评价和管理，一旦作为公众疏散的依据，会夸大对环境及社会的影响。

对于公众短期的有计划二氧化硫接触（一般指一周内，也有根据接触类型认为14 d内［3］为短期接触），目前的标准均不适用，因此需要在二者之间制定新的标准，明确公众的二氧化硫短期接触限值作为管理依据。

1 现有的二氧化硫接触限值规定

1.1 国内接触限值规定

1.1.1 职业接触

GBZ 2.1—2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》中对于二氧化硫的职业接触规定［4］见表1。

表1 中国对二氧化硫的职业接触规定 mg／m3

1.1.2 大气环境接触

GB 3095—2012《环境空气质量标准》［5］对环境空气功能区进行分类和管理时提出了污染物二氧化硫浓度限值，见表2。

表2 中国二氧化硫环境空气质量标准 μg／m3

1.1.3 卫生防护接触

卫生防护距离指正常生产条件下，无组织排放的有害气体自生产单元边界到居住区的范围内，能够满足国家居住区内容许浓度限值相关规定所需的最小距离。

GBZ 1—2010《工业企业设计卫生标准》［6］取消了34项居住区大气中有害物质最高容许浓度，导致部分特征污染物的参考标准没有引用来源，而居住区内容许浓度限值只能在已经作废的TJ 36—79中查到（二氧化硫最高允许浓度为单次0.5 mg／m3，日平均0.15 mg／m3）。一次最高容许浓度与GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准1 h平均值一致。

对于非正常条件下的短期有组织排放造成的二氧化硫公众接触问题，尚无相应标准。如果根据《大气环境标准工作手册》［7］无机化合物推荐公式（ln Cm＝0.607ln C生－3.166）计算，则只能得到生产场所的接触估算值。

1.1.4 石油天然气行业接触

SY／T 6610—2005《含硫化氢油气井井下作业推荐作法》规定二氧化硫阈限值（TLV）为5.4 mg／m3，以及进入二氧化硫浓度超过13.5 mg／m3区域作业应戴好呼吸保护设备。

1.2 国际的二氧化硫接触规定

国际二氧化硫职业接触规定［8］见表3。

从表3可看出，大部分国家都采取的是时间加权平均数（TWA）5.4 mg／m3、短期暴露极限（STEL）13.5 mg／m3，发展中国家执行标准比发达国家明显偏低，更多发展中国家没有发布相关标准。

对于公众的非职业短期接触，未发现有明确的标准和文献可以借鉴，部分国际同行直接采取环境标准，部分则采用职业接触标准（多在人烟稀少地区）。我国人口众多，以大气环境质量标准作为依据不符合我国国情，将增大社会风险。

2 二氧化硫公众接触限值分析

2.1 二氧化硫浓度的生理影响及危害

二氧化硫吸入后，在呼吸道黏膜表面与水作用生成亚硫酸，再经氧化而成硫酸，对呼吸道黏膜具有强烈的刺激作用，刺激支气管的神经末稍，引起反射性的支气管痉挛，或是细胞坏死。此外，研究还证实吸附二氧化硫的颗粒物是变态反应原，能引起支气管哮喘［9］。现有研究［10］表明低浓度（0.27～2.7 mg／m3）吸入反应主要体现在第一秒时间肺活量下降、气道阻力及呼吸阻力上升［3］、支气管炎及声音嘶哑可能增加，适度运动将极大增强呼吸不良反应，与长期接触有明显不同［11］。各浓度下生理影响和危害见表4。

2.2 公众接触限值分析

公众接触限值应当低于职业接触限值而高于大气环境空气质量标准，考虑我国经济发展程度，可适当参考发达国家标准，因此应在0.2～5.4 mg／m3选择适宜值。在参考各类规定同时，须避免公众在暴露状态下运动，尽量保护人体健康。

表4 二氧化硫各浓度下生理影响、危害及主要标准信息

参考美国环保署的3 h二级限值1.31 mg／m3每年不能超过1次的规定，考虑普通公众暴露在二氧化硫特殊释放下的情景很少，设定1 mg／m3为中国公众二氧化硫24 h接触限值比较合适。该浓度下无法察觉，即使是特殊敏感人群，该浓度下一周（或两周）时间内公众不会出现明显呼吸不良反应，也不会出现隐性的健康损害，具备一定保守性。

考虑到2.5 mg／m3浓度下，敏感的人在短时间作用下，就会引起呼吸道阻力增加。因此8 h接触限值应该低于该数值并可以倍数于24 h接触限值，故2 mg／m3是最适宜的公众二氧化硫8 h接触限值，但年接触次数应该受到限制。

15 min内极限接触限值往往已经不符合有计划排放要求，多属于应急行为。参考GBZ 2.1—2007的规定“任何一次短时间接触浓度均不应超过时间加权平均容许浓度的倍数值”，15 min内极限接触限值可设为4 mg／m3。因为公众15 min内接触存在不确定性和过程掌控低等特点，因此不宜使用加权平均值，只要浓度可能达到限值，就应提前采取限制措施。考虑大多数国家采用5.4 mg／m3作为职业接触TWA值，因此最终推荐公众二氧化硫最大允许接触限值为5 mg／m3。

3 结束语

本文介绍了国内外二氧化硫各类接触的标准规定，分析了二氧化硫浓度与人体健康的关系，推荐的中国二氧化硫公众短期接触限值为24 h、1 mg／m3，8 h、2 mg／m3，最大允许接触限值5 mg／m3。

目前对于短期低浓度二氧化硫接触对人的影响研究较少，开展的医学实验也不够充分，难以说明实际影响程度和后果。建议开展进一步的医学研究，推进公众短期接触限值标准的立项和颁布，为企业作业提供坚实的依据。

［1］ Klimont Z，Smith S J，Cofala J.The Last Decade of Global Anthropogenic Sulfur Dioxide：2000-2011 Emissions［J］.Environmental Research Letters，2013，8（1）：1-6.

［2］ 聂仕荣，张文昌.焚烧炉在普光气田高含硫气井试气中的应用［J］.天然气工业，2009（6）：113-116.

［3］ Horstman D H，Seal E，Folinsbee L J，et al.The Relationship Between Exposure Duration and Sulfur Dioxideinduced Bronchoconstriction in Asthmatic Subjects［J］. American Industrial Hygiene Association Journal，1988，49（1）：38-47.

［4］ GBZ 2.1—2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》［S］.

［5］ GB 3095—2012《环境空气质量标准》［S］.

［6］ GBZ 1—2010《工业企业卫生设计标准》［S］.

［7］ 国家环境保护局科技标准司.大气环境标准工作手册［M］.北京：国家环境保护局科技标准司，1996.

［8］ National Research Council.Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals［M］.USA：The National Academies，2012.

［9］ 刘玉香.SO2的危害及其流行病学与毒理学研究［J］.生态毒理学报，2007，2（2）：225-231.

［10］U.S.Department of Health and Human Service Public Health Service.Toxicological Profile for Sulfur Dioxide［R］.1998.

［11］王小辉，关宁，贾海波.作业工人长期接触低浓度氨二氧化硫对健康的影响［J］.安全、健康和环境，2002，2（6）：18-19.

［12］陈小琳，洪传洁，陶旭光.上海市大气SO2污染与常见呼吸道慢性疾病的关系［J］.中国慢性病预防与控制，1994，2（6）：259-261.

［13］江耀安.大气中SO2含量与人群肺功能关系［J］.环境与健康杂志，1988，5（3）：36.

1005-3158（2014）03-0070-04

2013-07-13）

（编辑 王蕊）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.022

徐旭，2000年毕业于西南石油大学化学工程与工艺专业，现在中国石油西南油气田川东北高含硫气田开发建设项目部从事HSE管理工作。通信地址：四川省成都市香格里拉商务中心2747C，610000