修复流程
2.7常用风险评估模型工具
健康风险评价是一项非常复杂的工作,其中涉及多介质、多种暴露途径,考虑污染物在环境介质中的分配、迁移转化等过程,要用到各种场地参数、暴露情景参数、生态毒理学参数等,需要进行十分复杂的数学计算过程,为简化风险评价的工作流程,提高工作效率,一些模型陆续被开发出来,并且得到广泛应用,如 CLEA、RISC、RBCA Toolkit、ROME、RISC-Human 和 Sniffer等。几种常见模型界面如图所示。
国际上常用环境风险模型
U.K. CLEA
California CalTox
U.S. RBCA
U.S. RISC
RBCA 模型(http://www.groundwatersoftware.com/rbca_tool_kit.htm)是由美国 GSI 公司根据美国试验与材料学会(ASTM)“基于风险的矫正行动”(Risk-basedCorrective Action, RBCA)标准开发,该模型除了可以实现污染场地的风险分析 。以外,还可用来制定基于风险的土壤筛选值和修复目标值,在美国各州、欧洲一些国家和我国台湾地区都得到了广泛的应用。RBCA 模型在迁移模型、指导限值的计算公式等方面与 ASTM 方法一致,但也额外加入了一些因素,如数据库中化学物质的理化性质参数和毒理学参数丰富翔实。迁移模块除了 ASTM 推荐的,还包含了 EPA推荐的计算公式,用户还可以自行输入迁移因子等。
CLEA模型(https://www.gov.uk/government/publications/contaminated-land-exposure-assessment-clea-tool)代表了英国污染场地健康风险评价 10 年调查研究的最高成果,是英国官方推荐采用来进行污染场地健康风险评价以获取土壤指导限值的模型。CLEA 模型可评价成人与小孩通过与污染土壤直接或间接地接触而遭受的暴露情况,可评价的暴露持续时间从一年到一生(70 年)。CLEA模型不仅考虑摄入途径的暴露量,还考虑吸入与皮肤接触暴露途径的暴露量,这些暴露途径涵盖了污染场地污染物一般情况下的暴露情况。CLEA 模型既可以进行确定性的评价,也可以进行概率评价。在 CLEA 模型中,参数是以概率分布函数的形式输入模型的,因此模型模拟的结果也是一个分布函数,而不是某一个确定值。这样可以很好地削减参数的不确定性。另外,CLEA 模型虽然是基于英国的情况来开发的,但是它是一个开放式的模型,可以方便地根据需要对其中的很多参数(如土地类型、土地用途、评价场景、化学物质等)进行修正。
近年来,我国逐渐开始研发自主知识产权的风险评估软件。中科院土壤研究所 2012 年基于美国 ASTM RBCA E2081、英国 CLEA导则和中国《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014)开发了土壤与地下水风险评估软件 HERA(Health and Environmental Risk Assessment Software for Contaminated Sites,网址:http://www.hera-solution.com/)。与 RBCA 和 CLEA 软件相比,HERA 有界面设计更合理、功能更齐全、稳定性更高、操作更便利的特点。使用 HERA 对污染场地进行风险评估并制定具有科学依据的污染场地土壤与地下水修复目标。
尽管各种模型在基本原理上都比较相近,但其适用条件、算法、考虑的介质和过程等方面都可能有较大差异,因此,使用模型前,需要正确甄别模型之间的异同和各自的优缺点,正确选择合适的模型。