建筑施工扬尘污染健康损害的评价

ISSN 100020054CN 1122223 N

清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2008年第48卷第6期

2008,V o l .48,N o .6w 4

h ttp : qhxbw .ch inaj ournal

.net .cn

建筑施工扬尘污染健康损害的评价

张智慧,　吴　凡

(清华大学土木工程系,北京100084)

收稿日期:2007203227

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50708053)作者简介:张智慧(1963—),男(汉),山西,教授。

E 2m ail :zhzhg @tsinghua .edu .cn

摘　要:扬尘污染是建筑工程施工阶段的主要大气污染问题之一,对人体产生严重的健康损害。为了完善建筑工程施工阶段的环境影响评价体系。该文依照世界卫生组织提出的伤残调整生存年的评价思路,结合建筑工程施工特点,建立了评价施工扬尘污染对人体健康损害的定量模型,并把评价结果转化为相应货币化指标(支付意愿)。实际案例的测算能够得到土方施工产生扬尘污染造成的场地内外人员健康损害支付意愿指标,验证了评价模型的可用性。关键词:环境影响评价;扬尘;健康损害;建筑施工中图分类号:X 820.3

文献标识码:A

文章编号:100020054(2008)0620922204

Hea lth i m pa irm en t due to bu ild i ng

con struction dust pollution

ZHANG Zhihui ,W U Fa n

(D epart men t of C iv il Engi neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,

Be ij i ng 100084,Ch i na )Abstract :D ust created during constructi on p ro jects is a significant contributo r to air po lluti on w ith harm ful effects to hum an health.T h is paper p resents a system fo r assessing the environm ental i m pact of dust em issi ons,so that necessary m easures can be taken to i m p rove the environm ental i m pact of constructi on activities .

T he

health i m pact w as calculated as the disability 2adjusted life year (DAL Y )acco rding to the W o rld H ealth O rganizati on (W HO )and w as

translated

to

a

money

based

indicato r

using

the

w illingness 2to 2pay m ethod fo r comparison w ith o ther environm ental facto rs .

Case analyses show that the assess m ent system gives

reasonable results that can aid in constructi on p lanning .Key words :environm ental

i m pact

assess m ent

(E I A );

dust

po lluti on;health i m pair m ent;building constructi on

当前,中国建筑工程施工产生的扬尘污染问题

突出。以北京市为例,仅2006年10月间,在建工程项目就有5000多个,而北京市多大风天气,导致了工地扬尘污染问题十分严重,致使北京市大气污染治理工作难度加大。

扬尘污染对在施工现场作业的工人和场地周边活

动人员的身体健康有着严重的损害。由于扬尘污染物

成分复杂,在大气污染对健康损害的定量评价中,选定颗粒物为标志性污染物,其中总悬浮颗粒物(to tal su sp ended particu late ,T SP )是空气动力学粒径小于100Λm 的颗粒物,与人群健康效应终点的流行病学联

系密切。总悬浮颗粒物污染与健康效应终点,在不同国

家、不同污染范围内均得以证实[1-2]

。

为了客观全面地评价施工扬尘对人体造成的健康损害,本文将建立定量的评价模型,最终评价结果以支付意愿值的形式表示,旨在完善施工阶段环境影响评价体系,为抑制施工扬尘、实现清洁施工提供一定的指导。

1　颗粒物污染浓度限值及工程实测值

世界卫生组织给出了各类大气污染物的浓度指导值,认为各类污染物浓度控制在这个范围之内将不会对人体产生健康损害,其中针对总悬浮颗粒物的质量浓度作出限定,如表1所示[1]

。

表1　世界卫生组织大气质量指导值取值时间T SP 浓度限值

(m g m -3

)

年均0.06～0.09日均

0.15～0.23

中国空气质量标准中对总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物污染的浓度限制规定如表2所示[3]

。标准指

出满足二级以上被认为是空气质量优良。

表2　空气质量标准污染浓度限值表时间T SP 浓度限值

(m g m -3)一级二级三级年均0.080.20.3日均

0.12

0.3

0.5

北京市市区内某工程土方工程施工期间总悬浮

颗粒物浓度实地检测结果如表3所示[4]

,其中检测点紧邻施工场地边界。可见该工程检测点的T SP 污染浓度值超出国家二级标准6倍,超出世界卫生组织指导值8倍。

表3　某工程土方施工期间TSP 浓度实地检测结果

时刻

检测点T SP 浓度

(m g m -3)09:00—10:001.53311:00—12:001.15413:00—14:002.18517:00—18:00

2.206平均值

1.77　

2　施工扬尘污染健康损害定量评价

2.1　伤残调整生存年指标

哈佛大学的M u rray 等与世界卫生组织合作,对

全球疾病负担进行研究,提出了“伤残调整生存年”(disab ility 2adju sted life year ,DAL Y )评价指标,实

现了对健康受损的量化评估[5]

。DAL Y 指标是对疾病引起的非致死性健康结果与早死的综合评价,它

包括因早死所致的“寿命损失年”

(years of life lo st ,YLL )和疾病所致伤残引起的

“健康寿命损失年”(years lived w ith disab ility ,YLD )两部分。DAL Y =1a 表示一个人由于疾病损失了1a 的健康寿命,或者相当于在只具备90%完全能力的情况下生存10a 的损失。

2.2　施工扬尘污染健康损害评价指标

本文采用DAL Y 作为健康损害的评价指标,根

据施工过程中扬尘污染对人体造成健康损害的影响区域、时间范围特点、致病种类等,确定扬尘污染的健康损害评价指标。评估健康受损情况的相关人员包含:施工场地内的施工、管理人员;场地周边居住、活动人员。模型如式(1)所示。

DAL Y =(D S I L 1W +D S O L 1O )+

∑i

(I

S I i

L

2W i

+I SO i L

2O i

)W i .(1)

式中:D S I 为施工场地内人员由于该项污染造成的

总死亡人数增加量;D S O 为施工场地周边人员由于该项污染造成的死亡人数增加量;L 1为平均标准期望寿命;L 1W 为场地内人员当前标准期望寿命;L 1O 为场地周边人员当前标准期望寿命;I S I i 为场地内人员由于该项污染造成的第i 项疾病发病人数增加量;I SO i 为场地周边人员由于该项污染造成的第i 项疾病发病人数增加量;W i 为第i 项疾病的伤残权

重;L 2为伤残平均持续时间;L 2W i 为场地内人员第i

项疾病平均伤残持续时间;L 2O i 为场地周边人员第i 项疾病平均伤残持续时间。

式中各项计算方法在下文中详述,计算过程中涉及的数据包括两部分,基础数据和案例数据。其中案例数据需要在进行个案分析时通过调研获得。

1)施工场地内人员由于该项污染造成的总死亡人数增加量为

D S I =A D NAM I D I L T

E W S .(2)式中:A 为土方工程施工期间场地内日平均工人

数,案例数据;D NAM 为全国人口原有死亡率,0.64%;I D 为由于单位该项污染浓度升高造成的人口死亡率的增加,大气中T SP 污染物浓度水平每增

加0.1m g m 3

,人口总死亡率升高5.5%;T E W 为土方工程施工阶段工期占全年的比例,案例数据;S 为季节因素,如施工期在夏季(4月—9月)取值0.7,冬季(1月—3月、10月—12月)取值1.3。

2)施工场地周边人员由于该项污染造成的死亡人数增加量为

D S O =ΘO S A D BAA I D I TO T

E W T AO S .

(3)

式中:ΘO 为场地周边人口密度,北京市市中心区23745人 km 2

,近郊区4976人 km 2

,远郊区县346

人 km 2

;S A 为该项污染影响范围,场地边界外150m 之内,其间T SP 浓度从场地边界开始至150m 范围边界线性递减至北京市背景值;D BAA 为北京市人口原有死亡率,0.52%;I TO 为由于施工活动造成的场地周边T SP 污染浓度增加;T AO 为施工期间周边人群每天在影响范围内活动时间占全天比例,取值为0.277。

3)某死亡年龄的标准期望寿命。

人口平均期望寿命是根据婴儿和各年龄段人口死亡的情况计算后得出的。一般是指在现阶段个人如果不发生意外,生命应该延续到的年龄。目前中国人均期望寿命为71.8岁,而场地内的施工、管理人员均为男性,平均期望寿命和全国平均水平相差1.7岁,北京市建筑业工人平均年龄30.2岁,即场地内人员的标准期望寿命为39.9岁。北京市市民的平均期望寿命79.9岁,平均年龄42岁,即场地周边人员标准期望寿命为37.9岁。

4)施工场地内人员由于该项污染造成的第i 项疾病发病人数增加量计算如式(4)所示。

I S I i =A R i I I i I T T E W T AW S .(4)式中:R i 为与T SP 影响相关第i 项疾病的原有发病

率,慢性阻塞性肺部疾病(3

29张智慧,等:　建筑施工扬尘污染健康损害的评价

p u l m onary disease,CO PD)的发病率3%,心血管疾病7.62%,脑血管疾病0.66%,急性呼吸道感染

两周患病率4.5%;I

I i为由于单位该项污染浓度升高造成的第i项疾病发病率的增加,大气中T SP污染物质量浓度每增加0.1m g m3,CO PD、心血管疾病、脑血管疾病、急性呼吸道感染所致的发病率分别

增加6%、6%、8%、13.5%;I

T为由于施工活动造成的场地内T SP污染浓度增加,案例数据;T

AW

为平均工人每天工作时间占全天的比例,0.458。

5)施工场地周边人员由于该项污染造成的第i 项疾病发病人数增加量为

I S O i=ΘO S A R i I I i I TO T E W T AO S.(5)

6)伤残权重。

世界卫生组织在全球疾病负担研究中,确定了22个指示性伤残症状及这些症状从0到1的伤残严重程度权重,其中0代表完全健康,而1则代表相当于死亡。

在研究中,笔者访问了北京市宣武医院中医学专家,根据这些指示性伤残症状的权重,确定了本研究中相关疾病的伤残权重。如表4所示。

表4　各类疾病伤残权重值

疾病类型W i

CO PD0.15

心血管疾病0.24

脑血管疾病0.20

急性呼吸道感染0.08

不可完全康复、康复后会留下后遗症的疾病或者慢性病的伤残权重针对的为全病程,并非急性发病期间。

7)伤残平均持续时间。

可完全康复的疾病其持续时间即为病程期间,不可完全康复、康复后会留下后遗症的疾病或者慢性病持续时间为终身,但心脑血管疾病患者平均寿命较常人短,此差别约为5a,故终生的时间长度为L1-5年,如表5所示。

表5　各类疾病平均持续时间

疾病类型L2

CO PD10a

心血管疾病L1-5a

脑血管疾病L1-5a

急性呼吸道感染14d

2.3　健康损害指标的权重系数

健康寿命年的“社会支付意愿”分为经济部分和非经济部分。经济部分与健康寿命受损者的收入或创造的经济价值呈正相关。而非经济部分反映生命本身的内在价值。根据经济学家迈克尔 格罗斯曼(M ichael Gro ss m an)的研究,针对非经济部分,可以应用“健康需求”概念,用为普通商品定价的方法为健康定价[6]。

1)施工场地内人员。

经济部分采用建筑业平均每人每年创造的社会经济价值来衡量。2004年中国建筑业人均产值为10.8万元。有关人生命价值非经济部分的研究有很多,R ichard T haler和Sher w in Ro sen于1976年公布了第一项此类研究的结果。他们发现统计学意义上生命的价值约为100万美元[7]。而后,又有许多其他类似的研究,W.K i p V iscu si用十分详尽的数据分析了工资情况与工作风险,他的研究表明:统计学意义上生命的价值要达到500万美元[8],而以这个基础所计算出的生命价值约为30万美元 a。而目前较为广泛接受的观点中,该数值是15万美元 a。本文采用人均GD P比例为参考依据,计算得到非经济部分为5.4万元 a。即中国建筑业从业人员健康损害权重为16.2万元 a。

2)施工场地外人员。

经济部分采用北京市人均地区生产总值衡量。2005年北京市人均地区生产总值为45444元,即北京市常住人口健康损害权重中经济部分是4.5万元 a。非经济部分计算方法同场地内人员,计算可得价值18万元 a。即北京市常住人口健康损害权重为22.5万元 a。

3　评价案例

某拟建建筑占地面积约4572m2,地上11层,地下2层,总建筑面积48036m2。基坑实际开挖深度约为11m,局部为4.8～7.5m,总土方量共计6万m3,出土量约2000m3 d。

本案例中,产生较严重扬尘污染的施工过程包括:场地平整、土方挖掘及场地内运输、土方回填,总工期55d;在此阶段内场地内平均日工人数为180人左右;工地T SP值采用预测值;施工期处于冬季(10月至次年3月);场地位于北京市海淀区,采用该区域平均人口密度;施工场地形状为矩形,153. 6m×137.3m;场地外受影响面积为66135m2。通过模型计算可得该工程土方施工产生的健康损害评价结果,如表6所示。该工程土方施工产生扬尘污染造成的场地内外人员健康损害支付意愿总值

429清华大学学报(自然科学版)2008,48(6)

为118.15万元。　

表6　案例扬尘污染健康损害评价

疾病类别DAL Y a 支付意愿

万元

场地内死亡0.8012.99 CO PD发病0.152.50心血管疾病发病2.1935.41脑血管疾病发病0.213.41急性呼吸道感染发病0.060.95汇总3.4155.26

场地外死亡0.5612.59 CO PD发病0.143.14心血管疾病发病1.8641.93脑血管疾病发病0.184.04急性呼吸道感染发病0.051.19汇总2.7962.89支付意愿汇总118.15　

4　结　论

施工扬尘污染对场地内的工作、管理人员和场地外居住、活动人员的身体健康造成严重损害。本文依照伤残调整生存年的评价方法,建立建筑工程施工阶段的扬尘污染对人体造成健康损害的定量评价模型,评价结果以支付意愿的形式表示。并以案例测算验证了模型和权重系统的可用性,得到某工程土方施工期间对场地内外人员产生健康损害的支付意愿值分别为55.26万元和62.89万元。本评价方法对完善施工阶段环境影响评价、控制施工扬尘、实现绿色施工有一定的促进作用和指导意义。

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