我国产品生命周期评价中的致癌与非致癌特征化模型研究

Currently, the human toxicity footprint of products in China is hardly quantified because inadequate life cycle impact assessment models have been developed for carcinogenic and non-carcinogenic categories. In this study, a life cycle impact assessment model of carcinogenic and non-carcinogenic categories (LCIAC) in each province and municipality in Mainland China will be developed. Additionlly, the equivalent coefficient for each characterization factor from year 2005 to 2014 will be quantified. The model will be derived from the multimedia fate model, toxicity databases, dose–response model, and uncertainty analysis based on Taylor series expansion. Factors considered include national and provincial geography, population size, exposure, and environment information in China. The comparision of modeled and measured data, the life cycle assessment characterization factor contrast method, and epidemiological data substitution will be applied in this study for the validation and correction of the LCIAC. In addition, the combined effect of carcinogens and non-carcinogens under multipollutant coexisting conditions will be evaluated using cellular experiments.To verify and modify the reliability and scientificity of the newly built model, the life cycle inventory of typical products in the key industries of China, which was previously established by the applicant, will be used for case study. Research results will provide theoretical support for the scientific quantification and management of the human toxicity footprint of products manufactured in China.

当前，我国缺乏生命周期评价（LCA）的致癌与非致癌特征化模型，因而难以科学地量化与管理我国产品的人类毒性足迹。本研究拟采用多介质逸度模型、化学物质的毒性数据、剂量-反应模型、基于泰勒系列展开的不确定性分析模型，结合各地域的地理、环境、人口、暴露条件，构建我国LCA致癌与非致癌特征化评价模型及其特征化因子的时（2005-2014年度）、空（各省、直辖市）当量系数。模型的验证研究，拟通过模型估算与实测数据对比法、LCA特征化因子对比法、流行病学数据替代法、基于细胞生物学实验的复合毒性分析法,对构建的本土化LCA致癌与非致癌特征化模型进行验证与修正。案例研究拟选取申请人前期研究中构建出的我国重点工业行业典型产品的生命周期清单，进行实证分析；对课题研究提出的方法学进行科学性、可靠性验证与修正，进而为科学地量化与管理我国产品人类毒性足迹提供理论支持。

针对我国缺乏生命周期评价（Life cycle assessment: LCA）的致癌与非致癌特征化模型，导致难以科学地量化与管理我国产品的人类毒性足迹的现状。本课题采用多介质逸度模型、化学物质的毒性数据、剂量-反应模型、基于泰勒系列展开的不确定性分析模型，结合各地域的地理、环境、人口、暴露条件，构建我国LCA致癌与非致癌特征化评价模型及其特征化因子的时（2010-2017年度）、空（各省、直辖市）当量系数。模型的验证研究，通过模型估算与实测数据对比法、LCA特征化因子对比法、流行病学数据替代法、基于细胞生物学实验的复合毒性分析法,对构建的本土化LCA致癌与非致癌特征化模型进行了验证与修正。在微观、中观、宏观层次开展了系列应用示例研究，验证了所构建的模型在微观、中观（行业）、宏观层次上应用的可行性，并分析了中观（行业）、宏观层次上时间序列波动的特征和原因，对课题研究提出的方法学进行科学性、可靠性验证与修正。上述研究成果在“三高”期刊上发表论文29篇，其中本领域国际权威SCI论文28篇，平均影响因子7.11；获得了2项国家软件著作权。本研究成果为科学地量化与管理我国产品人类毒性足迹提供了理论支持。