二噁英環(huán)境多介質(zhì)分布、焚燒釋放及減量控制研究.pdf

1、二噁英(PCDD/Fs)是一類具有半揮發(fā)性、生物累積性、持久性和毒性的污染物。作為“斯德哥爾摩國(guó)際公約”締約國(guó)之一,查清我國(guó)持久性有機(jī)污染物的主要來(lái)源和環(huán)境污染分布水平,逐步削減二噁英等持久性有機(jī)污染物的排放,是我國(guó)履行該條約的必須責(zé)任和義務(wù)。(1)我國(guó)經(jīng)濟(jì)不/欠發(fā)達(dá)地區(qū)的二噁英污染監(jiān)控明顯滯后,不利于污染現(xiàn)狀的綜合分析與評(píng)估,因此應(yīng)適時(shí)開展我國(guó)經(jīng)濟(jì)不/欠發(fā)達(dá)地區(qū)二噁英本底值研究。(2)城市固體廢棄物(Municipal solid w

2、aste, MSW)、醫(yī)療廢棄物(Medical waste, MW)和工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物(Hazardous waste, HW)燃燒過程產(chǎn)生的煙氣、煙塵、飛灰和爐渣等含有大量二噁英類物質(zhì),有必要對(duì)現(xiàn)有不同類型的焚燒爐二噁英排放情況進(jìn)行調(diào)查研究,探討其形成機(jī)制的共性和差異性,為二噁英在焚燒過程的源頭、過程和末端控制給予基礎(chǔ)支撐。
　　論文以我國(guó)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)廣西某典型區(qū)域的四種環(huán)境受體為研究對(duì)象,對(duì)其PCDD/Fs分布情況進(jìn)行了深入

3、研究,并通過模型的定性/定量綜合分析,闡述了該地區(qū)環(huán)境多介質(zhì)中二噁英污染來(lái)源和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。論文還對(duì)廢棄物焚燒爐的二噁英生成與排放進(jìn)行研究分析,進(jìn)一步明確了我國(guó)當(dāng)前的二噁英排放現(xiàn)狀和排放機(jī)制,并提出了針對(duì)性減排措施。最終基于該區(qū)域的地理和氣象信息,采用三級(jí)多介質(zhì)逸度模型研究了二噁英環(huán)境歸趨。本論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論有:
　　(1)該區(qū)域中大氣、樹皮、土壤和沉積物的二噁英毒性當(dāng)量分別為29-55 fg I-TEQ/Nm3,0.

4、46-1.30 pg WHO-TEQ/g,3.2-1.3 pg WHO-TEQ/g,1.3-1.6 pg WHO-TEQ/g,處于世界中等污染水平。高氯代為主要特征因子,特別是土壤和河流沉積物中OCDD的含量極高,且該區(qū)域工業(yè)污染并不是主要二噁英污染源。二噁英環(huán)境本底值監(jiān)控須采用多介質(zhì)監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行完善、全面的監(jiān)測(cè)。
　　(2)開展了環(huán)境多介質(zhì)源解析和人體暴露健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。源解析推斷出除草劑的歷史使用遺留問題是該典型區(qū)域內(nèi)二噁英環(huán)境

5、本底值污染水平較高的主要原因。人體健康研究顯示該地區(qū)人體總暴露量為0.4460 pg I-TEQ/(kg.d),說明該地區(qū)人體PCDD/Fs污染較為輕微,其中食品的攝食暴露是二噁英進(jìn)入人體的主要途徑。
　　(3)研究結(jié)果表明焚燒爐超標(biāo)排放情況相當(dāng)嚴(yán)重,9臺(tái)焚燒爐每年可向環(huán)境大氣排放0.97g I-TEQ的PCDD/Fs,其中MSW焚燒爐為主要污染來(lái)源。焚燒爐內(nèi)二噁英的合成機(jī)制主要為由頭合成,缺乏有效的尾氣控制設(shè)備將導(dǎo)致大量含有二噁

6、英的煙氣進(jìn)入環(huán)境。PCDD/F單體可作為焚燒爐排放二噁英I-TEQ值的有效指示因子。
　　(4)二噁英焚燒減量控制策略上可分為三方面:源頭控制(廢棄物進(jìn)料改善),過程控制(燃燒條件確保)和終端控制(尾氣收集減排)。分析指出我國(guó)傳統(tǒng)的垃圾混合收集方式不利于二噁英減排,應(yīng)提倡垃圾分類收集。焚燒前避免廚余垃圾進(jìn)入,并盡量破碎進(jìn)料垃圾使之均勻質(zhì)。焚燒時(shí)應(yīng)提高燃燒效率,并最終開發(fā)適合我國(guó)垃圾組分特征的焚燒爐型。焚燒后應(yīng)針對(duì)焚燒爐二噁英的由頭

7、合成機(jī)制,控制在1秒鐘內(nèi)能將高于500℃煙氣急冷至200℃以及去除氣相懸浮和固態(tài)沉積的飛灰顆粒等關(guān)鍵工序上。并提出在 BOT模式下經(jīng)營(yíng)的焚燒廠需加強(qiáng)監(jiān)管。
　　(5)三級(jí)多介質(zhì)逸度模型有效地模擬了區(qū)域內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中二噁英的歸趨情況。三種MSW焚燒爐的模擬情況表明,短期內(nèi)二噁英在土壤和沉積物中的歸趨不會(huì)有較大的濃度改變,而大氣中二噁英的濃度明顯上升,分別為26.2,26.3,26.4fg TEQ/m3。大氣到土壤的輸送是該典型區(qū)域各環(huán)