生活垃圾焚燒廠是塑料和微塑料的最終歸宿嗎？

楊 占，呂 凡，章 驊，王 偉，邵立明，葉建鋒，何品晶

（同濟大學固體廢物處理與資源化研究所，上海 200092）

譯者： 楊 占；審查： 呂 凡；單位： 同濟大學固體廢物處理與資源化研究所

1 研究亮點

*城市生活垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣是微塑料的產(chǎn)生源之一；

*微塑料豐度為1.9～565 顆/kg，聚丙烯是最主要的微塑料類型；

*每噸生活垃圾焚燒后產(chǎn)生360～102 000 顆微塑料。

2 背景

微塑料已經(jīng)成為全球關(guān)注的環(huán)境問題。防治微塑料污染的方法主要有兩種：從源頭減少塑料制品的使用量；提高塑料垃圾的回用量和處理量。但全球塑料年產(chǎn)生量由2017 年3.48×108t 提高至2018 年3.59×108t，隨著經(jīng)濟發(fā)展，塑料垃圾占比增高，短期內(nèi)很難實現(xiàn)塑料源頭減量化。針對第2 種防治方法，普遍認為簡陋的固體廢物管理系統(tǒng)是微塑料的主要釋放源，而合規(guī)運行的固體廢物管理系統(tǒng)如衛(wèi)生填埋、堆肥和垃圾焚燒可以有效地封存或清除微塑料。但是，已有研究表明填埋場產(chǎn)生的滲濾液和堆肥產(chǎn)生的有機肥也含有相當數(shù)量的微塑料，因此，合規(guī)的固體廢物管理系統(tǒng)仍存在釋放微塑料的風險。

生活垃圾焚燒具有減容效果顯著、可回收能量和無害化徹底等特點，已發(fā)展成為世界各國主流的生活垃圾處理方式。熱灼減率是指爐渣中未燃盡物所占的質(zhì)量比，也是評估垃圾是否充分燃燒的重要指標，爐排爐的爐渣熱灼減率一般為3%～5%，流化床為2%～4%。傳統(tǒng)認為垃圾焚燒只產(chǎn)生二氧化碳和其他無機組分，但是已有研究發(fā)現(xiàn)爐渣中存在未燃盡的織物，這意味著爐渣中也可能含有微塑料，會隨爐渣的處置、再利用釋放到環(huán)境中。

3 研究方法

為探究生活垃圾焚燒廠產(chǎn)生的爐渣中微塑料賦存規(guī)律，研究了采自12 處配置爐排爐、4 處配置流化床鍋爐的生活垃圾焚燒廠和1 處爐渣綜合處置中心的爐渣樣品。在17 處取樣地中，有7 處已經(jīng)施行了垃圾分類制度，10 處未進行垃圾分類。利用“浮選-酸液消解”方法預處理爐渣樣品，挑選出疑似微塑料的顆粒，并采用傅立葉紅外顯微成像光譜儀對塑料材質(zhì)進行鑒定。

4 主要研究結(jié)果

經(jīng)檢測分析，17 處爐渣樣品中有15 處檢出了微塑料，微塑料豐度最高可達565 顆/kg，且未施行垃圾分類地區(qū)的樣品中微塑料豐度高于施行地區(qū)，推測這可能是由于干垃圾熱值高于未分類垃圾，燃燒更充分，導致較少的微塑料殘留。本研究還分析了微塑料豐度與爐渣熱灼減率、焚燒爐日處理量、爐膛溫度、取樣地人均GDP 的相關(guān)關(guān)系。結(jié)合爐渣產(chǎn)生率，推算1 t 生活垃圾焚燒后，將產(chǎn)生360～102 000 顆微塑料。根據(jù)全球固體廢物管理系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)估算，焚燒和堆肥產(chǎn)生的微塑料處于同一數(shù)量級。

5 結(jié)論與展望

首次證實城市生活垃圾焚燒廠是環(huán)境微塑料的潛在產(chǎn)生源。通過焚燒處理的塑料垃圾，依然存在產(chǎn)生、釋放微塑料的風險。在未來的研究中，明晰爐渣中微塑料產(chǎn)生和分布規(guī)律的影響條件、厘清爐渣處置過程中微塑料的釋放途徑和評估固體廢物管理系統(tǒng)的微塑料環(huán)境輸入通量等問題仍然亟待研究解決。