垃圾焚燒廠對環(huán)境空氣中二噁英影響研究

摘要：本文通過對垃圾焚燒爐廢氣和周邊環(huán)境空氣采樣，采用同位素稀釋-高分辨氣相色譜/高分辨質(zhì)譜（HRGC-HRMS）法分析樣品中二噁英濃度。廢氣樣品中二噁英總濃度為0.919～1.152 ng TEQ/m3，總毒性當(dāng)量為0.071～0.100 ng TEQ/m3，環(huán)境空氣樣品中二噁英總濃度為1.194～2.268 pg TEQ/m3，總毒性當(dāng)量為0.100～0.200 pg TEQ /m3。比較廢氣與環(huán)境空氣中各PCDD/Fs單體濃度的占比，得出該農(nóng)村區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境空氣中二噁英污染物主要來源于該垃圾焚燒爐。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒;環(huán)境空氣;二噁英

中圖分類號：X511 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.027

Abstract：The concentration of dioxins in waste gas from waste incinerator and ambient air was determined by HRGC-HRMS .The total concentration of dioxins in the exhaust gas sample was 0.919-1.152 ng TEQ/m3， the total toxic equivalent was 0.071-0.100 ng TEQ/m3， the total toxic equivalent was 1.194-2.268 pg TEQ/m3 and the total toxic equivalent was 0.100-0.200 pg TEQ/m3. By comparing the ratio of PCDD / Fs monomer concentration in exhaust gas and ambient air， it is concluded that the main source of dioxin pollution in ambient air in this rural area is the incinerator.

Key words：Waste incineration;Ambient air;Dioxin

多氯代二苯并對二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）統(tǒng)稱為二噁英，是2001年斯德哥爾摩公約公布的12種持久性有機污染物之一，研究表明，二噁英可以通過“全球蒸餾效應(yīng)（Global distillation effect）”和“蚱蝗跳（Grass-hopping） [1-2]”在全球范圍內(nèi)遷移。目前環(huán)境類二噁英樣品檢測主要采用同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法（HRGC-HRMS），其中HJ77.2主要針對環(huán)境空氣和廢氣樣品中二噁英檢測。近年來，二噁英已經(jīng)成為環(huán)境空氣中普遍存在的一種污染物，并且能在環(huán)境空氣中進行長距離遷移，成為全球性的一類污染物[3-5]。

本文選擇垃圾焚燒廠排放源及周邊農(nóng)村區(qū)域，分別采樣焚燒廠排放源廢氣和周邊農(nóng)村環(huán)境空氣，使用高分辨氣相色譜/高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀（HRGC/HRMS）進行檢測，通過檢測評估垃圾焚燒排放源與周邊農(nóng)村環(huán)境空氣中二噁英的影響。

1 實驗部分

1.1 樣品采集

廢氣樣品選擇某垃圾焚燒廠內(nèi)2#爐，3#爐，4#爐，每臺垃圾焚燒爐采集一個樣品，使用固定污染物二噁英采樣器（ZR3720）采用等速采樣的方式連續(xù)采樣2h。環(huán)境空氣樣品分別在儀封村、羊里鎮(zhèn)、北留村、三官廟村、許家洼村設(shè)置采樣點，使用意大利TCR大流量環(huán)境空氣采樣器連續(xù)采集3天，樣品采集完成后，鋁箔包裹并密封于干凈的密實袋中，運回實驗室于冰箱中4℃冷藏保存。

1.2 實驗方法

采集的廢氣樣品使用甲苯索氏提取24h，環(huán)境空氣樣品使用加速溶劑萃取儀（ASE350，Dionex，USA）進行樣品提取。廢氣樣品提取液和環(huán)境空氣樣品提取液均使用經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（Heidolph，Germany）濃縮至2～3mL將濃縮后的樣品分別使用多層硅膠柱、活性炭柱凈化，凈化后的樣品加入進樣內(nèi)標(biāo)（M23-RS），定容后使用高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜（HRGC-HRMS）進行分析，儀器分辨率≥10000;使用DB-5MS（60m×0.25mm×0.25?m）色譜柱對樣品進行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 污染物含量水平

環(huán)境空氣和廢氣樣品檢測結(jié)果見下表1，由5個監(jiān)測點位環(huán)境空氣中各PCDD/Fs濃度范圍為0.005～0.432 pg/m3，總濃度范圍為1.194～2.268pg/m3，總毒性當(dāng)量為0.100～0.200 pg TEQ /m3。三臺焚燒爐廢氣中PCDD/Fs濃度范圍為0.001～0.322 ng/m3，總濃度范圍為0.919～1.152 ng/m3，總毒性當(dāng)量為0.071～0.100 ng TEQ/m3，其中2#爐和4#爐低于生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)0.1ng TEQ/m3的限值要求，3#爐結(jié)果與生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)0.1ng TEQ/m3持平。

2.2 相關(guān)性研究

通過比較各PCDD/Fs單體濃度，PCDFs組分中1234678-HpCDF含量最高，123789-HxPCDF含量最低、PCDD組分中OCDD含量最高，2378-TCDD含量最低。并且PCDFs含量明顯高于PCDDs。這與PCDD/Fs在環(huán)境空氣中的分布特點一致。

3 結(jié)論

比較環(huán)境空氣與廢氣中二噁英濃度，發(fā)現(xiàn)環(huán)境空氣與廢氣中二噁英分布存在相似之處說明該垃圾焚燒廠廢氣是該區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣中二噁英主要污染源，但因焚燒爐廢氣溫度、濕度、壓力等以及環(huán)境氣溫、風(fēng)速影響，環(huán)境空氣中二噁英的存在形式可能發(fā)生變化，導(dǎo)致廢氣中二噁英影響環(huán)境空氣中二噁英濃度具體分布的研究存在較大困難，需對更多相關(guān)數(shù)據(jù)綜合分析。

參考文獻

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收稿日期：2019-12-22

作者簡介：陳衛(wèi)海（1985-），男，漢族，本科學(xué)歷，中級工程師，研究方向為二噁英檢測。