焚燒廠煙氣中二噁英對周邊環(huán)境空氣影響研究

陳 立

（上海金藝檢測技術(shù)有限公司 上海 201900）

引言

由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前有關(guān)工作人員在焚燒垃圾的過程中可以采用多種方法，例如衛(wèi)生埋設(shè)，高溫堆肥，集中焚燒等。有關(guān)人員通過對垃圾處理工作進行經(jīng)濟性分析，發(fā)現(xiàn)在集中焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英會直接對大氣環(huán)境造成一定的污染，因此必須要提高對這個問題的重視，在日常工作中不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，并加強創(chuàng)新，從而將焚燒垃圾環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二噁英成分降到最少，最大限度的減少大氣環(huán)境污染。

1 關(guān)于二噁英的簡介

二噁英是二噁英化合物的簡稱，它是兩個氧原子和兩個氯原子構(gòu)成的有機化合物簡稱，主要包括多氯二噁英和二苯并呋喃。因為二噁英可以結(jié)合2～9 個氯原子，并能夠根據(jù)氯原子數(shù)量以及置換的位置，從而形成多種異構(gòu)體。二苯并呋喃自身具有和多氯二噁英相似的性質(zhì)，主要是由一個氧原子和兩個二苯環(huán)結(jié)合成的，因為它周圍可以結(jié)合2～9 個氯原子，一共有一百二十種異構(gòu)體[1]。二噁英屬于一種沸點高，熔點高的物質(zhì)，而且它在常溫狀態(tài)下是一種無色的晶體。因為二噁英在垂直以及水平方向都呈現(xiàn)對稱，使得它化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定。因此它不僅可以在酸堿的狀態(tài)下，化學(xué)性質(zhì)保持穩(wěn)定，而且在氧化狀態(tài)下也能保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。二噁英屬于油性物質(zhì)，因此在水中，它的溶解點較低。當(dāng)在有機溶劑環(huán)境下，它會很快的溶于脂肪，并在人體內(nèi)進行累積。一旦二噁英所處的環(huán)境高于700 攝氏度，則很容易進行分解，同時在紫外線較強的環(huán)境中，在生物作用下會分解的比較慢，從而也被土壤所吸附[2]。如果二噁英存在于大氣環(huán)境中，則會給土壤，湖泊，河流，海洋等帶來嚴(yán)重的污染問題，更會對人們的生命健康造成威脅。但是二噁英不是自然存在的，它的產(chǎn)生是由于人們冶煉、造紙、焚燒垃圾等生產(chǎn)活動帶來的，經(jīng)過有關(guān)人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在垃圾焚燒中產(chǎn)生的二噁英是最多的[3]。

2 關(guān)于焚燒垃圾中二噁英對大氣環(huán)境影響標(biāo)準(zhǔn)的分析

二噁英的主要危害是，它自身具有一定的致癌、致畸等性能。目前它已經(jīng)成為大氣環(huán)境中具有較大毒性的物質(zhì)，它的存在可以直接對人體的生殖系統(tǒng)以及內(nèi)分泌系統(tǒng)造成不利的影響，嚴(yán)重影響到后代的繁衍和生存。由于二噁英在垃圾焚燒過程中存在的時間較長，并通過不斷的聚集，如果攝入人們的身體系統(tǒng)則很難被分解、排出，由于它的潛伏性直接對人們的后代產(chǎn)生嚴(yán)重影響[4]。在歐美的很多國家，在20 世紀(jì)初有關(guān)研究者就開始不斷開展垃圾焚燒中二噁英的背景值相關(guān)調(diào)查活動，并加強對此項活動的重視，積極制定了二噁英大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而對二噁英的排放值進行科學(xué)的控制[5]。我國于2014 年修訂了《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485-2001），發(fā)布《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485-2014），將二噁英排放限值從1.0 TEQ ng/m3提高到0.1 TEQ ng/m3，與部分發(fā)達國家接軌，甚至比一些發(fā)達國家還嚴(yán)格。然而，目前我國卻尚未制定二噁英的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，本文中參照日本二噁英空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值0.6 TEQ pg/m3。

3 二噁英對環(huán)境影響的相關(guān)預(yù)測

本研究以某垃圾焚燒發(fā)電廠為例，這個垃圾焚燒廠的煙囪的高度為80 米，其內(nèi)徑為2.0 米，煙囪排放氣體的標(biāo)準(zhǔn)溫度為120℃。在正常工作的情況下，該垃圾焚燒廠有關(guān)的管理人員要求員工積極按照《生活垃圾安全處理措施》進行操作，研究人員及時通過采用采樣分析法，從而對二噁英的排放進行預(yù)測[6]。

3.1 模式的選取

研究人員根據(jù)實際情況，并結(jié)合排氣筒的主要特征，同時采用擴散模型來對污染源的濃度進行準(zhǔn)確的計算，將大氣污染源當(dāng)做高架的連續(xù)點源，并通過擴展參數(shù)以及遵循氣象的條件對其濃度進行深入的研究。

3.2 關(guān)于二噁英對環(huán)境影響的預(yù)測分析

3.2.1 關(guān)于預(yù)測具體內(nèi)容的相關(guān)分析

正常排放的情況下，研究人員根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀笳居嘘P(guān)資料信息，將污染物濃度的預(yù)測工作劃分為120米×120 米網(wǎng)格來進行，估算在12 組風(fēng)速和6 種穩(wěn)定條件互相組合情景下的二噁英毒性當(dāng)量濃度數(shù)據(jù)。

3.2.2 關(guān)于預(yù)測結(jié)果的相關(guān)分析

研究人員根據(jù)被污染物所處的地理位置以及氣象等特征，然后采用擴展模式的方法對其影響進行科學(xué)的計算。另外還需要在確保氣象條件以及風(fēng)向穩(wěn)定的條件下計算被污染物在落地過程中產(chǎn)生的二噁英毒性當(dāng)量濃度。如圖1 所示為預(yù)測污染源濃度的變化情況。

圖1 預(yù)測污染源下風(fēng)向濃度變化情況

從以上分析中可以看出，污染源附近的污染氣體并未沉降，而且污染物的濃度接近0。隨著風(fēng)向的不斷增大，在距離污染源560 米的位置，二噁英的濃度已經(jīng)達到每立方米0.0108TEQpg，隨后其濃度慢慢降低。盡管垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英對大氣環(huán)境造成了一定影響，但是，因為污染物的排放強度不是很大，所以可以說，在大氣不斷發(fā)生擴散的條件下，二噁英排放的毒性當(dāng)量濃度能夠符合大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量基本要求。

4 控制二噁英的環(huán)境保護有效措施

4.1 不斷提升環(huán)境污染評估技術(shù)

環(huán)境污染的評估技術(shù)是一項有著高度的專業(yè)性要求的技術(shù)，評估工作的開展不僅需要技術(shù)設(shè)備的支持，相關(guān)的工作人員在技術(shù)能力素質(zhì)和理論知識水平上也要達到一定的程度。提升環(huán)境污染評估技術(shù)，有利于針對不同的污染物的污染程度、污染范圍以及已經(jīng)造成的危害程度進行全面地把握，從而為取得更好地污染治理效果提供依據(jù)[7]。由于二噁英含量的測定技術(shù)有非常專業(yè)的技術(shù)要求，因此，環(huán)境污染的檢測和評估工作也需要相應(yīng)地在技術(shù)層面實現(xiàn)保障和提升。而且從環(huán)境污染評估與治理的關(guān)系上分析，合理準(zhǔn)確地評估工作是進一步制定污染控制措施的前提條件，只有評估工作的結(jié)果在準(zhǔn)確性上能夠得到保障，進一步的策略制定結(jié)果在有效性和全面性上才能達到保障。因此，專業(yè)技術(shù)部門和國家環(huán)保管理部門應(yīng)當(dāng)積極通過技術(shù)研發(fā)和資金資源的投入提升二噁英環(huán)境污染情況的評估測量技術(shù)，提升評估結(jié)果的準(zhǔn)確性，為進一步準(zhǔn)確制定環(huán)境污染治理方案打好基礎(chǔ)[8]。

4.2 針對垃圾焚燒工作制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求

垃圾焚燒中的煙氣排放量基于環(huán)境保護的要求有嚴(yán)格的規(guī)定，為了切實落實環(huán)保工作的要求，應(yīng)當(dāng)針對二噁英的排放量進行嚴(yán)格的控制，提出標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范要求作為標(biāo)準(zhǔn)。為垃圾焚燒工作的開展提供依據(jù)，為生活垃圾處理工作的技術(shù)水平提升提供動力。另外，針對二噁英排放的控制標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)當(dāng)做好嚴(yán)格的限制。必要時可結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣骱铜h(huán)境污染嚴(yán)重程度提出針對性地限制標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的具體制定，一方面要重視對傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)要求的遵循，另一方面，基于新的技術(shù)的應(yīng)用和相應(yīng)工作流程的不斷完善，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也需要結(jié)合物產(chǎn)處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展實現(xiàn)相應(yīng)的創(chuàng)新完善，體現(xiàn)出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，與檢驗技術(shù)的創(chuàng)新以及環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展相匹配[9]。

4.3 針對二噁英的排放加強監(jiān)督管理

排放中的監(jiān)督管理不僅是指對排放的過程進行嚴(yán)格監(jiān)督管理，保證排放過程按照相應(yīng)的規(guī)范要求進行。更是指通過監(jiān)督管理工作的開展及時發(fā)現(xiàn)污染物處理技術(shù)中的問題和不足，通過先進的設(shè)備與工藝技術(shù)的引進提升污染物處理的實際效果，從而在監(jiān)管工作的開展過程中找到適當(dāng)?shù)姆绞椒椒ê凸に嚰夹g(shù)提升二噁英的處理技術(shù)，降低其對于環(huán)境的危害。

4.4 重視監(jiān)督管理制度的合理制定

監(jiān)督管理制度是一項有針對性的管理監(jiān)督方法。為了充分發(fā)揮出制度的作用。在制度的初步制定環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員和管理人員應(yīng)當(dāng)加強溝通交流，在制度制定的環(huán)節(jié)提升制度本身的內(nèi)容與實際的環(huán)保處理技術(shù)應(yīng)用和整體處理流程管理和控制的匹配性[10]。另外，關(guān)于制度的制定還應(yīng)當(dāng)同步考慮宏觀和微觀兩方面。一方面從宏觀上制定一個能夠起到總體的管理控制作用的制度。另一方面也需要結(jié)合二噁英排放中存在的具體問題制定具有改善效果的針對性制度。從而為控制效果的落實提供保障。

5 二噁英污染控制對于環(huán)境保護的意義

針對這一污染物進行控制具有資源充分利用和環(huán)境污染控制兩方面重要的環(huán)保意義，首先，從資源充分利用角度上來講，焚燒垃圾產(chǎn)生的能源若能夠得到二次回收利用，意味著不僅解決現(xiàn)階段城市和社會建設(shè)過程中垃圾處理的問題，也意味著垃圾焚燒技術(shù)和所產(chǎn)生的能源以及資源的利用程度也在不斷地提升[11]。另外，污染控制過程中也需要消耗一部分資源，從控制技術(shù)和控制方法上實現(xiàn)更新和優(yōu)化，也是為取得整體上更好的環(huán)境保護效果提供支持的科學(xué)方法。其次，環(huán)境保護不僅是關(guān)系到社會發(fā)展、城市建設(shè)的重要問題，更是關(guān)系到全社會生存環(huán)境的核心問題。無論是經(jīng)濟的發(fā)展還是人民的日常生活，都應(yīng)當(dāng)把握住綠色環(huán)保的原則，并且積極實踐綠色環(huán)保的要求。從環(huán)境保護本身的角度上來講二噁英作為一種會對環(huán)境中的空氣造成嚴(yán)重污染的有害氣體，對于這一污染的控制從本質(zhì)上來講是減少空氣污染，維持人們生活環(huán)境空氣穩(wěn)定性和健康程度的科學(xué)方法。對于居民的生活環(huán)境美化和身體健康都具有重要的意義。從更為宏觀的環(huán)境保護工作開展的角度上來講，這也是對可持續(xù)發(fā)展基本國策的一種積極實踐，是取得長期的環(huán)境保護成效的重要手段。環(huán)境保護作為需要長期持續(xù)開展的工作，其在污染控制環(huán)節(jié)的技術(shù)應(yīng)用和科學(xué)方法的應(yīng)用也是激發(fā)環(huán)保技術(shù)不斷優(yōu)化和更新的重要動力。

結(jié)語

上海夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，實驗正值夏秋交替，主要為東南風(fēng)，結(jié)果與北京某垃圾焚燒廠周邊環(huán)境空氣二噁英夏季的研究數(shù)據(jù)相當(dāng)，為了進一步了解垃圾焚燒廠周邊環(huán)境空氣二噁英濃度與季節(jié)的關(guān)系，以及南北方的差異，還需在其他季節(jié)開展實驗，得到數(shù)據(jù)以進一步研究分析，以期獲得更多二噁英濃度變化和對環(huán)境影響的相關(guān)因素研究。

社會不斷發(fā)展，生產(chǎn)活動不斷增多，同時也不可避免的對周圍的環(huán)境造成一定的影響。鑒于這種情況，垃圾焚燒廠的有關(guān)工作人員要焚燒垃圾的過程中，盡量將垃圾運送至無居民區(qū)的位置，從而最大限度的減少二噁英對大氣環(huán)境產(chǎn)生的危害性。并且隨著二噁英監(jiān)測技術(shù)的日益發(fā)展，得到更多更準(zhǔn)確的二噁英監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而更加深入研究二噁英對環(huán)境的影響，并為我國制定二噁英大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供更權(quán)威的依據(jù)。