持久性有機(jī)污染物調(diào)查變化及防治對策研究＊

韓慶榮，郭秉堂，劉 蘭，陸婭靜，張 喆

（1.甘肅省化工研究院有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省固體廢物管理和化學(xué)品中心，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅省分析測試中心，甘肅 蘭州 730000；4.甘肅創(chuàng)翼檢測科技有限公司，甘肅 蘭州 730000）

持久性有機(jī)污染物 (Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs)是指具有毒性、生物蓄積和半揮發(fā)性，在環(huán)境中持久存在，能在環(huán)境中長距離遷移，具有很長的半衰期，且能通過食物網(wǎng)積聚，并對人類健康及環(huán)境造成嚴(yán)重威脅的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。目前列入 《關(guān)于持久有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》受控名單的POPs 有七氯、六氯苯（HCB）、多氯聯(lián)苯（PCBs）、二噁英（PCDD）、六六六和五氯苯等21 種物質(zhì)[1]。研究表明[2]，因其具有很強(qiáng)的親脂憎水性，可以沿食物鏈逐級放大，導(dǎo)致低濃度存在于大氣、水、土壤的POPs 物質(zhì)可通過食物鏈對處于最高營養(yǎng)級的人類健康造成嚴(yán)重?fù)p害。另外，持久性有機(jī)污物具有高毒性[3]，能夠?qū)θ祟惤】岛蜕鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性影響，對肝、腎等臟器和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等有急性和慢性毒性，并具有致癌性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾特性等，不僅對個(gè)體產(chǎn)生危害，而且對其后代造成永久性的影響。

針對持久性有機(jī)污的以上諸多危害通過對甘肅省持久性污染物詳細(xì)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)[4]，并結(jié)合治理方法提出了防治對策。目的在于通過研究持久性有機(jī)污染物的現(xiàn)狀提出相應(yīng)的防治對策，減少因持久性有機(jī)污染物對人類及環(huán)境的危害。同時(shí)，通過持久性有機(jī)污染物的研究并提出相應(yīng)的防治對策也可為國內(nèi)其他省份開展持久性有機(jī)污染物提供重要的參考。

1 2012 年甘肅省POPs 排放企業(yè)、裝置數(shù)量及排放情況[5]

1.1 二噁英類排放情況

不同類別二噁英類排放源基本情況匯總見表1。

表1 不同類別二噁英類排放源基本情況匯總表

1.1.1 排放源源企業(yè)數(shù)量比例

2012 年度二噁英類POPs 排放源企業(yè)構(gòu)成比如圖1 所示。

圖1 2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源企業(yè)數(shù)量構(gòu)成比

由圖1 可知，在116 家二噁英類POPs 排放源企業(yè)中，位列前三的是：鑄鐵生產(chǎn)52 家，占總數(shù)量的44.83%；廢棄物焚燒類有33 家(其中醫(yī)療廢物焚燒31 家，危險(xiǎn)廢物焚燒1 家，一般工業(yè)廢物焚燒1家)，占全部排放源企業(yè)數(shù)量的28.45%；遺體火化類16 家，占總數(shù)量的13.79%；其次，制漿造紙類6 家，占總數(shù)量的5.17%；鐵礦石燒結(jié)類、焦炭生產(chǎn)類和煉鋼生產(chǎn)類各4 家，分別各占總數(shù)量的3.45%；水泥窯共處置固體廢物企業(yè)1 家，占總數(shù)量的0.86%。

因此，鑄鐵生產(chǎn)、廢棄物焚燒和遺體火化等三類排放源企業(yè)是全省最主要的二噁英類POPs 排放源企業(yè)，占全省二噁英類POPs 排放源企業(yè)總數(shù)的87.07%。

1.1.2 排放源裝置數(shù)量及比例

2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源裝置數(shù)量及構(gòu)成比如圖2 所示。

圖2 2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源裝置數(shù)量構(gòu)成比

由圖2 可知，在全省查出的163 個(gè)二噁英類排放源裝置中，鑄鐵生產(chǎn)類裝置64 個(gè)，占總數(shù)的39.26%；廢棄物焚燒類裝置33 個(gè)，占總數(shù)的20.25%；遺體火化類裝置30 個(gè)，占總數(shù)的18.40%。其他五個(gè)行業(yè)裝置數(shù)由多到少依次為煉鋼生產(chǎn)類裝置11 個(gè)，占總數(shù)的6.75%，焦炭生產(chǎn)類裝置10 個(gè)，占總數(shù)的6.13%；鐵礦石燒結(jié)裝置8 個(gè)，占總數(shù)的4.91%；制漿造紙類裝置6 個(gè)，占總數(shù)的3.68%；水泥窯共處置固體廢棄物裝置1 個(gè)，占總裝置數(shù)的0.61%。

因此，鑄鐵生產(chǎn)、廢棄物焚燒和遺體火化等三類排放源裝置數(shù)量較多，占全省二噁英類POPs 排放源裝置總數(shù)的77.91%。

1.1.3 按二噁英類排放量及比例

2012 年度不同類別二噁英類POPs 排放量及構(gòu)成比如圖3 和圖4 所示。

圖3 2012 年不同類別排放源廢氣中二噁英類POPs 排放量構(gòu)成比

圖4 2012 年不同類別排放源二噁英類POPs 排放量構(gòu)成比

由圖3、4 可知，在8 類排放源中，鐵礦石燒結(jié)類排放量最大，排放量為23977.03 mg TEQ，占總排放量的59.90%，全部隨廢氣排出；其次是煉鋼生產(chǎn)類，排放量為13708.32 mg TEQ，占總排放量的34.24%，其中廢氣排放量為1821.47 mg TEQ；焦炭生產(chǎn)類排放量為1149.744 mg TEQ，占總排放量的2.87%，其中廢氣排放量為963.12 mg TEQ；廢棄物焚燒類排放量為501.95 mg TEQ，占總排放量的1.25%，其中廢氣排放量為63.09 mg TEQ；制漿造紙排放量為378.952 mg TEQ，占總排放量的0.95%，產(chǎn)生的二噁英類主要存在于廢水中，不產(chǎn)生含二噁英廢氣；遺體火化類排放量為195.5525 mg TEQ，占總排放量的0.49%，全部以廢氣排放；鑄鐵生產(chǎn)類排放量為93.119175 mg TEQ，占總排放量的0.23%，其中廢氣排放量為66.195425 mg TEQ；水泥窯共處置固體廢棄物排放量為27.06 mg TEQ，占總排放量的0.07%，全部以廢氣排放。8 類排放源中，鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)、焦炭生產(chǎn)這3 類排放源排放量較大，排放量之和占到全省總排放量的97.01%。

1.2 多氯聯(lián)苯類污染源企業(yè)分布、生產(chǎn)及污染控制狀況

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2012 年甘肅省14 個(gè)市(州)中僅有嘉峪關(guān)、白銀、天水、定西和臨夏等5 個(gè)市（州）存在多氯聯(lián)苯類污染源企業(yè)，現(xiàn)存273 臺含多氯聯(lián)苯的國產(chǎn)電容器。其中，在線199 臺，占總數(shù)的72.89%，已經(jīng)處置74 臺，占總數(shù)的27.11%。省內(nèi)其他各地均未發(fā)現(xiàn)多氯聯(lián)苯類污染源企業(yè)。全省按地區(qū)匯總表及數(shù)量對比情況見表2。

表2 甘肅省各地區(qū)含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備基本情況

由表2 可知，2012 年甘肅省按地區(qū)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)存含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備數(shù)量由大到小依次為：白銀、天水、嘉峪關(guān)、定西、臨夏州，分別占總數(shù)的54.21%、25.64%、13.55%、5.13%和1.47%。其中嘉峪關(guān)的37臺和臨夏州的4 臺（共處理9 臺，包括5 臺無銘牌標(biāo)識的疑似設(shè)備）含PCBs 電力設(shè)備已全部處置，天水市處置22 臺，白銀市處置11 臺設(shè)備。其余市州均未調(diào)查出含PCBs 的電力設(shè)備及其廢物，省內(nèi)其余市、州均未調(diào)查出含多氯聯(lián)苯類污染物的電力設(shè)備。為避免長期污染，應(yīng)逐步淘汰、處理含多氯聯(lián)苯的電容器。

2 排污分析（2010[6],2012）

2.1 二噁英的來源

大氣環(huán)境中的二惡英90%來源于城市和工業(yè)垃圾焚燒。含鉛汽油、煤、防腐處理過的木材以及石油產(chǎn)品、各種廢棄物在燃燒溫度低于300-400℃時(shí)容易產(chǎn)生二惡英。聚氯乙烯塑料、紙張、氯氣以及某些農(nóng)藥的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、鋼鐵冶煉、高溫氯氣活化等過程都可向環(huán)境中釋放二惡英。

因此，二噁英的調(diào)查面向有焚燒環(huán)節(jié)的行業(yè)，重點(diǎn)監(jiān)管為8 個(gè)行業(yè)：廢棄物焚燒，制漿造紙，鐵礦石燒結(jié)，煉鋼生產(chǎn)，焦炭生產(chǎn)，鑄鐵生產(chǎn)，遺體火化，水泥窯共處置固體廢物等行業(yè)。2010 年調(diào)查行業(yè)沒有將水泥窯共處置固體廢物行業(yè)納入統(tǒng)計(jì)范疇。

2.2 排放源與排放量變化情況

經(jīng)過兩年的治理，在產(chǎn)生企業(yè)和產(chǎn)生裝置的有了大幅的下降，具體信息見表3。

表3 2012 年,2010 年排放源與排放量情況

由表3 可知，排放企業(yè)減少了142 家，減少較多的行業(yè)為廢棄物焚燒行業(yè)和鑄鐵生產(chǎn)，分別減少128 家和10 家；排放裝置減少多的行業(yè)為廢棄物焚燒行業(yè)和制漿造紙，分別減少128 個(gè)和5 個(gè)；排放量減少多的行業(yè)為鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒行業(yè)，分別減少3562.9mgTEQ 和843.25mgTEQ。

由此數(shù)據(jù)可知，兩年的治理非常有成效，在污染源產(chǎn)生企業(yè)和裝置的方面治理尤其好，從源頭治理，降低二噁英的產(chǎn)生。2012 年雖然增加1 個(gè)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但排放總量減少42.66mgTEQ，整體治理富有成效。

從表3 可知，在鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)、制漿造紙、焦炭生產(chǎn)四個(gè)行業(yè)出現(xiàn)了反彈，分別增排二噁英3137.2mgTEQ、841.53mgTEQ、211.77mgTEQ、181.46mg TEQ，使得鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒減排的效果打了折扣。

2.3 變化分析

對比兩年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)特征比較明顯，雖然兩年的排放總量變化不大，但不同行業(yè)排放量有了明顯區(qū)別。具體規(guī)律如下：

1）減排是由關(guān)停污染排放源達(dá)成，在生產(chǎn)技術(shù)上并沒有提升，如果市場需求增大，該排放量存在反彈的可能性；

2）廢棄物焚燒關(guān)停，原需處理的廢棄物，仍存在處理問題，目前沒有可靠的技術(shù)方案。提升焚燒工藝是當(dāng)務(wù)之急；

3）排放量反彈的行業(yè)，是生產(chǎn)增產(chǎn)所致，不是治理措施出現(xiàn)變動。在處理工藝上的改進(jìn)沒有較大進(jìn)展。因此，其排放量與產(chǎn)量成正比，其數(shù)據(jù)浮動不可預(yù)期。

3 防治對策

綜上數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn)，甘肅省在POPs 控制上取得了一定成績，但排放總量變化不大，研究基礎(chǔ)相對薄弱，為減少POPs 對自然環(huán)境和生物的危害，結(jié)合甘肅省實(shí)際情況提出以下對策：

1）從源頭治理，開展垃圾分類和回收運(yùn)動。建立制度，將垃圾分為可燃垃圾、不可燃垃圾、塑料垃圾、玻璃類垃圾、廢電池等。建設(shè)焚燒垃圾的量，使得垃圾焚燒廠所燃燒的垃圾已經(jīng)完全剔除了塑料等化學(xué)制品，將大大降低了焚燒所造成的二惡英等有毒氣體排放量。

2）加大POPs 環(huán)境監(jiān)管執(zhí)行力度，從源頭控制控制，加大對重點(diǎn)排放企業(yè)除塵設(shè)施的檢查力度，按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求，加強(qiáng)污染源調(diào)查，對POPs 的生產(chǎn)、分布、排放、貯藏、污染第等進(jìn)行詳盡調(diào)查，全面了解污染現(xiàn)狀，制定完善的控制方案和措施，控制POPs 的排放。

3）對已經(jīng)受到污染的土壤、水體等，聯(lián)合使用物理處理（包括混凝沉降、汽提法、萃取法、蒸餾法和吸收法等）、化學(xué)修復(fù)（包括濕式氧化法、光催化氧化法、電化學(xué)沉降法、化學(xué)清洗法和超臨界水氧化法等）和生物修復(fù)（包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、動物修復(fù)和酶生物修復(fù)）等多種技術(shù)，有效控制有機(jī)污染物對環(huán)境的污染。

4）加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究，包括持久性有機(jī)污染物的分析檢測技術(shù)、降解機(jī)理方面的基礎(chǔ)研究。

5）在治理傳統(tǒng)持久性有機(jī)污染物的同時(shí)，謹(jǐn)防新的持久性有機(jī)污染物的出現(xiàn)和累計(jì)。

6）加強(qiáng)國際合作，在污染物控制技術(shù)方面使用統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)體系和試驗(yàn)方法，相互提供必要的信息和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和資源共享。

7）加強(qiáng)監(jiān)管人員及企業(yè)負(fù)責(zé)人員的培訓(xùn)工作，使之意識到含多氯聯(lián)苯電容器的對人、畜及環(huán)境的危害，加強(qiáng)含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備的管理，并規(guī)范廢電容器的為避免長期污染，制定計(jì)劃逐步淘汰并及時(shí)處理含多氯聯(lián)苯的電容器。

4 結(jié)論

1）甘肅省主要污染源排放源企業(yè)和裝置主要為鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒兩類。主要問題為大部分生產(chǎn)裝置老舊，二惡英類POPs 排放量大且部分裝置未加裝任何除塵設(shè)施，廢氣未經(jīng)處理直接排向大氣，部分廢棄物焚燒為無組織排放。

2）通過綜合分析甘肅省8 類二噁英類POPs 重點(diǎn)排放行業(yè)排放源企業(yè)數(shù)量、裝置數(shù)量和各類排放源排放量的分布特征，確定鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)和焦炭生產(chǎn)三行業(yè)為我省POPs 重點(diǎn)監(jiān)管行業(yè)，占本次調(diào)查排放總量的97.01%；確定嘉峪關(guān)、蘭州和金昌三市為甘肅省POPs 重點(diǎn)監(jiān)管地區(qū)，占本次調(diào)查排放總量的96.15%，也是今后監(jiān)管的重點(diǎn)。

因此，對持久性有機(jī)污染物的調(diào)查及防治對策的研究對減少和預(yù)防持久性有機(jī)污對人類和環(huán)境的危害具有重要的意義。同時(shí)，通過持久性有機(jī)污染物的研究并提出相應(yīng)的防治對策也可為國內(nèi)其他省份開展持久性有機(jī)污染物提供重要的參考。