山东省垃圾焚烧电厂PCDD/Fs排放清单及其环境影响

基于2018年现场实测数据,以山东省为典型案例研究,综合考虑现有生产技术、生产规模、炉型工艺及年垃圾焚烧量等因素,自下而上构建山东省垃圾焚烧发电厂PCDD/Fs排放清单,并采用空气质量模型CALPUFF定量评估现状及不同情景下垃圾焚烧PCDD/Fs排放及其环境影响.结果表明:PCDD/Fs排放因子范围为24.68~290.90ng TEQ/t,平均值为75.11ng TEQ/t,年排放量为1.07g TEQ,排放因子、排放量均低于已有研究.从炉型维度分析:炉排炉排放因子低于循环流化床,表明其PCDD/Fs排放控制水平较好;从空间分布维度分析:潍坊市,济宁市和淄博市的垃圾焚烧量最大,其排放量与大气模拟浓度也相对较高;从情景对比维度分析:标准加严、垃圾焚烧率提高的未来情景更符合山东省垃圾焚烧电厂的未来发展规划要求,同时也可达到降低PCDD/Fs排放及其环境影响的目标;相比2018年基准情景,该情景下的年排放量以及年均浓度贡献将分别下降22.73%,24.19%.

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究I·典型污染区农田土壤中多氯代二苯并二噁英/呋喃(PCDD/Fs)组成和污染的初步研究

通过同位素稀释高分辨率气相色谱．质谱方法(HRGC／HRMS)对长江三角洲地区某典型污染区农田土壤中多氯代二苯并二噁英(PCDDs)／呋喃(PCDFs)组成、含量及毒性当量进行了初步研究。结果表明，该地区农田土壤中PCDD／Fs总含量的平均值达2639．1pgg^-1dw，并检测出PCDD／Fs的四氯～八氯多种异构体。根据世界卫生组织毒性当量(TEQ，哺乳动物)计算结果显示，农田土壤中PCDD／Fs的毒性当量为TEQ20．8～21．3pgg^-1dw，超过加拿大国家居住环境土壤二噁英含量控制标准的5倍多，其中2，3，4，7，8-PCDF和1，2，3，7，8．PCDD对P(2DD／Fs的TEQ值贡献最大。该地区农田土壤中已经出现一定程度的二噁英／呋喃污染。

珠江三角洲典型行业排放废气中PCDD/Fs污染水平

对珠江三角洲地区四个典型行业排放废气中PCDD/Fs污染水平和排放特征进行了初步研究.结果表明:四个典型行业排放废气中PCDD/Fs毒性当量浓度为0.00722~15.0ng-TEQ/m3,其PCDD/Fs的浓度分布为:垃圾焚烧】钢铁铸造】再生有色金属生产】电子废弃物处置,总体污染水平较高.17种EPA优控二噁英类化合物在四个典型行业排放废气中均有不同程度检出,且均表现为2,3,4,7,8-PeCDF所占比例最高,OCDF占比最低.2,3,7,8-TCDD和2,3,7,8-TCDF在四个行业中的百分含量为:电子废弃物处置】再生有色金属生产】钢铁铸造】垃圾焚烧.钢铁铸造行业2,3,4,6,7,8-HxCDF的百分含量在四个行业中是最高的,为24.24%;其排放废气中PCDFs的百分含量水平整体要高于PCDDs的.再生有色金属生产行业总体呈现出低氯代单体百分含量高于高氯代单体百分含量的趋势.

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究 Ⅱ.典型污染区农田生态系统中二噁英/呋喃(PCDD/Fs)的生物积累及其健康风险

对长江三角洲地区某典型污染区农田生态系统和部分农产品中多氯代二苯并二嘿英（PCDDs）／呋喃（PCDFs）的污染特征、生物富集及潜在健康风险进行了初步研究。结果表明，该地区局部农田土壤中PCDD／Fs含量及毒性当量平均达556 pg g^-1dw和TEQ 20．2 pg g^-1dw，已在不同农产品中明显积累，其中稻米中PCDD／Fs含量及毒性当量为50．7 pg g^-1dw和TEQ6．4 pg g^-1dw，蔬菜茎叶中为35．2 pg g^-1dw和TEQ6．7 pg g^-1dw；当地家禽鸡肉中PCDD／Fs含量及毒性当量为30．9 pg g^-1ww和TEQ5．7 pg g^-1ww。日允许摄入量（TDI）计算结果表明，经稻米-蔬菜、稻米-蔬菜-鱼腥草、稻米-蔬菜-鱼腥草-鸡肉三种暴露途径至人体的PCDD／Fs日摄入量分别为TEQ67．4、72．1、83．5Pg kg^-1d^-1，均远远超过世界卫生组织（WHO）制定的TDI标准（TEQ 1-4pg ks^-1d^-1）。该地区局部农田生态系统及部分农产品中存在二嘿英类（PCDD／Fs）污染，已构成较大的人体健康风险。

不同垃圾焚烧炉产生的PCDD/Fs和PCBs同类物的分布

应用高分辨气相色谱 -质谱联用技术 ,测定了 3种垃圾焚烧炉产生的飞灰中 17种PCDD/Fs和 12种共平面PCBs的浓度及毒性当量 ,比较了PCDD/Fs和PCBs同类物分布的差异 .结果表明 ,流化床焚烧炉和炉排焚烧炉产生的PCDD/Fs多于PCBs ,而气化熔融焚烧炉产生的PCBs多于PCDD/Fs ;产生的PCBs对总毒性当量的贡献都比较小 ;3种焚烧炉产生的PCDD/Fs同类物具有相似的浓度分布 ;流化床焚烧炉和炉排焚烧炉产生的PCBs同类物具有相似的浓度分布 。

环境多介质中PCDD/Fs人群健康风险评价——以珠江三角洲为例

基于珠江三角洲不同环境介质(水体、大气和土壤)及食物中PCDD/Fs的研究资料,利用VLIER-HUMAAN模型评估了该区域不同暴露途径下PCDD/Fs对人群潜在健康风险。结果表明:珠江三角洲地区人群平均每日摄入PCDD/Fs的量(TDI)为3.312 pg WHO1998-TEQ/kg·d-1,低于世界卫生组织(WHO)组织推荐的容许标准(4 pg WHO1998-TEQ/kg·d-1)。从暴露途径来看,珠江三角洲地区成年人摄入PCDD/Fs的主要途径食物摄取,约占了98.0%。在食物暴露中,水产品是主要途径,约占总摄入量的70%,蔬菜和肉蛋类分别占了16.6%和10.5%,其它较低。水产品是PCDD/Fs引起人群健康风险的重要风险源,应采取有效措施保障水产品质量,同时,调整饮食结构,降低PCDD/Fs暴露的潜在风险。

生活垃圾焚烧厂周边环境空气中PCDD/Fs含量及分布特征

对我国某工业区生活垃圾焚烧厂周边5km范围内14个采样点环境空气中四氯~八氯代二英（2,3,7,8-PCDD/Fs）含量及其组成特征进行了分析.结果表明该垃圾焚烧厂周边环境空气PCDD/Fs浓度的变化范围为1.74~15.2pg/m3（0.156~1.44pg I-TEQ/m3）,均值为4.60pg/m3（0.426pg I-TEQ/m3）,其中3个点位接近或超出日本环境空气质量标准限值（0.6pg I-TEQ/m3）,表明某些区域处于一个较高的污染水平;最大浓度点位于焚烧设施下风方向1.3km处,与AERMOD预测的最大落地浓度位置一致.1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDD是空气中二英质量浓度主要贡献因子,而2,3,4,7,8-PeCDF是毒性当量浓度的主要贡献因子.样品中二英同族物分布的指纹特征显示出可能受MSWI源影响点位与非MSWI影响（或受此源影响较小）点位的区别.主成分分析（PCA）源解析结论与空间分布以及指纹特征分析结论基本一致,且更具体地判断MSWI的影响点位,在一定程度上说明了此方法的可靠性.二英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群二英呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平.

喜马拉雅山区葇籽草和棘豆样品中PCBs、PBDEs和PCDD/Fs的分析

应用同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)法分析了喜马拉雅山区海拔5000 m以上的葇籽草和棘豆样品中多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)和二噁英(PCDD/Fs)的含量.这两种植物样品中污染物含量与世界其它偏远地区的水平基本保持一致.其中PCBs的总含量在1.94—3.62 ng.g-1干重(dw)范围内,平均值为2.60 ng.g-1dw;PCB-28和PCB-52的浓度明显较高,约占7种指示性PCBs总量的90%以上.14种PBDEs的总浓度在83.3—142 pg.g-1dw之间,平均值为116 pg.g-1dw;除BDE-85、-138、-154,以及高溴代的BDE-190和BDE-209未检出外,其它9种单体均有不同程度的检出,且以低溴代的BDE-28为主,含量占45%以上.样品中PCDD/Fs基本上未检出.由于样品采集点位于喜马拉雅山人迹罕至的珠穆朗玛峰北坡地区,周围并无工业污染源,因此植物样品中PCBs及PBDEs可能是污染物发生大气长距离传输和生物富集的结果.

应用遗传算法建立云杉针叶表面PCDD/Fs光解半衰期的预测模型

采用量子化学PM3算法计算PCDD/Fs的量子化学参数 ,应用遗传算法 (GeneticAlgorithm ,GA)对所建模型中的变量进行筛选 ,建立了能预测吸附到云杉 [Piceaabies (L .)Karst.]针叶表面的PCDD/Fs光解半衰期 (t1/2 )的定量结构 性质关系(QSPR)模型 ,认为影响PCDD/Fs光解速率的主要因素是分子最高占据轨道能 (EHOMO)、前线分子轨道能量差 (ELUMO -EHOMO)和平均极化率 (α) .随着EHOMO和α的增大 ;其lgt1/2 值增大 ,PCDD/Fs的lgt1/2 值与其 (ELUMO-EHOMO)值呈抛物线关系 ,当ELUMO-EHOMO=7 .84 7时 ,lgt1/2 有最小值 ;当ELUMO-EHOMO≤ 7. 84 7时 ,lgt1/2 值随着ELUMO-EHOMO的增大而减小 ;当ELUMO-EHOMO≥ 7 .84 7时 ,lgt1/2 值随着ELUMO-EHOMO的增大而增大 .

典型生活垃圾流化床焚烧炉PCDD／Fs的生成与排放控制

为了评估生活垃圾流化床焚烧炉的运行条件对PCDD/Fs生成与排放的影响,在不同燃烧温度和活性炭喷射条件下,分别对4个不同处置能力的典型流化床焚烧炉系统不同点位的PCDD/Fs进行了采样分析和研究.结果表明:尽管燃烧温度对PCDD/Fs的生成影响很大,但并不是影响二英最终排放的主要原因,烟气流经净化设备时PCDD/Fs的低温异相生成反应是二英超标排放的主要原因.布袋除尘器的使用年限对PCDD/Fs的排放控制有重要影响,新安装的布袋除尘器能够很好地控制PCDD/Fs的排放,较旧的布袋除尘器由于"记忆效应",其PCDD/Fs的脱除能力较弱,甚至会产生负的脱除效率.

城市生活垃圾流化床焚烧时PCDD/Fs排放特性的研究

城市生活垃圾焚烧处理已逐渐在我国推广应用．垃圾焚烧所产生的二恶英污染问题日益被人们所关注，浙江大学基于我国城市生活垃圾的特点（高水份、多组份、低热值等），成功开发了异重流化床焚烧技术并应用于一座 １５０ ｔ／ｄ垃圾流化床焚烧锅炉．木文首先介绍了二恶英的分析方法，其次在小型流化床上进行了ＰＣＤＤ／Ｆｓ的生成机理试验、在此基础上，对１５０ｔ／ｄ垃圾焚烧炉烟气中二恶英排放进行了分析，实验结果将指导焚烧炉优化运行并为进一步研究打下坚实基础。

青海湖湟鱼(Gymnocypris przewalskii)中PCBs和PCDD/Fs的分析

应用同位素稀释高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)分析了青海湖湟鱼体内多氯联苯(PCBs)和二噁英(PCDD/Fs)的含量.发现7—9年龄段湟鱼体内平均PCBs总浓度高达3484.9pg.g-1ww,PCBs的毒性当量为0.41—0.57 pgWHO-TEQ.g-1ww.除了PCB-81以外,其它11种二噁英类PCB都被检出,7种具有指示作用的PCB同系物(PCB-28,52,101,138,153,180)的浓度含量占总PCBs浓度的26%.湟鱼体内二噁英基本上未检出.由于青海湖区基本上没有工业污染源,鱼体内的PCBs可能是长距离迁移沉降和生物富集的结果.

青岛近海PCDD/Fs的沉积通量、毒性当量及来源

用高分辨率气相色谱-质谱方法对青岛胶州湾内外表层沉积物、柱状岩心及贻贝样品中的17种毒性多氯代二苯并二噁(口英)/呋喃(PCDD/Fs)进行了分析和讨论.表层沉积物的∑P4-8 CDD/Fs含量范围在11.6～369Pg/g dw,主要以P4-8CDFs为主.∑2,3,7,8-PCDD/Fs含量范围4.1～232.4pg/g dw.在环流作用下沉积物中形成了明显的东-西分布格局.除河口处外,PCDD/F同系物分布基本上相同,即低氯代PCDD/Fs占主导.∑P-8CDD/Fs沉积通量从1951年起逐渐增大,∑TEQ沉积通量从1980年显著增大.青岛近海PCDD/Fs的来源相对恒定,推测为城市污水污泥和大气沉降.贝肉中∑2,3,7,8-PCDD/Fs为2.9～5.1pg/gdw.TEQ的主要来源为2,3,4,7,8-PeCDF(35%)、2,3,7,8-TCDF(30%)、2,3,7,8,-TCDD(30%).

北京市大气沉降样品中PCDD/Fs的测定

利用高分辨率气质联用测定北京市大气沉降样品中的二噁英(PCDD/Fs).结果显示,5个样品的总浓度为332—3950pg·g-1和6.9—85pgTEQ·g-1.降雪样品浓度高于其它样品,且不同采样点样品呈现不同的分布特征.2,3,4,7,8-PeCDF是主要的TEQ组分.大部分样品同族体浓度以PeCDFs最高,其次是OCDD.∑PCDDs<∑PCDFs,二者之比为0.25—0.56.PCDD/Fs沉降通量为121pgTEQ·m-2.month-1.北京背景土壤PCDD/Fs组成与大气沉降极为相似.

密度泛函方法预测二英类化合物(PCDD/Fs)的正辛醇/水分配系数

在B3LYP/6-31G水平上全优化计算了多氯代二苯并—对-二英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)系列物的分子结构;基于得到的分子结构描述符,依据修正的线性溶解能理论,分别建立了PCDDs和PCDFs的正辛醇/水分配系数的定量结构-性质关系模型(R2分别为0.985和0.966),并用交叉验证法对模型进行了验证(q2分别为0.983和0.936),用t-检验对各变量进行了检验.检验结果表明,模型的预测能力优于AM1法、单苯环氯取代指数法和拓扑量子方法得出的模型.

再生铝铅生产企业PCDD/Fs排放浓度与特征

研究了国内3家再生金属企业排放烟气和飞灰中PCDD/Fs排放浓度和同系物分布特征,其中两家再生铝企业一家再生铅企业.研究结果显示:两家再生铝企业排放烟气中PCDD/Fs毒性当量浓度(I-TEQ)分别为2.14和0.88ng TEQ/Nm3,飞灰中分别为33.90和0.77ng TEQ/g;再生铅企业排放烟气和飞灰中PCDD/Fs毒性当量浓度分别为0.037ng TEQ/Nm3和0.014ng TEQ/g;两家再生铝企业排放烟气中PCDD/Fs同族体分布存在较大差异,而飞灰中PCDD/Fs同族体分布却十分相似;再生铅铝企业排放的PCDD/Fs同系物分布特征差异较明显;且根据PCDFs与PCDDs总浓度比值大于1可以判断,二者排放PCDD/Fs的形成机理都以从头合成为主.

苏州河沉积物中的PCDD/Fs研究

用酶联免疫检测方法对苏州河沉积物PCDD/Fs进行分析,结果表明,PCDD/Fs水平在3.6～13.7TEQpg/gdw之间(平均值为8.4TEQpg/gdw)。PCDD/Fs含量的空间分布差异较大,中游含量高于上游和下游。对柱状沉积物的分析显示,沉积物PCDD/Fs含量在9.0～18.8TEQpg/gdw之间(平均值为13.8TEQpg/gdw),1996年前后达到峰值。通过对苏州河PCDD/Fs组成模式进行主分量分析发现,河流沉积物的PCDD/Fs为混合来源,其中污水排放的贡献较大。

垃圾焚烧中PCDD/Fs的检测

PCDD/Fs的产生和排放是人们所关注的问题 ,垃圾焚烧是PCDD/Fs的一个重要来源。从其生成的反应机理看 ,PCDD/Fs主要是由于垃圾中存在氯源和不完全燃烧产生的。对垃圾焚烧后的烟气中的PCDD/Fs进行检测具有现实的意义。从国内外的分析方法及分析设备的现状比较 ,建议引起有关部门的足够重视 ,广泛开展检测工作 ,以保障人民的生活健康。

生活垃圾焚烧厂PCDD/Fs排放对周边土壤污染影响的研究

以一生活垃圾焚烧厂为中心,在厂区周围5km的范围内选取包括厂区在内的14个环境敏感点,对其土壤环境进行PCDD/Fs监测,并通过分析样品的PCDD/Fs浓度水平空间分布特征、单体及同族物分布特征以及主成分分析结果,解析其污染来源,以了解生活垃圾焚烧厂的PCDD/Fs排放对其周边土壤环境造成的影响.结果表明,厂区土壤显示最高浓度水平(20.8I-TEQng/kg),其余研究区域均表现出较低的污染水平(0.66~7.11I-TEQng/kg),均没有对土壤环境造成安全威胁.样品中PCDD/Fs单体及同族物分布的特征均显示了OCDD的主要贡献特征,受源影响特征不明显.主成分分析结果显示,该垃圾焚烧厂并非是该研究区域PCDD/Fs污染的主要影响因子,所有点位受交通源影响的可能更大.

废物焚烧厂烟气中PCDD/Fs和PCNs的排放特征

采用同位素内标稀释高分辨气质联用分析法,对废物焚烧厂的烟气样品PCDD/Fs和PCNs进行了测定,分析了其排放特征以及相关性,为有组织排放的PCDD/Fs和PCNs的控制提供理论依据.实验结果表明,空白实验中未发现明显的背景干扰;样品中PCDD/Fs的采样内标回收率范围为74.0%~90.1%,提取内标的回收率范围为53.3%~120.0%,均符合US EPA23和CHN HJ77.2-2008的质量控制标准;PCDD/Fs的同系物浓度均随着氯取代数目的增加而增加,而PCNs同系物则随着氯取代数目的增加表现出先增大后减小的规律.同系物之间的皮尔森相关系数分析结果可知,这两类污染物相邻同系物相关性系数明显大于非相邻同系物相关性系数,表明低氯代同系物可能是生成高氯代同系物的一个重要途径.此外,PCNs和PCDD/Fs同系物的线性相关分析结果表明,一些PCNs化合物(Pe CN、Hx CN、Hp CN、OCN)与某些PCDD/Fs(OCDD、Pe CDF、Hx CDF、Hp CDF)具有良好的相关性(R^2=0.55~0.78),由此推断在废物焚烧过程中这些同系物可能具有相类似的生成机制.