垃圾焚烧与二噁英，不可不知的32个问题
关于垃圾焚烧与二噁英，媒体和公众存在很多错误的认知，例如二噁英的毒性是氰化物的1000倍；把垃圾焚烧排放的痕量二噁英等同于“防毒”等等。其实，焚烧厂的工作人员比居民更怕污染，因为他们才是距离烟囱最近的人。
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1.二噁英是什么？
二噁英是一组对环境具有持久性污染力的化学物质。通常把75种多氯代二苯并-对-二噁英（简称PCDDs）。同类物和135种多氯代二苯并呋喃（简称PCDFs）同类物统称为二噁英类。与之类似的还有12种多氯联苯（简称PCBs）同类物,现在也被世卫组织WHO和日本等国纳入了二噁英类的范畴。上述3种化合物都属于12种受斯德哥尔摩公约控制的持久性有机污染物（简称POPs）。
根据我国有机化合物的命名原则，含氧杂环型化合物叫“噁”，有两个氧取代而没有氮取代的6元不饱和化合物就命名为“二噁英”，这是标准名称，不能写作“二恶英”。
2.持久性有机污染物有何特性和危害？
持久性有机污染物POPs一般具备四种特性：高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性。持久性如，二噁英的半衰期在气相中为400日，在水相中为166日到21.9年，在土壤和沉积物中约17～273年，在人体内的半衰期为4.9～13.1年。
生物积累性的例子如美国旧金山的Tule湖，曾使用滴滴涕（DDT），因经食物链的富集作用导致鱼类、鸟类大批死亡。湖水中滴滴涕浓度为0.000003ppm（ppm为百万分之一），而浮游生物体中滴滴涕浓度为0.04ppm，吃浮游生物的小鱼体脂中为0.5ppm，食鱼的大鱼体脂中达2ppm，吃鱼的鸟类体脂中滴滴涕浓度为25ppm，放大效应达千万倍。
作为食物链末端的人长期食用这些鱼和鸟，有机污染物在人体的富集程度就更可观了。而哺乳期的婴儿位于食物链的顶端，则是最敏感人群。
3.二噁英等的毒害范围有多大？
二噁英类等POPs的持久性表现在对热、酸、热、氧化剂都相当稳定，生物降解也比较困难，能够在环境中长期累积。通过大气和水体的循环，可以发生远距离的迁移，并逐渐扩散到地球上几乎所有的环境介质中。生活在远离工业的极地地区的因纽特人由于以肉食为主，其脂肪组织中检出高浓度的二噁英和有机农药。
二噁英等毒害的时间跨度也特别大，1976年意大利塞维索发生了一次二噁英污染事故，即使在25年后，在受害者孙代身上也可以发现二恶英毒害所引起的病态和缺陷。
二噁英类等POPs所引起的广泛而持久的危害必须通过全球大部分国家的共同努力才能减少和控制。现已经建立起多个控制二噁英的国际和地区的协议，其中最著名的是《斯德哥尔摩公约》。
4.什么是《斯德哥尔摩公约》？
全称《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，是一份关于限制、减少和禁用多种危害环境的持久性有机污染物POPS的国际间多边环境协议，包括中国在内的90多个国家和地区一体化组织参加，中国履约办是国家环保局下属
主管POPs减排和履约的部门。2001年《斯德哥尔摩公约》于斯德哥尔摩通过，2004年生效。首批公布的12种POPS中除二噁英、呋喃和多氯联苯外的9类（氯丹、六氯代苯、七氯、滴滴涕、毒杀酚、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂等）均为有机氯农药。
该公约不仅要求缔约方从战略的角度出发制定削减二恶英类的行动计划，而且提出在战术层次制定以BAT/BEP（最佳可行技术和最佳环境实践）为主的减排策略，在作业层又为不同的排放源提供了相应的技术控制措施，此外要求辅以教育、研发、监测、信息公开、评估等手段保障减排的持续进行，是指导和控制二恶英类排放最有影响力的国际公约。
5.二噁英的毒性真的相当于氰化钾的1000倍以上？
已确认有17种二噁英类物质对人体会产生毒性，其中2,3,7,8—四氯代二苯并二噁英（简称TCDD）是迄今为止人类已知的毒性最强的化合物之一。
在动物试验中，TCDD的豚鼠半数致死量LD50最低，仅为0.0005~2mg/kg,而仓鼠则为1~5mg/kg。豚鼠肌注氰化钾的LD50值为4mg/kg。两者确实相差接近千倍，但这种直接对比不严谨而且也不能反映对人的毒害的实际情况。
首先，氰化物和二恶英的毒性机理不同。氰化物通过抑制细胞色素氧化酶，阻止呼吸链电子传递，造成中毒者在数分钟内窒息死亡；二噁英类化学物质并不会与蛋白质和核酸形成加合物，也没有基因毒性，其毒性主要是通过芳香烃受体AhR诱导基因表达，改变激酶活性和蛋白质功能等而起作用。实验室中急性的二噁英中毒致死的时间都长达数周，中毒特点是数天后肌肉和脂肪组织急剧减少体重变轻（称为废物综合症）。
另外，根据对案例进行估计，人类口服氰化物的LD50 值为1.52 mg/kg，即比动物试验LD50值要小；而不同的动物对二噁英的敏感程度差别非常巨大，如仓鼠的二噁英LD50值为1～5mg/kg。因从未有二噁英中毒致死的案例，因此毒物学家仍不能确定二噁英对人体的毒性作用是否与动物同样敏感。而根据估计，人类的二噁英LD50值应该远高于豚鼠的LD50值。亦有的证据都表明，二噁英导致动物致癌的效果比使人致癌的效果要强烈得多。
6.什么是二噁英类的毒性当量
二噁英和呋喃的多种同类物中分别有7种、10种具有较强的毒性，它们的显著共性就是毒性作用机制都通过芳香烃受体AhR间接起作用。根据其毒性大小的不同，引入毒性当量因子TEF(ToxicEquivalent Factor）进行折算。将毒性最大的2,3,7,8-TCDD毒性当量因子定为1，其他同类物按TEF系数转化后进行叠加，称为毒性当量TEQ(Toxic Equivalent Quangtity)。
北约现代科学委员会1988年提出了一套I-TEF体系，世卫组织1998年提出并于2005年更新了一套毒性当量因子方案，称为WHO 2005 TEF。两套标准一般没有大的偏差，为表达简便，本文不区分两种标准，直接引用文献中的数据。2009年美国EPA推荐统一使用WHO2005毒性当量因子。
7.二恶英对人体的危害？
人类由于职业接触或者意外事故暴露观察到的症状主要有：氯痤疮，肝损害，卟啉血症，感觉障碍，精神障碍，食欲减退，体重减轻。长期暴露下可能引起肝毒性、癌症、流产、生产缺陷等生殖危害，并伤害神经、内分泌、免疫系统等；或引起成人代谢激素的改变，使糖尿病及心脑血管疾病发生率增加。
国际癌症研究中心IARC 1997年将二噁英中的TCDD分类为1级致癌物，即对人类有明确的致癌作用。据美国环保署2010年草拟提出的二噁英致癌斜率因子为1.0×106(mg/kg-day)-1，即在发病率在十万分之一到千万分之一时，一个人终生每天每公斤体重多摄入1pg二噁英，有95%的机会增加千分之一的癌症风险。但EPA未最终确定该数值。
历史上发生过两次的二噁英投毒事件：1997年维也纳纺织协会投毒案和2004年乌克兰总统候选人维克托•尤先科中毒案。前者两名毒害最深的病人血液中的TCDD浓度分别为144000 pg/g和27000 pg/g，而尤先科血液中的二恶英含量为108000 pg/g。其中，体内二噁英浓度为144000 pg/g的女人感觉不适，出现氯痤疮并伴随瘙痒，四肢无力并疼痛，并在随后2年内都感觉恶心。
8.二噁英中毒的临床诊断和治疗
高剂量的二噁英中毒会有时会导致氯痤疮，这是二噁英中毒较为敏感和明显的临床征兆，血液筛查是二噁英中毒临床确诊的方式。
但低剂量暴露时通常难以发现，只有通过实验室检测才能确诊。例如，1976年的塞维索事件（详见后述）中，当地人尤其是儿童出现皮肤红肿、呕吐、视力模糊，直到7日后才发现与二噁英毒害有关。
癌症多发是人群暴露二噁英下的一个重要特征，但鉴于癌症目前已经成为常见的疾病以及重要的死亡原因，也很难成为诊断二噁英中毒的指标。对个体而言，除非有职业接触历史，否则临床诊断更加困难。因此，目前二噁英暴露通常是公共卫生或流行病学的问题，临床确诊难度极大，这在日本和台湾的米糠油事件中都得到了体现。
虽然有研究表明二噁英在人体的半衰期与年龄、吸烟习惯、肥胖程度等有关：年龄越大，半衰期越长；吸烟者体内二噁英衰减快约30%；脂肪越多，半衰期越长；妇女喂乳可以加快体内二噁英衰减。但目前临床还没有系统的治疗二噁英毒害的方法，医生除了针对临床症状进行治疗以外，未有可以主动降低身体二噁英负荷的有效方法。对一些大量曾暴露于二噁英类物质的化工工人，甚至在暴露停止的35年后，血液或其他脂肪组织的二噁英浓度仍居高不下。
9.二噁英每日耐受量TDI标准
鉴于新的有关人类和动物的致癌健康问题的科学数据，世界卫生组织以及各发达国家发布越来越严格的每日耐受量TDI(Tolerable Daily Intak)标准。
1998年5月WHO对人体二噁英的每日耐受量TDI(Tolerable Daily Intak)由1990年制定的10pg/kg降低到1～4pg/kg(1pg为10-12g，即千亿分之1克)。该指标是从动物试验得到的出现不利影响的最低身体负荷（14～37 pg TCDD/kg/d）出发，考虑10倍的不确定因素得到的。
世卫组织当时估计工业国家的人均二噁英类暴露量为1～3pg-TEQ/kg/day，暂时未有证据表明出现毒害作用。所以暂时的最大每日耐受量定为4 pg/kg，应该在终生暴露都不会出现不利影响。而且该指标针对最敏感的物种和最敏感的时期，因此一般认为短期的超标摄入不会引起健康问题。但世卫强调，终极的每日耐受量目标应该是减小到1 pg/kg。2001年，WHO重新将每月可耐受摄入量定为70 pg-TEQ/kg，同期欧盟和英国都公布的接近的标准。各方均认为这个标准能保护最敏感的人不会出现癌症和生育、生长方面的缺陷。而各方的差异主要是基于对剂量响应的身体负荷的评估值不同。
10.人的暴露途径和暴露水平
人类暴露到PCDD/Fs、PCBs可能通过以下几个途径：①饮食摄入、②呼入空气及吸入空气中的颗粒物、③皮肤吸收。多国研究显示，人体摄入二恶英和二恶英样多氯联苯的主要途径是进食动物源性食物，约占总摄入量的95%。肉类、奶类制品和鱼是主要膳食来源。所有其他的食品，特别是非脂肪类食品，对人类日常摄取PCDD/Fs贡献较小。
1999年，日本政府根据4 pg/kg的每日耐受量标准，规定二噁英在不同媒介中的浓度上限分别为：①空气：0.6pg-TEQ/m3；②土壤：1000pg-TEQ/g；③水：1 pg-TEQ/L；④沉积物：150pg-TEQ/g。
1998年日本成人平均每日摄入二噁英2.1 pg-TEQ/kg,1994年美国公布之北美人每日二噁英摄入量如下图，2004年美国成人平均每日摄入二噁英1 pg-TEQ/kg,而我国未有系统的相关研究。
11.对二噁英敏感的人群
二噁英对免疫机能有较强的毒性，因此，产前接触二噁英产生的危害比成年期接触更严重，即胎儿、新生儿较易受到二噁英的损害，例如日本米糠油事件中色素沉着过度的“可乐婴儿”。
英国的数据表明，2个月和6个月的母乳喂养婴儿日均摄入二噁英分别为170和39 pg-TEQ/kg，比正常成年人高几十倍，也远高于WHO的安全每日耐受量。
另外，由于饮食习惯或职业要求，某些人也容易暴露于大量的二噁英。例如，大量食用受污染的鱼的人，或者是纸浆、造纸厂的工人、焚烧厂工人或其他危废厂的工人。
日本一家焚烧厂工人的血清中二噁英浓度平均是附近居民的3.7倍，达到93.5 pg-TEQ/g。该焚烧厂在1988年开始营运，直到1997年因二噁英排放超标和污染当地土壤而被关闭。德国1994年的报道显示焚烧厂工人血清的二噁英毒性当量比控制人群高30%，但同期也有研究发现其他焚烧厂工人血清的二噁英浓度并没有升高。
在中国，一家在1990年代生产五氯酚和六六六的农药厂，7名暴露较严重的工人血清中测出二噁英为1168～22308pg-TEQ/g。而采取相同工艺的德国工厂，工人的血清中二噁英平均为1634 pg-TEQ/g，暗示了我国的职业防护和保健工作做得还不够。中国该工厂中一些接触到化学品，但未有氯痤疮的工人血清中二噁英为400～650 pg-TEQ/g，检修工人为300 pg-TEQ/g；而当地健康人群平均值为30 pg-TEQ/g，与德国1996年的一份背景调查接近。
12.二噁英的个人防护对策
对个人来说，减少二噁英暴露和摄入的对策有：①在相关的污染行业和地点工作时做好职业的防护，减少吸入含二噁英的废气和颗粒物；②由于二噁英类的长期积累性，短期的摄入并不会显著影响长期身体的负荷水平，因此低脂的饮食习惯、平衡膳食或以素食为主，对减少二噁英的危害有重要的意义③少抽烟，多项研究表明，每天1包烟（20支）使人吸入的二噁英量就接近WHO推荐的1～4 pg/kg标准；④减少庭院焚烧垃圾、落叶、祭品或者烧烤活动，少抽烟，也可以减少二噁英的产生。
13.二噁英对人类毒害的几个最重要的历史事件
1962年开始，美国在越南战争中发动“环境战”，在森林地区喷洒脱叶剂(其中含副产品TCCD约230kg)，后来在污染地区地人群出现了大量非正常流产、畸形和怪胎等生殖异常以及其他怪症。仅仅广治省就有2000名儿童患有先天性缺陷。那些参加喷洒脱叶剂的美国飞行员，在返回美国近20年后身体脂肪中仍可检出高达21ng/kg（1ng=10-9g）的TCDD，而美国本土普通人群脂肪中仅为3ng/kg。80年代发现喷洒落叶剂地区人群脂肪中TCDD高达28ng/kg；而越南北方河内人仅为1.2 ng/kg，越南军人为8.1 ng/kg。脱叶剂(橙剂）喷洒后的30、40年后仍然测得在土壤和沉积物中测得高达的百万分之一的TCDD。
1965年，Dow公司在费城Holmesburg监狱对65名囚犯进行二噁英的皮肤试验，剂量比Dow公司试验规章中的规定值高468倍。由于记录被销毁，试验结果不明。但受试者多年后投诉，仍有出现水泡、囊肿和疹子等症状。
1968年，日本福冈和长崎地区发生米糠油中毒事件，出现大量“油症”皮肤病患者，后来发现其病因是食用了被多氯联苯(PCBs)和二噁英类沾污的米糠油。根据调查，污染的米糠油中多氯联苯高达1000mg/kg。日本米糠油事件的受害者平均每人食用了2克多氯联苯，平均每人每日摄入0.62mg-TEQ的二噁英。超过1万人食用受污染的米糠油，将近一半出现不适。
1979年在台湾台中县再次发生2000人的米糠油中毒事件，中毒者多出现氯痤疮和疲倦无力等症状。事后对米糠油的检查认为毒性65%来自二噁英，而35%来自PCBs。117名米糠油中毒事件的女性受害者，其子代体重减轻、生长迟缓、身材矮小，皮肤、指甲、牙齿和齿眼以及肺部异常。由于二噁英中毒的临床诊断困难，而且早期缺乏相关的预警和应急措施，在两次米糠油中毒事件中，当局在污染发生近半年，症状出现数月后才查明原因并采取有效的处理措施。
1976年7月10日，意大利塞维索农药厂发生反应器喷发事故，大约30 KgTCDD二噁英类喷入大气，污染了周围15平方公里的土地，受影响居民达37000人。该地最高的血清TCDD浓度是56,000 pg-TEQ/g，研究发现污染区居民普遍患氯痤疮等疾病，妇女的自然流产率增加，但跟踪调查发现癌症以及死亡率的数据有矛盾，未能证实与二噁英毒害有关。
上世纪80年代后全球范围发生过多起食品或饲料中中检出超量二噁英的安全事件，包括1999年比利时和西欧、2004年的荷兰、2007年欧盟、2008年爱尔兰、2009年台湾、2010年德国。在中国大陆方面，相关的监测和报道非常少，但1997年香港环保署曾因深圳海湾产的蚝(牡蛎)二噁英含量严重超标而全面禁止进口。这些食品二噁英污染事件，均未造成严重的公共健康威胁，但每次事件都造成了巨大的经济损失和社会影响。比利时的“二噁英鸡污染事件”最终还导致内阁的集体辞职。
14.二噁英的来源与分布
虽然早在1872年，德国科学家就合成出二噁英，但二恶英在工业过程中是一种副产品，主要来源于焚烧、加热和燃烧过程、纸浆氯漂白和一些除草剂和杀虫剂制造等的生产过程,香烟烟雾和汽车尾气中也有微量的二噁英。另外，自然界的火山爆发和森林火灾也可产生二噁英。
联合国环境规划署（简称UNEP）编制了二噁英和呋喃排放识别和量化标准工具包，共列出了10大类主要源类别，分别是：1）废弃物焚烧；2）钢铁和其它金属生产;3）发电和供热；4）矿物产品生产;5）交通；6）非受控燃烧过程；7）生产和使用化学品以及消费品;8）其他来源；9）废弃物处理；10）潜在热点。
广东2008年估算的二恶英排放量居全国第5位。废弃物焚烧、再生有色金属生产、炼钢生产和铁矿石烧结为四大二恶英重点排放行业，我省上述四行业的排放量分别占全国相应行业排放量的10%、8%、6.1%和0.5%。
15.世界各国二噁英减排的成效和经验
世界各国二恶英减排和控制的基本思路是相似的，基本都包括了下列四个方面的行动要素：建立清单、制订标准、加强监测、强化监管。
（1）美国二噁英类的减排实践
美国2000年的二噁英排放较1987年减少 90%，而且预计仍在不断减少。其成效的取得主要得益于清洁空气法的强制作用下，实施了最大可行控制技术标准，对生活垃圾焚烧、杀虫剂生产、造纸氯漂白和再生铜生产为主的几个行业进行控制。
其中，曾经是最主要的二恶英产生源的生活垃圾焚烧、医疗废物焚烧和危险废物焚烧水泥窑向大气中排放的二恶英从1987 年到 2000 年减少了 99%、85%和 84%。2000年生活垃圾焚烧排放的二噁英为83.8g-TEQ，占全部排放的5.9%。而与此同时，民用庭院废物燃烧所排放的二恶英已占总排放量的35%，总量为499g-TEQ，从1987年到 2000 年减少仅 17%。
从1972到1999年，美国人的二噁英人体毒性负荷减少了 4～5倍，可计算出人体暴露量实际上减少了95%以上。
（2）日本二噁英类的减排实践
日本地少人多，焚烧是其作为废物处理的一种重要手段。在 2003 年排放的 5161 万吨生活垃圾中，焚烧处理比例高达 78%，生活垃圾焚烧设施有 1396 个。 早期垃圾焚烧烟气中二恶英的排放浓度差异很大，从0.2ng-TEQ/Nm3到 300 ng-TEQ/Nm3，平均值约为10 ng-TEQ/Nm3。1998年的全日本二噁英类排放清单调查结果显示约93.9%来自生活和工业废弃物的焚烧。
20世纪90年代的密集出台的控制标准和政策法规收到了很好的效果。2003 年，日本已实现二恶英排放总量由 1997年的7680～8135 g-TEQ减少到372～400 g-TEQ，约为95%。2005 年日本政府进一步提出到 2010 年二恶英类排放量比 2003 年降低 14.3%～15.5%的目标，并且调整了相应的减排措施，包括使用斯德哥尔摩公约的 BAT/BEP进行污染物的减排，强调利用《循环法》、《废物管理法》从废物的减少、再利用、循环的角度减少源头废物的产生量，达到二恶英类减排的目标。为了监管《二恶英法》的执行效果，日本环境部每年编制《二恶英法执行报告》，形成每年二恶英类排放清单，评价各地的二恶英类减排的执行情况。例如日本2008 年检测大气、地下水、沉积物、地表水、土壤中的样品数分别达到 721、1700、1384、634、1073 个。
1997 年日本小规模民用焚烧设施仅占总体焚烧二恶英类排放的 10%左右，而 2003 年以后首次超过了另外两大源，成为焚烧设施排放的第一大源。2007年，日本二噁英类排放量约为286~307 g-TEQ，较1997年减少了约96% ，小型垃圾焚烧已经上升为第一大单一的二噁英排放源，占总排放的约26%。
为了促进公众参与二恶英类减排活动，同时也为了在二恶英类控制方面和公众建立信任、相互监督，各级政府定时向公众发布二恶英类检测报告。同时，国家每年面向公众印发二恶英类宣传册，宣传二恶英类物质的特性、形成原因及政府所采取的控制措施，并鼓励公众遵照“减量化、再利用、资源化”的原则，通过减少最终废弃物处理量、避免随意焚烧废物等手段参与到减少二恶英类的活动中。
日本人均每日的二噁英摄入量由 1998年 2.1 pg-TEQ/kg/day 下降到 2006 年的 1.06 pg-TEQ/kg/day。
（3）欧盟二噁英类的减排实践
德国从1985年到2005年，垃圾焚烧规模增加1倍，由于生活垃圾焚烧厂严格的排放标准，二噁英年排放量由400g下降到不足0.5g，下降幅度接近1000倍，占二噁英总排放量的不足1%；瑞典从1991年的18座垃圾焚烧站排放100克二噁英，到2006年的29座垃圾焚烧站排放0.7克二噁英,已经远低于交通行业、工业所排放的二噁英；英国大气中二恶英的排放量由1990年的1111.9ｇ-TEQ降低到2005年的 204.5ｇ-TEQ，减少量达到82%。曾经是最大的二噁英污染源的城市垃圾焚烧由1993年的409ｇ-TEQ下降到2004年的 0.54ｇ-TEQ，占全部排放的不足0.5%。而最大的二恶英排放源是无组织的小规模的废物燃烧、农业废弃物的燃烧和火灾。
欧盟整体从1985年到2005年已知的二噁英排放源减少90%。2005年民用源排放的二恶英类物质将较1995 年减少仅10%，而工业源减排可以达到58%。估算欧盟大气中二恶英类的排放，民用源包括民用燃烧和无组织的废物燃烧占到总体排放的45%，而钢铁生产、电力、有色分别仅占到总体排放的8%、5%、5%。
16.我国二噁英类排放清单
中国是已知二恶英排放量最大的国家之一,目前的排放清单还很不完善，相关的各类研究也十分缺乏。根据履行斯德哥尔摩公约的要求，政府依据 UNEP工具包，结合我国已有的监测和研究数据，估算出了 2004 年我国各类源二恶英类的排放量为10.24kg I-TEQ，为世界第一大二噁英排放国。.
17.我国二噁英的污染监测现状
我国对环境介质、人体和食物中二恶英类污染物浓度的监测工作近年来有较大的发展，以下对一些成果进行摘要说明。
（1）大气
2007年的研究表明，广州花都、荔湾、天河、黄埔4区大气中的二噁英平均浓度分别达到了0.1046、0.4305、0.1637和0.7693pg-TEQ/Nm3；2008年的研究表明，北京市海淀、朝阳、丰台3区测出24组数据，二噁英类大气含量平均分别为0.195、0.152和0.336pgTEQ/Nm3；而上海嘉定、闸北、浦东和黄浦4区的大气二噁英浓度平均值分别为0.4971、0.289、0.1444和0.1432pgTEQ/Nm3。
而美国大气中二噁英含量的标准为1.0 pgTEQ/Nm3，日本为0.6pg-TEQ/m3。
我国11个无重要污染源的背景地区(见下图)中的大气二噁英类浓度中位值为14.02fg TEQ/Nm3。同时我国一些电子垃圾回收地，其大气中二噁英的污染水平达到了触目惊心的程度，例如台州市0.2～3.5pgTEQ/Nm3、汕头市贵屿镇为1.0～51.2pg-TEQ/Nm3，清远市龙塘镇为0.5～29.3 pg-TEQ/Nm3。
（2）土壤和沉积物
下列表格分别列出我国对土壤和河流沉积物方面的研究结果。
（3）水
因二噁英的水溶性极低（10-8 g/L),故大部分均由水中底泥吸附，水中含量极為微量，不致造成水源污染。珠江主干西江中水相总二噁英/呋喃的毒性当量介于 0.419～4.471pg-TEQ/L之间，但与欧洲的波罗的海和易北河比较，仍高出 2～3 个数量级。
（4）人体
2009年一份中国人人乳二恶英水平的调查，检测了12个省份共1237人的人乳中二恶英类浓度在2.59～9.92 pg-TEQ/g脂肪之间，其中位值为5.11 pg-TEQ/g脂肪。结论可以总结为：①农村地区人乳样品中二噁英少于城市地区的样品；②人乳中二噁英的毒性当量与水产品、肉食消费成正相关关系。③婴儿因母乳喂养而摄入的二噁英比发达国家的少。④中国人二恶英毒性当量负荷仅为中国香港和台湾地区人民的一半，是比利时人的八分之一。⑤中国经济发达地区的二恶英污染正成上升趋势。#p#分页标题#e#
（5）动物和食品
香港食物安全中心2011年发布的膳食研究报告对71种可能含有二恶英和多氯联苯的食物进行2次抽样检测，发现当中66%含二恶英和多氯联苯。其中“鱼类和海产及其制品”的二恶英和多氯联苯含量最高(平均含量为0.440pg-TEQ/g)，其次是“蛋及蛋类制品”(平均含量为0.137pg-TEQ/g)、“油脂类”(平均含量为0.094pg-TEQ/g)和“肉类、家禽和野味及其制品”(平均含量为0.091pg-TEQ/g)。至于二恶英含量最高的3种食物，则分别为桂花鱼(1.056pg-TEQ/g)、蚝(0.926pg-TEQ/g)和鲳鱼(0.885pg-TEQ/g)。中心分析约5000名市民的每月膳食摄入量，发现一般人每月摄入21.92pg-TEQ/kg，即使高摄入量市民亦只摄入59.65pg-TEQ/kg。但也有3.1%的市民估计摄入量超过WHO每月摄入的标准（70pg-TEQ/kg）。根据饮食习惯的不同，摄入量高的市民比摄入量一般的市民摄入量高约一倍。
深圳市检测了从2004年到2008年采样的12种共123份食品样品的总二恶英(包括PCDD /Fs和PCBs)污染水平,动物性食品的毒性当量由高至低依次是:鱼类>禽蛋>牛肉>奶粉>羊肉>鸡肉>鸭肉>猪肉,植物性食品由高至低依次是:植物油>豆制品>粮谷类>蔬菜。其中鱼类二恶英毒性最高,为9.45pg-TEQ/g脂肪,植物性食品以蔬菜类本底浓度最低,为0.00260 pg-TEQ/g全重。123份样品中二噁英污染毒性当量浓度本底平均水平均低于欧盟制定的限量标准，但仍发现有5份样品(3份牛肉、2份禽蛋)超出了欧盟参考值。
另外，深圳附近19种常见咸/淡水鱼二噁英当量毒性为0.063 ～1.30 pg-TEQ/g，低于欧盟的限量标准（4 pg-TEQ/g）。根据本地居民的饮食习惯，一个60kg的成年人每日食用约109g鱼类，每日摄入0.47皮克当量的二恶英。另一份研究表明，广州市场上的海鲜类（鱼、虾、蟹、贝和软体类）的二噁英类含量与日本、韩国、美国、欧洲各国的海鲜类产品的二噁英类含量相比，没有太大的差别。根据本地居民的饮食习惯，海鲜类食物导致的二恶英每日摄入量为1.1pg-TEQ。
其他已有的研究也表明，中国居民食品中的二噁英污染暂不会对人体健康产生严重的负面影响。但详细的膳食研究和食品监测仍然是必要的。
18.我国目前治理二噁英的有关工作
我国已出台的直接针对二恶英类的管理政策主要集中在废弃物焚烧行业，围绕该行业制定的污染物排放标准、技术规范、监管规范中均涉及对二恶英类排放的控制。
指导国家战略层面上对二恶英类的整体控制是基于向斯德哥尔摩大会递交的《国家实施计划》，《国家实施计划》作为国家控制持久性有机污染物的框架性指导文件，明确了我国分阶段二恶英类控制战略目标和行动计划。到2015 年，基本控制主要行业二恶英排放增长的趋势，其单位产量（处理量）排放强度降低10%；到2020年，基本实现主要行业二恶英排放的全面削减。
环保部还出台了《二恶英污染防治技术政策》，对铁矿石烧结、电弧炉炼钢、再生有色金属生产、废物焚烧、制浆造纸、遗体火化和特定化工产品生产行业提出了相应的二恶英污染防治技术路线和技术方法。二恶英污染防治工作遵循全过程控制的原则，通过加强源头削减、优化过程控制、积极推进污染物协同控制与专项治理相结合的技术路线，减少二恶英的产生和排放。
除此之外，由于二恶英类的排放和控制受到企业生产技术、综合污染物控制水平的影响而有很大差别，因此，我国当前针对节能减排、产业结构调整、清洁生产及对重点行业其它污染物控制所出台的大量政策，可以在某种程度起到间接减少二恶英排放的效果。
19.二噁英类的检测难度有多大？
二噁英异构体种类较多，各异构体毒性差别又大，这就要求其测定方法必须满足严格的要求：(1)高灵敏度。检出限起码达到pg(1pg=10-12g)级或ppt(10-12)浓度以下；(2)高选择性。从监测样品中提取出来的多种化合物成分中，共存干扰成分的含量往往高出二噁英类几个数量级，因此定量测量必须要求高选择性；(3)高特异性。二噁英类本身是由210 种异构体组成的混合物，在需要检测的各二噁英异构体中，必须全部分离2,3,7,8-氯代异构体，单独定量，因而要求方法具有高特异性；(4)严格的质量保证措施。二噁英类分析不同于常规项目分析，其浓度极低、操作复杂、分析周期长等特点要求方法本身必须有一套严格的质量保证措施。
二噁英类分析是一种超痕量的分析方法，难度大、费用高而且技术复杂，因此对分析人员、药品试剂、仪器设备、分析环境和实验室管理等各方面都有严格的要求，建设一个二恶英实验室动辄花费千万元。而单个检测样品分析周期约1周，价格也在5000元或以上。
环保部目前在全国设置了7个二恶英监测分中心，卫生部下属有５个疾病预防控制中心建有二噁英实验室，加上国内科研院校的实验室，至少有超过35个二噁英的实验室可以进行精确的二噁英检测。
20.二噁英类的检测标准？
目前国际公认的最先进最准确的二噁英检测方法是“气相色谱/高分辨质谱法(GC/HRMS)”，美国的EPA 1613、日本的JIS K0311、欧盟的EN1948，我国水质（HJ 77.1-2008）、环境空气和废气（HJ 77.2-2008）、固体废物（HJ 77.3-2008）以及土壤和沉积物（HJ 77.4-2008）中二噁英的测定标准也是基于这个方法。
另外，二噁英的生物学检测和免疫学检测等半定量方法，因其分析时间短、操作简单、价格低廉等优点，开始得到大量的应用。其中化学活性荧光素酶基因表达法（CALUX）不但可以用来检查废气、灰尘和灰渣中的二噁英，而且可以筛查饲料和食品中的二噁英，在比利时、日本和美国都已经得到官方的认可和大量的应用。
21.二噁英类污染与垃圾焚烧
二噁英类污染问题其实是20世纪随着含氯有机化学工业的发展和含氯燃料燃烧才逐渐出现的。美国湖底底泥当中的二噁英浓度的检测表明，在1960年代禁止含氯有机化学品的生产后，湖底底泥当中的二噁英浓度在达到顶峰后开始降低。随后，垃圾焚烧行业所产生的二噁英成为最大的排放源（根据15个发达国家的排放清单，1995年，垃圾焚烧占到到二噁英大气排放量的50%），因此对该行业的研究报道最为成熟，规范制订也最为集中。
美国垃圾焚烧厂二恶英类排放显示，大型焚烧厂（大于 225 吨/天）焚烧垃圾总量的 91%，其产生的二恶英类仅占到全部产生的 17%，而焚烧了垃圾总量 9%的小型焚烧厂（小于 225 吨/天），其产生的二恶英类要占到 83%。另外，多国的经验都表明，无组织的废弃物低温焚烧比大型焚烧炉制造了更多的二噁英，而在焚烧炉中进行高温焚烧并不会显著增加二噁英的排放。美国二噁英环境储存和影响的变化如下图。
22.我国生活垃圾产生和处理
2010年，全国设市城市和县城生活垃圾年清运量2.21亿吨，主要三种处理处置方式是卫生填埋、焚烧和堆肥。其中焚烧设施规模为89625吨/日，占处理量的20%，与发达国家相比处于较低的比例。2010年仅有27.4%的垃圾无害化处理率，大量没有处理的生活垃圾在城镇偏僻处堆放，带来土地、空气、水源污染，还有滋生细菌等严重后果。
由于焚烧处理方式极强的减容性和发电的经济性，“计划到2015年全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上，其中东部地区达到48%以上。届时我国垃圾焚烧处理能力将从89625吨/日大大提升到307155吨/日，增加将近2.5倍，增加的比例和绝对值都超过填埋的处理方式，可见焚烧处理方式发展迅猛，占总处理量的比例越来越大，是今后最主要的垃圾处理方式。
23.我国生活垃圾焚烧处理现状
据欧洲垃圾发电企业联盟（CEWEP）2006年统计，全世界现有生活垃圾焚烧厂约2100座，其中具备发电能力的约1000座；总焚烧处理能力约为62.1万吨/日。瑞士、日本和丹麦等经济发达而土地稀缺的国家，生活垃圾焚烧比例均高于60%。
根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中的《“十一五”全国城镇生活垃圾处理主要指标实现情况》2010年我国垃圾焚烧处理设施数量238座，垃圾焚烧处理能力179250吨/日。
而截至2010年9月，全国共建设生活垃圾焚烧厂100座，其中建成56座，在建44座。超过70%的生活焚烧厂集中在我国经济最为发达的东部地区，广东、浙江、江苏和4个直辖市（北京、上海、天津、重庆）位居前四位，合计占全国生活垃圾焚烧处理总量的近60%。
根据《我国城市生活垃圾处理行业2011年发展综述》截至2011年年底，国内已投入运行的生活垃圾焚烧发电厂有120座，总处理能力为10.2万吨/日，总装机容量超过2100MW。2011年新投入运行的生活垃圾焚烧厂23座，总规模超过2.1万吨/日，比2010年有大幅度增加。
24.生活垃圾处理方式对比
目前，我国城市生活垃圾无害化处理处置仍以卫生填埋为主，焚烧处理技术应用发展较快，堆肥处理市场逐渐萎缩。
垃圾填埋是普遍采用的处理方法。因为该方法简单、投资少，可以处理所有种类的垃圾，所以世界各国广泛沿用这一方法。从无控制的填埋，发展到卫生填埋，包括滤沥循环填埋、压缩垃圾填埋、破碎垃圾填埋等。
堆肥是使垃圾、粪便中的有机物，在微生物作用下，进行生物化学反应，最后形成一种类似腐殖质土壤的物质，用作肥料或改良土壤。
广州每天大约会产生1.8万吨生活垃圾,经分类和资源回收后仍有1.4万吨要进行填埋和焚烧等终端处理，现有设施基本上是超负荷运作。北京、上海等大城市的情况也都类似。曾经有估算，按照2008年广州垃圾产生量及人口增长的情况，如果继续采取填埋为主的垃圾处理方式，广州一年需要增加土地24 hm2，这对土地资源日益紧缺的广州来讲，无疑面临着巨大的挑战。
不管是填埋、焚烧还是堆肥，都需要做好垃圾的减量和分类工作。2013年上半年，广州市城镇生活垃圾清运处理总量为269.7万吨，日均处理量为1.4万吨，老六区较去年同比下降1.13%。全市餐厨垃圾分类收集量为4.4万吨，同比增长136.38%；资源回收量为71.9万吨(未含居民有偿交售量)，同比增长75.06%；有害垃圾分类清运量为65吨，同比增长153.81%。
25.垃圾焚烧是否产生更多的二噁英？
早期的研究认为二噁英是本身就存在于生活垃圾中的，因为燃烧不能完全破坏其结构，才会残留在烟气与飞灰中。但目前基本已经明确，焚烧是消灭二噁英的一个手段，但在燃烧后的合适温度区域，二噁英会重新生成，最终排放的二噁英量高焚烧炉输入的垃圾中所含有的二噁英量。
绿色和平组织2001年的一份报告《焚烧与人类健康》中综述了有关的研究，其中引用西班牙的一份研究表明，进入焚烧炉的原生垃圾中二噁英的毒性当量为79.8 g-TEQ/a，而每年焚烧炉排放的废气、飞灰和炉渣中的二噁英的毒性当量分别为1～1.2 g-TEQ/a、46.6～111.6g-TEQ/a和2～19 g-TEQ/a。该报告引用的大部分研究结果表明，焚烧后二噁英增加，但部分结果表明二噁英经过高温焚烧后有所减少。由于二噁英的排放与燃烧技术有直接的联系，随着技术的发展和环保法规的紧缩，我们可以预计垃圾焚烧后的二噁英应该有所减少。
26.垃圾焚烧处理的优点和潜在危险
减量化、无害化、资源化是城市垃圾管理的重要原则之一。
城市生活垃圾焚烧处理的优点有：①占地小，快速减量效果好。减重可达70%，减容可达90%。无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点。②对可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等进行有效处理；③实现垃圾的资源化，焚烧产生的热量可用来供热或发电。例如，2007年美国87座垃圾焚烧发电厂，每天焚烧处理量约为9.5万吨，发电能力2500MW，产值100亿美元。
潜在危险在于每吨垃圾焚烧后会产生大约5000～7000m3废气，当中含有二恶英、重金属等有毒有害物质。当今最好的焚烧设备，在运转正常的情况下，这些极微量的有毒物质仍然很难全部净化。而且这样的污染物以气态出现，容易扩散到环境当中。焚烧后产生的飞灰属于危险废物，一般经过可靠的控制措施收集后进行安全填埋。但仍有极少数尤其是颗粒度在1μm以下的飞灰会排放到环境中。
27.二噁英在焚烧过程中的生成机理
焚烧过程中二噁英和呋喃的生成主要通过三种途径，即高温生成、从头合成和前驱物生成。
㈠高温生成
二噁英的高温生成主要是垃圾炉膛高温区(500～800℃)生成的氯苯和氯酚等氯代前驱物通过自由基缩合、脱氯等反应过程生成二噁英。
在缺氧燃烧的条件下，生活垃圾中的所有有机氯和部分无机氯会以HCl的形式释放，后转化为Cl和Cl2，作为氯源与不完全燃烧产物发生氯化。燃烧过程中，不完全燃烧产物的氯化和氧化是有竞争关系的，当氯源充足，就会更易发生氯化反应而生成大量氯代不完全燃烧产物，再聚合生成二噁英。高温气相生成的二噁英仅占二噁英总的排放量很少的一部分。但在合适的温度范围（500～800℃），高温气相生成也是二噁英形成的重要途径。
㈡从头合成
从头合成（de novo）反应是指碳、氢、氧以及氯等元素通过基元反应生成二噁英，或者由化学结构不相近的不含氯元素的有机物与氯源发生反应生成。“从头合成”是飞灰残碳的氧化反应的副反应。反应过程中，65%～75%的残留碳氧化生成二氧化碳，仅有1%的残留碳转化为氯苯，0.01%～0.04%的残留碳直接生成二噁英，二噁英的生成量随着飞灰残留碳气化速率增加而增加。
㈢前驱物生成
前驱物生成主要有两种：异相前驱物催化生成和同相前驱物催化生成。
①二噁英的异相催化生成是指烟气中已生成的气态前驱物氯苯、氯酚等与飞灰表面吸附的二噁英类前驱物在催化剂催化作用下生成二噁英的过程。
②二噁英的同相前驱物催化生成是指飞灰表面吸附的前驱物聚氯乙烯与氯苯、氯酚等反应生成二噁英的过程。
总的来说，二噁英在焚烧炉中的形成条件主要有：①适宜的温度，200～500℃；②前驱体物质，主要是含苯环的有机物；③氯的存在；④铜、铁等金属催化剂。通过严格控制焚烧炉燃烧室温度、烟气停留时间、氧气和一氧化碳含量，确保生活垃圾及烟气中有机气体，包括二噁英类物质前驱体的有效焚毁率，可以降低后续生成二噁英的水平。
28.垃圾焚烧处理的工艺流程
焚烧处理系统主要有四个子系统：前处理和进料系统、焚烧系统、助燃供风系统和烟气处理系统。其他还包括炉渣以及废水的处理、锅炉的供水以及余热的回收利用系统。
其中最核心的是焚烧系统（即垃圾焚烧锅炉），目前主要的垃圾焚烧锅炉有机械炉排炉、流化床焚烧炉和回转式焚烧炉。流化床焚烧炉由于掺煤燃烧，温度控制较好，在二噁英控制方面比机械炉排炉更好。
29.焚烧炉的二噁英控制技术
对垃圾焚烧等重点二噁英污染源，必须实施全过程控制，包括加强源头削减、优化过程控制和完善末端治理。
㈠源头削减是指使用管理手段和技术手段，减少生产原料中存在的二恶英前驱物的含量，减小产生二恶英的潜在风险；主要是控制多氯联苯以及含有机氯（PVC）高的废物（如医疗废物、农用地膜）进入焚烧炉。
㈡过程控制是指在生产过程中控制工艺运行参数，避开二恶英的生成条件，减少二恶英的生成；通常采用的是“3T+E”工艺，即焚烧温度大于850℃；停留时间2.0 s ；保持充分的气固湍动程度；以及过量的空气量，使烟气中O2的浓度处于6%～11%。设置急冷系统对焚烧产生的高温烟气进行急冷处理，控制烟气200～500℃温度区间的停留时间小于1s，减少飞灰在设备内表面的沉积从而减少二噁英生成所需要的催化剂载体,减少二恶英的再合成风险。应尽可能提高焚烧系统稳定运行的连续时间，减少焚烧炉的启动和停炉次数，减少因非正常工况而产生二恶英。
㈢末端治理是指在烟气污控措施上，采用针对性的处理技术，控制二恶英向环境中排放。活性炭喷射、布袋除尘器是去除烟气中二恶英类物质的有效途径，我国大型生活垃圾焚烧烟气净化系统基本上采用“半干法脱酸+活性炭喷 65 48010 65 31673 0 0 6034 0 0:00:07 0:00:05 0:00:02 6035吸附二恶英+布袋除尘器除尘”的烟气组合处理工艺。若在烟气净化系统中采用烟气选择性催化脱硝装置，在实现控制NOx 排放的同时进一步降解烟气中二恶英排放量。
30.我国二噁英排放标准
控制标准的制定是排放得以控制的最主要因素，目前，我国已出台的直接针对二恶英的管理政策主要集中在废弃物焚烧行业，围绕该行业制定的污染物排放标准、技术规范、监管规范中均设计对二恶英排放的控制。除了废物焚烧行业外，其他重点行业已经开始建立二恶英管理政策及控制标准。
对比而言，欧盟垃圾焚烧指令2000/76/EC标准限值为0.1ng-TEQ/m3；美国和日本最严格的标准分别是0.2和0.1ng-TEQ/m3；中国环保部早在2010年就编制了新的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（征求意见稿），将处理能力大于150t/d的焚烧炉烟气排放二噁英的标准降低到0.1ng-TEQ/m3，但迟迟未实施。
31.对废物焚烧源二恶英类排放情况的研究
田洪海和欧阳讷（2003）、李国刚和李红莉（2004）对检测数据进行了报道，早期达标排放率较低。近年 Ni 等（2009）对全国的 19 个生活垃圾焚烧设施进行了排放检测，Gao 等（2009）对全国 14 个医疗废物焚烧设施二恶英做了排放检测，从报道数据看，生活垃圾焚烧设施对二恶英类的控制要好于医疗废物焚烧设施。
上图是2006~2009年正式公布的20家垃圾焚烧企业二噁英排放数据。结果显示，测定均值1.0ngTEQ/Nm3的达标率为78%，测定均值为0.5ngTEQ/Nm3的达标率为72%，测定均值为0.1ngTEQ/Nm3的达标率为43%。
32.普通人如何参与垃圾二噁英的减排？
①日常生活中，应尽量使用低污染及可回收再利用材质的物品，减少使用含氯用品，促进源头减量。②做好垃圾资源回收分类，阻止三类物质被送进焚烧炉：厨余等含水且会降低燃烧温度的垃圾；塑料制品；金属类、含汞温度计、电池等；③尽量搭乘大众运输工具，减少使用机动车辆，降低汽机车排放的废气等。④另外，避免露天焚烧各类的废品，甚至连清明祭祖也应尽量减少烧纸钱和带塑料包装的祭品；⑤用电炉电热水器代替炉灶，减少低品质的燃料如煤和薪柴的燃烧。
后记
城市是一个高度资源依赖型的区域，像我们居住的城市-广州，每天需要耗费大量的粮食和物资，也产生了巨量的垃圾。对于垃圾处理，卫生安全、环保、经济三个方面都很重要。编者认为垃圾焚烧即使不是最主要的解决方案，也应该是必不可少的。
早在2000年，广州、深圳等全国8个城市就作为垃圾分类收集的试点，但基本都以失败而告终。究其原因，编者认为就是认识不足，力度和决心不够。就像环保低碳的概念每个人都知道，但放弃高消费所带来的满足就很少有人能真正做到！我们追求废物的零排放、循环再用，我们应该学习德国和日本，严谨细致的进行立法、规范、收费和公民教育，也可以从台湾和香港的垃圾分类成效中看到巨大的希望，但就目前的情况来看，垃圾焚烧即使不是最主要的处理方法，也应该是必不可少的方法。垃圾焚烧有二噁英产生和扩散的潜在危害，但在目前“垃圾围城”的局面下，是最可靠和成熟技术手段。
城市生活应该是公民共同参与，共同决策才能真正落到实处的。专家学者做调查研究，政府做决策、规划、政策规范和引导。但也要认识到，生活垃圾处理设施如同其它环卫设施一样（如公共厕所、垃圾收运设施），大家都需要但都不愿意放在自己家附近。如何看待和处理NIMBY（not in my back yard，英文“不要放在我家的后院”的缩写）这个矛盾，需要理性、需要实事求是、更需要民主。
目前大部分人谈二噁英而色变，同时很容易的就将垃圾焚烧厂的异味与之联系在一起，这是错误的。目前省内一些高标准的大型垃圾焚烧电厂，在环境卫生和异味控制方面做得不比国外差，况且，二噁英与垃圾本身的异味没有关系。
有研究表明，每两个癌症病人有一个是在发展中国家，比发达国家高4倍。二噁英作为一种确认的致癌物，必须有一个更完整的评价和预警的机制才能让国民放心。而在这方面，我国还有很长的路要走。
作为焚烧和污染控制方面的研究者，编者希望通过总结和普及一些科学研究成果和事实，让普通民众能更好的认识二噁英和垃圾焚烧。
卢志民 编
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