农村小焚烧炉排放多少二恶英?
半年前,本号发布过一篇名为《再忧 | 农村小焚烧炉烟气排放二恶英严重超标》的文章,文章采编自论文《农村小型生活垃圾焚烧炉周边环境二恶英类污染物来源及分布规律研究》(收在《持久性有机污染物论坛 2008 暨第三届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集》中,该研讨会 2008年5月17日召开)。
近日,小编偶然发现一篇名为《农村简易垃圾焚烧炉周边土壤二恶英分布研究》的论文,这篇文章发表于 2010 年的《浙江大学工报》上。两篇论文的研究人员名字有重合,小编以为时隔两年,又进行了一次研究,于是就对比着前文提到的论文来看。结果发现两篇文章采样的焚烧炉的特征和环境特征几乎一样,甚至土壤和灰渣的检测结果也是一样的,而且 2010 年发的这篇是 2008 年 8 月 12 日收稿的。于是,小编大胆推断,这两篇文章是同一个研究,只是在不同的场合,展示的内容有所不同。如果将两篇论文的结果结合起来,就能得到此次研究的完整结果。
焚烧炉介绍
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该焚烧炉
采用的是固定炉床无动力炉窑焚烧技术:垃圾一次性堆放于炉床上,由余烬缓慢蒸干垃圾中的水分,在一定的燃点下自燃加以焚烧处理,热量不进行综合利用;
烟气则未经处理直接由 10 米高左右的小烟囱排向环境,基本属于无组织排放。
日处理垃圾量为 8 吨;
截至实验日运行时间为 2 年;
座落于一东西向蜿蜒狭窄的山谷中(山峰海拔约 500m) ,谷中平地为乡间机耕路及狭窄的农田。建设项目位于北面山峰下的一个小山坳中,东、西、北三面山坡均种植果树,南面山坡上种植茶树及其他经济作物。污染物的扩散受东南风、西南风及北向的下洗风的影响。
采样
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废气:采集了垃圾脱水阶段、自燃阶段、燃后阶段、余烬阶段的废气样品;
飞灰:1个,收集于焚烧炉废气排放口烟囱内壁上;
灰渣:1 个,采集于炉渣排出口;
土壤:6 个环境土壤样品,采集表层土壤( 0 ~ 20 cm),土壤样品的性状、植被及采集点位如下图所示。
背景土壤样品:其他地区。
土壤采样点
结果及分析
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下巴惊掉了吗?
废气二恶英
如上表所示,不同的焚烧时段,二恶英的浓度都远远大于我国的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)所规定的 0.1 ng TEQ/m³。垃圾脱水烘干阶段,二恶英的浓度达到 235 ng TEQ/m³,是该标准的 2350 倍。而最低的是自燃阶段,浓度为 27.6 ng TEQ/m³,是排放标准的 276 倍。
为什么废气二恶英浓度会这么高?个人推断应该是焚烧的温度达不到 850 度,而且该焚烧炉无任何烟气处理设施。而垃圾脱水烘干阶段浓度尤其高,研究人员推断应该是该阶段温度处于二噁英最佳合成温度阶段。
土壤二恶英
污染源周边采集的土壤样品中二恶英国际毒性当量变化范围为 2. 29~ 9. 45 ng/kg,均值为 4. 64 ng/kg, 高于土壤背景值 0. 521 ng/kg 及杭州市城市生活垃圾焚烧厂周边农业土壤的 1. 22 ng/kg。
飞灰及灰渣二恶英
焚烧炉飞灰及灰渣样品中二恶英国际毒性当量分别为 3 454 和 32. 2 ng/kg。飞灰样品中二恶英毒性当量是灰渣样品的 107 倍,是周边环境土壤样品平均含量的 744 倍。
而根据《生活垃圾填埋场污染控制标准 》(GB 16889-2008),生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣(包括飞灰、底渣)经处理后二恶英含量(或等效毒性量)低于 3 ug/kg,并且经稳定化处理后才可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。而该小焚烧炉的飞灰二恶英已然超出了该标准,并且不经过任何处理即被倾倒于周边环境中。
研究人员发现飞灰及灰渣样品中二恶英的不同异构体的分布规律相似,推断其原因为农村垃圾焚烧炉采用无动力焚烧模式,焚烧过程中产生的飞灰部分回落入炉渣中,结果导致灰渣样品的二恶英分布规律与飞灰相似。
土壤二恶英与飞灰及灰渣二恶英的关系
研究人员采用主成分分析方法探讨了土壤样品与焚烧炉排放之间二恶英的相关性,结果发现土壤样品中的二恶英与焚烧炉排放的飞灰或灰渣相关性较差,其原因一方面可能和土壤样品中主要以 OCDD 为主有关;另一方面说明土壤中的二恶英不仅仅来自于生活垃圾焚烧炉的排放,其他来源如大气迁移、农田开放式燃烧和森林大火等也可能是土壤中二恶英的来源。
编者的话
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前文有提到说,该小焚烧炉东、西、北三面山坡均种植果树,南面山坡上种植茶树及其他经济作物。而对该小焚烧炉废气、飞灰、炉渣及周边土壤样品的分析结果显示,该小焚烧炉会排放巨量的二恶英。这些二恶英中的一部分会被这些作物吸收,而这些二恶英将最终随着水果或茶进入人体,在人体富集,对人体健康造成负面影响。
因此,希望该实验的研究人员,或者其他研究人员能够对该焚烧炉,或者其他小焚烧炉周边的动植物体内的二恶英进行研究,了解动植物二恶英的含量,评估食用的风险。这样我们对农村小焚烧炉的风险会有更全面的认识。或许,在不久的将来,小焚烧炉就会成为历史。
有人会问,农村的垃圾不烧掉,该怎么处理?
答:垃圾分类。不信可以上网搜搜北京辛庄,河北省保定市南峪村,河南省平顶山市大王庄村。
文献来源:
刘劲松, 刘维屏, 潘荷芳, 冯元群, 巩宏平. 农村简易垃圾焚烧炉周边土壤二恶英分布研究[J]. 浙江大学学报(工学版), 2010, 44(3): 601-605.
刘劲松,潘荷芳,巩宏平,孙晓慧,钟光剑,许行义,王静,高亮. 农村小型生活垃圾焚烧炉周边环境二恶英类污染物来源及分布规律研究[J]. 持续性有机污染物论坛 2008 暨第三届持续性有机污染物全国学术研讨会论文集.
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