姜 黎
(新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司 新疆烏魯木齊 830002)
在當(dāng)前的技術(shù)條件支持下,對生活垃圾進(jìn)行處理的方法主要有以下幾類:其一為衛(wèi)生填埋,其二為高溫堆肥,其三為集中焚燒。綜合對經(jīng)濟(jì)性、可操作性等因素的分析,證實(shí)集中焚燒是處理垃圾的關(guān)鍵所在。但,在集中焚燒垃圾過程當(dāng)中,所生成煙氣當(dāng)中含有一定的二惡英成分,該成分會對大氣環(huán)境產(chǎn)生不良影響,需引起重視。
二惡英主要是指二惡英類化合物元素,主要是由1~2個(gè)氧原子與2個(gè)被氯原子所替代苯環(huán)相互聯(lián)合所形成的芳香族有機(jī)化合物。二惡英典型分子結(jié)構(gòu)如下圖所示(見圖1)。在垃圾焚燒所產(chǎn)生煙氣當(dāng)中,所涉及到的二惡英主要是指分子結(jié)構(gòu)中氯原子含量在4個(gè)或4個(gè)以上的多氯二苯并一對二惡英、多氯二苯并呋喃、以及聚合氯帶二苯并呋喃這三種表現(xiàn)類型。以上三類二惡英成分的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,在常溫條件狀態(tài)下,表現(xiàn)為無色晶體狀態(tài)。在低溫條件狀態(tài)下,化學(xué)性質(zhì)平穩(wěn)性高。同時(shí),在高溫條件狀態(tài)下(≥750.0℃),分解度高;第二,二惡英具有較高的熔點(diǎn)與沸點(diǎn)性質(zhì),在酸堿反應(yīng)以及氧化還原反應(yīng)的作用之下,具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu);第三,受到生物作用影響,二惡英分解速度較為緩慢,相對于土壤結(jié)構(gòu)的吸附性較高;第四,二惡英較易融于脂肪,容易在人體內(nèi)大量累積,造成損害。
圖1 二惡英典型分子結(jié)構(gòu)示意圖
由于在垃圾焚燒所產(chǎn)生煙氣當(dāng)中,所生成的二惡英成分表現(xiàn)出了極為強(qiáng)烈的危害性特征。因此,為了有效控制此類物質(zhì)因直接排放而對環(huán)境、對人體產(chǎn)生不良影響,需要各個(gè)國家與地區(qū)采取相關(guān)措施,制定相關(guān)的垃圾焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)。選取我國、美國、英國為代表對象,下表(見表1)中例舉了有關(guān)垃圾焚燒排放中二惡英的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。
表1 二惡英排放標(biāo)準(zhǔn)控制示意表
結(jié)合表1中的相關(guān)數(shù)據(jù)來說,我國在焚燒垃圾煙氣中二惡英排放限值方面的要求相對較為寬松,不夠嚴(yán)格,致使二惡英在很大程度上對大氣環(huán)境產(chǎn)生了極為不良的影響。為進(jìn)一步促進(jìn)大氣環(huán)境保護(hù)工作的有效開展,現(xiàn)針對垃圾焚燒煙氣中,二惡英成分相對于大氣環(huán)境的影響評價(jià)方法及其實(shí)踐價(jià)值展開探討。
為了能夠有效評價(jià)在垃圾焚燒煙氣中,二惡英的含量水平,首先需要確保二惡英采樣質(zhì)量的可靠。采樣的方法可概括為:首先,通過現(xiàn)場調(diào)查的方式,對焚燒垃圾所排放廢氣的參數(shù)進(jìn)行測定,從而評估應(yīng)選取采樣嘴的具體形態(tài)。進(jìn)而連接采樣裝置,并對系統(tǒng)氣密性性能進(jìn)行檢測,對排氣溫度、流動(dòng)速度、含濕量、以及壓力等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測定。將采樣管插入煙道內(nèi)部,對采樣孔進(jìn)行封閉,確保采樣嘴對準(zhǔn)氣流方向,間隔60.0min對采樣參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,所采樣量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后,抽出采樣管,停止采樣泵,對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行記錄分析。所采集的數(shù)據(jù)通過高分辨率氣象質(zhì)譜法方式進(jìn)行分析,根據(jù)所分析得到的二惡英濃度換算毒性當(dāng)量濃度,作為環(huán)境影響評價(jià)的數(shù)據(jù)支持。
在就二惡英相對于大氣環(huán)境影響的評價(jià)中,多推薦應(yīng)用基于SCREEN的估算模式。此種估算模式的優(yōu)勢在于:除可對點(diǎn)、面、體源污染源所對應(yīng)的落地濃度max加以計(jì)算以外,還可以同步完成對特殊條件(包括建筑物下洗影響,以及熏煙影響等在內(nèi))下落地濃度man數(shù)值的計(jì)算工作。一般來說,建議在環(huán)境評估過程中,基于高斯煙羽擴(kuò)散模式,共估算在12組風(fēng)速條件,以及6類穩(wěn)定條件下,相互組合的環(huán)境影響下,預(yù)測點(diǎn)所對應(yīng)的濃度數(shù)據(jù)。
依照此種方式,對二惡英的評價(jià)可概括為:在污染源一定區(qū)域范圍內(nèi),污染氣體沉降的可能性,以及污染物濃度的具體表現(xiàn)。同時(shí),在主導(dǎo)風(fēng)向持續(xù)升高的過程當(dāng)中,在距離污染源下風(fēng)向的某一特定位置中,二惡英濃度最大值的具體表現(xiàn)。進(jìn)而,在污染物濃度持續(xù)降低的過程當(dāng)中,落地濃度max位置對應(yīng)的占標(biāo)率情況。評估計(jì)算數(shù)據(jù)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的大小關(guān)系,從而確定是否需要采取相關(guān)的整改措施。
實(shí)踐證實(shí),焚燒處理垃圾所生成的二惡英對大氣環(huán)境有不良影響,需要在正確合理預(yù)測的基礎(chǔ)之上,評估是否需要采取相關(guān)的整改措施。本文即圍繞上述問題展開探討,研究了評估二惡英相對于大氣環(huán)境的影響與預(yù)測方法,望引起重視。
[1]蘇青,張素坤,任明忠,等.不同采樣高度對環(huán)境空氣二惡英濃度的影響[C].第六屆全國環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會論文集.2011:41.
[2]卜元卿,駱永明,滕應(yīng),等.環(huán)境中二惡英類化合物的生態(tài)和健康風(fēng)險(xiǎn)評估研究進(jìn)展[J].土壤,2007,39(2):164-172.
[3]嚴(yán)建華,陸勝勇,徐旭,等.硫和五氯酚加熱生成二惡英的試驗(yàn)研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2003,23(10):180-185.