垃圾焚烧电厂周边环境空气和土壤中二噁英含量研究

为了解生活垃圾焚烧电厂周围环境空气和表层土壤中二噁英的分布特征,以河南省内不同城市的三个垃圾焚烧电厂为研究对象,对其周围环境空气和土壤中17种多氯二苯并对二噁英/呋喃(PCDD/Fs)的含量进行了监测.研究结果表明：三个厂区周围环境空气中PCDD/Fs的毒性当量浓度TEQ为0.013～0.15 pg/m³,土壤中PCDD/Fs的TEQ范围为0.098～1.4 ng/kg;三个垃圾焚烧电厂周边环境空气和土壤中PCDFs对总TEQ浓度的贡献率均高于PCDDs,且2,3,4,7,8-PeCDF是所有单体中对总TEQ浓度贡献最大的.     

市政污泥与生活垃圾协同焚烧的二噁英排放特征及毒性当量平衡

于2016年5月和2017年1月，分别对南方某生活垃圾焚烧发电厂开展生活垃圾与市政污泥(分别为0%、5%、10%和15%)协同焚烧试验，探讨市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧过程中PCDD/Fs排放的影响.在不同季节中，PCDD/Fs均主要分布于飞灰与炉渣中.受焚烧过程中PCDD/Fs的结构破合与重组的影响，废渣中以2, 3, 4, 7, 8-PeCDF (13.0%~72.1%)单体为主. 2016年5月，每吨焚烧原料(指生活垃圾跟污泥的混合物)混合焚烧排放的PCDD/Fs毒性当量比原料本身含有的增加了14.1~29.2 μg TEQ/t，而2017年1月则降低了9.2~9.9 μg TEQ /t.生活垃圾焚烧过程中加入市政污泥能够提高焚烧材料中的硫元素与氯元素的质量比，从而抑制PCDD/Fs的再合成.综上所述，在保证生活垃圾焚烧发电厂的电力生产条件下，适当的市政污泥与生活垃圾协同焚烧能够降低焚烧过程中的PCDD/Fs排放，从而实现市政垃圾污泥的安全处理处置.     

珠江三角洲垃圾焚烧发电厂烟气污染物的呼吸暴露风险研究

以珠江三角洲中心地带的3座生活垃圾焚烧发电厂(MSWIPPs)为研究对象,利用大气扩散模型(AERMOD)模拟烟气特征污染物的扩散特性,研究了3座生活垃圾焚烧发电厂周边的大气污染现状,并应用美国环境保护署健康风险评价方法评估其对人体健康的影响.结果表明:3座生活垃圾焚烧发电厂的烟气中颗粒物(PM₁₀、PM_2.5)、HCl、NO_x、SO₂、Pb、Cd、Cr和PCDD/Fs(二噁英)等的年平均排放质量浓度范围为1.98×10-9~93.87 mg/m3,预测周边环境大气中各污染物的全时段平均质量浓度范围为5.00×10-14~1.49×10-3 mg/m3,均远低于评价标准限值.呼吸暴露健康风险评价结果显示:HCl、NO_x、SO₂和Pb对人群产生的非致癌风险范围为2.71×10-7~1.38×10-2,Cd、Cr和PCDD/Fs的致癌风险范围为7.12×10-10~2.04×10-5,均处于可接受范围.在成人群体中,所有烟气特征污染物对男性造成的健康风险普遍高于女性,在儿童群体中则相反;儿童的非致癌和致癌风险均明显高于成人.在3座生活垃圾焚烧发电厂的下风向均分布有小学、幼儿园等,建议根据人群分布、风向变化、春夏季节更替等特点做出相应的防护措施,最大程度地保障项目周边环境的空气质量和敏感人群的身体健康.     

广州市环境空气中二噁英和呋喃的含量及周年变化

从2005年6月至2006年5月,每月一次采集广州市的环境空气样品,测定了所采集的12个样品中二噁英/呋喃(PCDD/Fs)的含量.测定结果:广州市环境空气中PCDD/Fs含量为0.062～2.19 pg I-TEQ·m-3,平均含量0.39 pg I-TEQ·m-3.     

城市生活垃圾焚烧中PCDD/Fs合成抑制物研究

为减少城市生活垃圾焚烧过程中二噁英(PCDD/Fs)的生成量和毒性当量,在实验室规模的焚烧炉上进行了城市生活垃圾与单质硫和氧化钙混烧的对比实验,结果表明:单质硫和氧化钙对城市生活垃圾焚烧过程中PCDD/Fs的生成及其毒性当量均具有显著的抑制作用,抑制率可达到80％以上；在抑制多氯代二苯并呋喃(PCDFs)生成方面,单质硫抑制率要比氧化钙高1.48％,但在抑制PCDFs毒性当量方面,氧化钙抑制率要比单质硫高5.37％;单质硫和氧化钙都能改变PCDD/Fs同系物的分布,且氧化钙更能抑制毒性强的五氯代二苯并呋喃的合成,抑制率达到89.84％.     

湖泊淤泥与生活污泥复合烧结砖的制备、性能及环境安全性

以湖泊淤泥为主要原材料、煤渣为瘠性料、生活污泥为成孔剂,在实验室采用真空挤压塑性成型技术制备并烧结得到烧结砖试样.当湖泊淤泥、煤渣和生活污泥的质量分数分别为85%,10%和5%时,可制备出干燥线性收缩为5.35%、吸水率为16.5%、抗压强度为20.5 M Pa的烧结砖试样.按《环境空气和废气二噁英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》(HJ77.2—2008)的相关规定,采用高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪(HRGC/HRM S)对焙烧过程中产生的气体进行了分析.结果表明,焙烧过程中释放的二噁英毒性当量为0.176 ng TEQ/m3,远低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)中规定的1 ng TEQ/m3排放标准.重金属浸出试验表明,所测重金属浸出浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)限值的5个数量级左右,焙烧过程对重金属进行了有效固化,使用过程中不会造成重金属污染.     

垃圾焚烧厂周边土壤的重金属污染风险评价

为全面评价珠三角某垃圾焚烧厂周边土壤重金属污染的风险,于2016—2019年在其周边采集表层土壤样品, 并分析As、Hg、Pb、Cu、Zn和Cd的质量分数,采用单因子污染指数(P_i)、潜在生态风险指数(RI)和美国环保署风险评价方法(USEPA模型)评价了该区域潜在生态风险和健康风险.各重金属质量分数的平均值均低于GB15618-2018中农用地土壤污染的风险筛选值,但Hg、Pb、Cd和Cu的质量分数平均值分别超过该区域背景值的7.00、0.91、0.15和1.40倍. As、Hg和Zn的P_i值为0.012~0.838,属于低污染(P_i < 1);而Pb、Cd和Cu的P_i范围0.083~1.608,部分属于中度污染(1≤P_i < 3),其中Pb中度污染的样品比例最高,约占50%;潜在生态风险指数RI结果显示为轻微污染,RI范围为8.687~49.983,其中Hg和Pb对RI平均值贡献最大(平均值分别占35.9%和26.2%).非致癌总风险(HI范围0.092~0.731)和致癌总风险(CR范围3.72×10-7~1.56×10-5)结果均在可接受范围,说明健康风险较低.但儿童非致癌风险计算结果的第95百分位值(0.717)与风险安全值(1)较接近,同时Pb是HI中的主要占比重金属(在男性、女性和儿童的HI均值分别占92.2%、69.0%和73.4%).综上,建议对该研究区域的Hg和Pb质量分数进行重点监控和风险管控.     

典型峡谷城市地表灰尘中汞的分布及健康风险评价

以典型峡谷城市黔江区城区地表灰尘作为研究对象，分析了地表灰尘中汞的分布及健康风险评价。结果表明：黔江城区地表灰尘中汞含量平均值为0.173 mg/kg,高于重庆市主城区地表灰尘中汞的平均含量，为重庆市土壤背景值的3.3倍，表明黔江城区地表灰尘受到一定程度汞污染。地表灰尘中汞对儿童(6～17岁)和成人的总非致癌风险分别为1.90×10^-3和4.05×10^-4,均低于1,儿童的非致癌风险明显高于成人，表明黔江城区地表灰尘中汞对人体的非致癌风险在可接受范围内。从暴露途径来看，地表灰尘中汞通过手-口摄入方式风险最高；从功能区看，商业区地表灰尘中汞的非致癌风险值最大。     

长春市大气环境PM2.5中多环芳烃的来源解析及健康风险评价

为研究长春市采暖期与非采暖期PM2.5中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的浓度和来源,于2017年10月25日—11月30日和2018年3月19日—4月30日共采集80个样品,监测PM2.5的质量浓度的同时利用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)进行16种多环芳烃的检测分析,结合比值法进行PAHs来源解析,并通过美国国家环境保护局健康风险评价模型进行健康风险评估.结果表明,采暖期和非采暖期PM2.5的平均质量浓度分别为283.37μg/m3和195.81μg/m3,是《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的二级日标准限值的3.78倍和2.61倍.其中,16种PAHs均以中高环为主,芘(PYR)的浓度最高,采暖期和非采暖期所占比分别为76.03％、77.41％.特征比值法分析显示采暖期污染主要来自煤燃烧和汽车尾气排放的混合源,非采暖期主要来自汽油和柴油燃烧源.通过健康风险评价可知,在采样期间儿童与成年男性的三种暴露途径(呼吸吸入、皮肤暴露、口服摄入)致癌风险从大到小均为:皮肤暴露>呼吸吸入>口服摄入;而成年女性的三种途径的终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk,ILCR)值从大到小为:口服摄入>皮肤暴露>呼吸吸入,其中采暖期的致癌风险值均高于非采暖期.在所有人群中,ILCR值均低于10-6,其致癌风险水平处于可接受状态.研究结果为长春市大气污染综合防治和环境管理提供科学依据.     

多溴代二苯并二恶英(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)化合物的研究进展

本文对目前有关多溴代二苯并二恶英(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)的形成机理、分析方法、健康影响及暴露水平等几个方面的研究进展进行了综述.认为PBDD/Fs可通过化学反应、热化学反应及从产物母体(如PBDE)中热反应形成.有限的研究表明PBDD/Fs与PCDD/Fs有类似的毒性.随着溴代阻燃剂的广泛生产和使用,环境中PBDD/Fs的水平增加,人类的暴露风险将会增加.     

焚烧烟气和大气中二噁英类气-固分布比较研究

探讨生活垃圾焚烧烟气和周边大气中二噁英类的气-固浓度分布特性。通过采样实测某生活垃圾焚烧厂焚烧烟气和周边大气中二噁英类浓度,比较分析生活垃圾焚烧烟气和周边大气气-固浓度分布特性。焚烧烟气中不同氯取代的二噁英类气-固相分布较均衡,气相二噁英类占主导,质量浓度比例为82%~93%;大气中不同氯取代的二噁英类气-固分布很不均匀,固相二噁英类质量浓度比例为85%。烟气从出口到大气环境二噁英类气-固分配存在动态平衡。影响其动态平衡的2个重要影响参数为:气-固分布系数和颗粒态二噁英粒径分布特征。     

Spatial concentration, congener profiles and inhalation risk assessment of PCDD/Fs and PCBs in the atmosphere of Tianjin, China

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PCDD/Fs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) were monitored in a seasonal passive sampling scheme during June 2008 and January 2009 to investigate the spatial concentration, congener profiles and evaluate the potential inhalation risk in different functional areas in Tianjin, China. The spatial air concentrations and I-TEQs ranged 1.08×10²–8.19×10³ fg m^?3 (average 2.63×10³ fg m^?3) and 4.08–325 fg I-TEQ m^?3 (average 91.4 fg I-TEQ m^?3) respectively for PCDD/Fs. The concentration and I-TEQs of PCBs were 3.08×10⁴–3.01×10⁵ fg m^?3 (average 1.39×10⁵ fg m^?3) and 1.72–49.6 fg I-TEQ m^?3 (average 18.5 fg I-TEQ m^?3). It is obvious that PCB concentrations were several hundred times higher than the PCDD/Fs. However, the ambient air PCDD/Fs contributed a major part to the total toxicity equivalents, varying from 72.7% to 89.0% (average 81.8%). The atmospheric PCDD/F levels were observed to be higher in winter for most of sampling sites in the downtown. Besides, inhalation risk assessment showed that local residents might suffer more risk near the point sources than those in living area, industrial zones and background area in Tianjin City. However, the total daily dioxin intake was approximately several to hundreds of times lower than the WHO criteria, showing relatively low exposure risks from the impact of industry point sources in Tianjin City.     

城市垃圾焚烧飞灰理化性质及处理技术

焚烧法处理城市垃圾已在世界先进发达国家广泛采用,而城市垃圾焚烧处理引起的二次污染问题已引起人们的高度关注,特别是垃圾焚烧飞灰的安全有效处置成为急需解决的环境和社会问题．通过分析垃圾焚烧飞灰的物理化学性质,对目前国内外城市垃圾焚烧飞灰处理技术进行了系统分析和讨论,归纳出目前国内垃圾焚烧飞灰处理的主要方式为安全填埋、固化稳定化和重金属提取,提出适合于中国垃圾焚烧飞灰无害化处理的途径和方式：开发先进的焚烧炉,加强对入炉垃圾的控制：研究稳定效果好、处理成本低的化学稳定剂以及有效的重金属分离提取方法,以减少垃圾焚烧飞灰中重金属造成的二次污染．     

Concentrations, profiles and gas-particle partitioning of PCDD/Fs, PCBs and PBDEs in the ambient air of an E-waste dismantling area, southeast China

Polychlorinated diebenzo-p-dioxins （PCDDs）, polychlorinated diebenzofurans （PCDFs）, polychlorinated biphenyls （PCBs） and polybrominated diphenyl ethers （PBDEs） were monitored in the ambient air of Taizhou, an E-waste dismantling area of southeast China to evaluate their concentrations, profiles and gas-particle partitioning. The ∑PCDD/Fs concentrations ranged from 2.91 to 50.6 pg/ma, with an average of 14.3 pg/ma. The I-TEQs for PCDD/Fs were in the range of 0.20-3.45 pg/ma, with an average of 1.10 pg/ma, The ∑PCBs concentrations and TEQs ranged from 4.23 to 11.35 ng/ma, 0.050 to 0.859 pg（TEQ）/ma, respectively. The concentrations of ∑PBDEs ranged from 92 to 3086 pg/ma, with an average of 894 pg/ma, The pollution levels of PCDD/Fs, PCBs and PBDEs were higher than other urban sites, which may be associated with the E-waste dismantling activities. The PCDD/Fs were found exclusively in the particle phase whereas PCBs distributed dominantly in the gas phase. The gas-partilce partitioning was also assessed by correlating the gas-particle partition coefficient （Kp） with the subcooled liquid vapor pressure （pL^0）. The measured particulate sorptions of PCDD/Fs, PCBs and PBDEs were compared with the predictions from Junge-Pankow model and Koa absorption model. The Junge-Pankow model well estimated the particulate fractions of PCBs. However, it underestimated the sorptions of PCDD/Fs and overestimated the fractions of PBDEs. The predicted particulate fractions of PCDD/Fs and PCBs from Koa model fitted well with the measured data.     

焚烧飞灰水泥固化体的安全性评价

通过城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体中重金属的浸出毒性以及表面浸出毒性等研究 ,对焚烧飞灰水泥固化体的安全性进行了评价 .研究表明 ,水泥稳定固化焚烧飞灰的效果良好 ,焚烧飞灰水泥固化体在实际使用环境中 ,重金属浸出是一个非常缓慢的过程 ,其释放量远远低于国家标准规定值 ,而且 ,环境对微量有害物质还有包容和稀释的作用 ,因此焚烧飞灰水泥固化体不会对环境造成危害 .焚烧飞灰水泥固化体资源化利用是安全可行的 .     

水洗及酸洗过程对焚烧飞灰中Cu,Zn和Pb洗脱率影响的试验研究

以垃圾焚烧的一次飞灰为研究对象,比较了水洗,酸洗以及水洗结合酸洗工艺对飞灰中重金属元素Cu,Zn和Pb的洗脱率的影响,并应用XRD,SEM/EDS等研究了飞灰在水洗和酸洗过程中颗粒形态和矿物相组成的变化.结果表明: 单独水洗和单独酸洗均不能实现Cu,Zn和Pb的分离;酸洗结合水洗时,Cu和Zn洗脱率均较单独水洗和单独酸洗大幅提高,Pb基本沉淀在酸洗后的残渣中.经水洗后酸洗阶段的酸灰比是影响金属洗脱效果的主要因素.分离Cu和Zn和Pb的最佳工艺参数为: 水洗(水灰比为3∶1)+10% H2SO4酸洗(酸灰比为6∶1).XRD结果表明,水洗过程易溶于水的物质其峰形基本消失;酸洗过程中,生成了含Pb的矿物质和Zn的结晶化合物.SEM/EDS分析结果表征了飞灰在水洗、酸洗过程中主要晶相的生成以及主要元素Ca,Si,O和Al的变化规律.     

Concentrations and gas-particle partitioning of PCDD/Fs in the urban air of Dalian, China

PCDD/Fs in the urban air of Dalian,China were monitored with high-volume active sampler from November 2009 to October 2010.The concentration of Cl 4-8 DD/Fs ranged from 3065 to 49538 fg m-3,with an average of 10249 fg m-3.The international toxic equivalents(I-TEQ) value of that was 61.8 1182 fg m-3,with an average of 235 fg m-3,which was comparable to those in the other urban locations around the world.It was found that the Cl 4 8 DD/Fs appeared to be present mainly in the particle phase during winter,spring and autumn,while during summer which were dominantly in gas phase.The ratio of Cl 4-8 DD/Fs present in particle phase increased with the increasing level of chlorination.The concentrations of PCDFs and PCDDs decreased with the increase of chlorinated level,while the concentrations of 2,3,7,8-PCDDs congeners increased with the increase of chlorination level.The homolog profiles of the concentrations of PCDFs presented were higher than those of the PCDDs,which indicated the PCDD/Fs pollution source of the air in Dalian was characteristic for thermal source pollution.The correlation analysis of meteorological parameters with the concentrations of Cl 4-8 CDD/Fs was conducted using SPSS packages,and it was found that the ambient temperature and atmospheric pressure were important factors influence the concentration of PCDD/Fs in the air.The respiratory risk and intake dioxins of the residents around the sampling sites were studied in the paper.It was found that Junge-Pankow model was much more accurate in predicting the gas-particle partitioning behavior of PCDD/Fs homologues during winter,while the Harner-Bidleman model shows better agreement with the measured data during winter and summer.