我国典型垃圾焚烧飞灰物化特性对比

对我国不同地区生活垃圾焚烧厂焚烧飞灰的物理、化学特性进行了分析研究,探讨了飞灰中总氯、可溶氯含量以及重金属分布与原始垃圾组分的相关性,结果表明,飞灰中重金属的含量与进厂原始垃圾的组成及垃圾收集方式密切相关;飞灰中所含氯的质量分数高达5.21%～14.49%,其中可溶氯占总氯质量的40.60%～83.96%;不同城市焚烧飞灰中氯的含量差异较大,经济发展水平较高的城市焚烧飞灰中氯的含量也相对较高,厨余垃圾所占比例是影响飞灰中氯(特别是可溶氯)含量的重要因素.     

上吸式固定床气化炉处理生活垃圾时二噁英的形成与迁移

分析了上吸式固定床气化炉处理生活垃圾过程产物中二噁英的分布特征,系统研究了垃圾气化过程中二噁英的形成和迁移机制.结果表明:气化炉出口烟气经湿法洗涤和电捕焦油器净化后,其中的二噁英含量为0.48 ng I-TEQ/Nm3,洗涤水和焦油中的二噁英含量较高,分别为8259.50 ng I-TEQ/L和5941.84ng I-TEQ/kg;垃圾气化过程中二噁英的总排放因子为165.86μg I-TEQ/t-垃圾,其中96.06%通过炉渣排放,3.58%存在于焦油中,仅0.35%随烟气排放,因此炉渣是二噁英的主要排放源,这与生活垃圾焚烧过程中二噁英的排放不同.二噁英的同系物分布特征表明,炉渣、洗涤水、焦油、烟气中的二噁英主要在气化炉内合成,而不是在烟气净化过程中.运用上吸式固定床气化炉处理生活垃圾过程中,控制炉内二噁英的产生是减少二噁英类物质排放的关键.     

泉州市生活垃圾焚烧电厂烟气中主要污染物浓度特征及控制建议

根据2015年至2016上半年期间,泉州市环境监测站对泉州市5座主要生活垃圾焚烧电厂的季度性监测数据,分析生活垃圾焚烧电厂排放的大气污染物(如SO_2、NO_X、CO、HCl、烟尘、重金属及其化合物等)现状,并进行评价,归纳焚烧烟气的主要污染物排放浓度变化特征,提出控制生活垃圾焚烧电厂大气污染的对策建议。     

生活垃圾焚烧发电与二噁英污染

在总结二噁英特性的基础上,介绍了垃圾焚烧发电过程中二噁英的可控性及其措施,对尾气达标排放对周边空气环境的影响作了定性分析,并对垃圾焚烧发电项目建设及运行提出了监管建议。     

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.     

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.     

城市垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯与水泥固化技术

利用水洗脱氯和水泥固化对垃圾焚烧飞灰进行固化/稳定化处理,研究了液固比对焚烧飞灰中氯和重金属的脱除效果的影响,以及水泥添加量和养护时间对固化体密度、抗压强度和重金属浸出毒性的影响。结果表明：水洗过程对氯离子的脱除率为60.11-74.64%,当液固比L/S=20 mL/g时,氯离子的脱除率达到最高的74.64%,但重金属Cr、Cu、Ni 和Zn在水洗过程的脱除率都小于2%。随着水泥添加量和养护时间的增加,固化体密度和抗压强度呈逐渐增大趋势。当水洗焚烧飞灰含量为10-70%时,固化体中重金属Cr、Cu、Ni 和Zn的浸出浓度远低于GB5085.3-2007规定的浸出阈值。     

氯碱厂颗粒物中持久性有毒污染物污染特征

为了研究上海市某工业区氯碱厂可吸入颗粒物(PM10)中多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)污染特征及其来源,应用大流量采样器,每2个月采取其周边大气PM10,连续采样1年,参照美国EPA系列方法进行分析.结果发现,PCBs,OCPs和PAHs年平均值分别为396.11,94.69,69 365.17 lag·m-3;污染物质量浓度冬春季高于夏秋季;PM10中,PCBs同类物的分布呈现出冬季以高氯取代的PCBs占优势,而夏季以低氯取代的PCBs为主;OCPs分布与PCBs相似,并且冬季有滴滴涕(DDTs)的近期输入;大气颗粒物中,3,4,5环的多环芳烃PAHs占较大比例,主要受石油源和燃煤源的复合污染.     

磷酸洗涤对垃圾焚烧飞灰热稳定性和重金属固定的影响

为抑制垃圾焚烧飞灰中重金属的溶出,研究了磷酸洗涤对重金属固定和飞灰热稳定性的影响。进行了水洗、磷酸洗涤、重金属的化学结合形态分析和焚烧飞灰的热分析试验。结果表明:水洗虽能有效去除焚烧飞灰中大部分可溶性氯盐,但会导致水洗液中Pb、Zn的浓度超标;磷酸洗涤后Zn的溶出率由水洗时的112.65 mg/kg降低至2 mg/kg左右,Pb的溶出浓度未检出,固留在灰样中重金属的残留态和有机态的比例都有不同程度的提高。结论是:磷酸洗涤不但能有效抑制重金属的溶出,还有助于改善重金属的化学稳定性和飞焚烧灰的热稳定性。     

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.     

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.     

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.     

灰霾天气下北京海淀城区空气中溴代二恶英在不同粒径颗粒物上的分布特征研究

采用大气颗粒物分级采样器在同一地点连续采集灰霾天北京海淀城区空气样品,调研了空气中溴代二恶英（PBDD/Fs）的污染水平和在不同粒径颗粒物上的分布特征。研究结果表明：灰霾天城区空气样品中PBDD/Fs的质量浓度为1 535~6 053 fg/m³;PBDD/Fs的浓度随着颗粒物粒径（aerodynamic diameter,d_ae）的减小而增加,在d_ae<1.0 μm的颗粒物上浓度最高,80%以上的PBDD/Fs分布在d_ae<2.5 μm的颗粒物上;PBDD/Fs在不同粒径颗粒物上的含量不等,但均以高溴代二苯并呋喃（PBDFs）为主,且其所占比例随颗粒物粒径的增加而减小,然而多溴代二苯并-对-二恶英（PBDDs）在不同粒径颗粒物上的分布差异性却不显著。     

上海大气中气相和颗粒相羰基化合物研究

 为探究大气中羰基化合物的质量浓度水平及变化规律, 利用滤膜系统(FP)同时采集大气中颗粒相和气相羰基化合物, FP系统由3 层47 mm 滤膜组成, 其中, 第1 层滤膜用于收集颗粒相羰基化合物, 第2 层和第3 层滤膜涂布五氟苄基羟胺(PFBHA)衍生剂, 用于收集气相羰基化合物。PFBHA 的涂布量为12 μmol、采样流速4 L/min, 每个样品采集4 h。采集后的样品用正己烷提取。利用该方法对上海市大气中的羰基化合物进行研究, 结合气相色谱/质谱仪(GC/MS), 分析大气中羰基化合物浓度的日变化、季节变化以及气相-颗粒相分配规律。研究结果表明:1)上海市大气中15 种目标化合物均能检测到, 包括13 种单羰基化合物和2 种二羰基化合物;2)上海大气中羰基化合物具有明显的日变化和季节变化, 气相羰基化合物的浓度在中午达到最大值, 颗粒相则相反;夏季羰基化合物的总质量浓度((33.8±15.9)μg/m³)显著高于冬季和春季(分别为(10.5±5.0)和(14.0±7.0)μg/m³);3)羰基化合物的气粒分配规律表现为与温度呈正相关、与相对湿度呈负相关。本研究表明, FP 系统可替代AD-FP(环形溶蚀器-滤膜系统)同时采集大气中气相和颗粒相中的羰基化合物, 易于携带, 为羰基化合物的野外观测提供便利。     

西江二恶英的季节变化、通量及来源

用同位素稀释-高分辨色谱／高分辨质谱（HRGC／HRMS）方法对西江（珠江的主干）进行了1a的水相和颗粒相中多氯代二苯并二恶英／呋喃（PCDD／Fs）测定。结果表明，水相中PCDD／Fs的含量范围在1．567-8．008pg／L之间．颗粒物中PCDD／Fs的含量变化在569．4～279．6pg／g之间，经过分析得出其浓度随着西江流量的季节性变化呈现一定的变化规律，即在丰水期此污染物的浓度比在枯水期高。地表径流和干湿沉降对此有很大的贡献。西江中PCDD／Fs年通量为8．55kg，毒性当量通量（I—TEQ）为0．026kg。通过对同系物和同族物分布图对比显示西江PCDD／Fs来源比较复杂，可能是混合来源。其中大气干湿沉降、地表径流和沿岸与漂白有关的工业对此有很大的贡献．是PCDD／Fs进入西江的3个重要途径。     

在线大气汞分析仪的开发及应用

作者基于金汞齐 冷原子荧光光谱法,自行开发用于分析环境空气中气态总汞（TGM）的在线监测仪器。该仪器操作时以净化后的环境空气作为载气,无需氩气或氮气。经测试：当采样流量为1L/min,采样时间为10min时,检测限能达到0.2ng/m³;0.1ng汞蒸气连续测定结果表明其相对标准偏差<1.4%;工作曲线线性良好,r=0.9995。运用该仪器,在北京大学对TGM进行了为期3周的连续观测,得到TGM平均浓度为7.8ng/m³。     

在线大气汞分析仪的开发及应用

作者基于金汞齐-冷原子荧光光谱法,自行开发用于分析环境空气中气态总汞(TGM)的在线监测仪器。该仪器操作时以净化后的环境空气作为载气,无需氩气或氮气。经测试:当采样流量为1L/min,采样时间为10min时,检测限能达到0.2ng/m3;0.1ng汞蒸气连续测定结果表明其相对标准偏差<1.4%;工作曲线线性良好,r=0.9995。运用该仪器,在北京大学对TGM进行了为期3周的连续观测,得到TGM平均浓度为7.8ng/m3。     

垃圾焚烧厂的环境空气、飞灰和土壤二噁英水平研究及风险评价

为评价珠三角某垃圾焚烧厂内工人和周边村民的二噁英健康风险,采集并分析了该垃圾焚烧厂的厂内环境(空气和飞灰)邻近敏感点(邻近村落)环境(空气和土壤)的二噁英(PCDD/Fs)质量水平,运用美国环保署(USEPA)风险评价体系和蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation)对厂内工人、邻近敏感点村民(成人、青少年和儿童)在呼吸吸入、皮肤接触和经口摄入等暴露途径的健康风险进行评估.结果表明:(1)该垃圾焚烧厂固化飞灰中的PCDD/Fs毒性当量(以I-TEQ计)范围为8.99~240.00 ng TEQ/kg,环境空气中的为0.03~0.20 pg TEQ/m3,邻近敏感点土壤中的为0.81~2.04 ng TEQ/kg. (2)飞灰、厂内环境空气和邻近敏感点环境空气的PCDD/Fs单体分布特征更加接近,土壤中PCDD/Fs单体分布稍有差别. (3)厂内工人和村民(成人、青少年和儿童)的致癌风险(CR)合计第95%值范围为4.55×10-7~6.04×10-6,为可接受风险范围(＜10-5);非致癌风险(HI)合计第95%值范围为4.61×10-3~4.28×10-2,远低于1,非致癌风险极低;(4)厂内工人和成人村民的CR较高, 第95%值分别占风险安全值的60%和39%.厂内工人的CR从环境空气吸入(包括在厂内和敏感点)和飞灰意外经口摄入方式占比最高,分别达55.12%和38.43%;成人村民的CR中从环境空气吸入占主导(占97.79%).建议加强对环境空气二噁英监控和飞灰经口摄入的风险管控.