生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度影响的研究进展

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摘 要：垃圾焚烧技术是实现垃圾减容化、无害化和资源化的有效方式之一，在我国已得到积极推广和广泛应用。但生活垃圾焚烧厂长营运期可能带来二次污染问题，特别是二f英的环境毒性及其健康危害问题。本文综述了近年来我国学者对生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度影响的研究进展，并指出今后的研究方向，这对于生活垃圾焚烧厂二f英的污染防治有重要的意义。

关键词：生活垃圾焚烧厂；二f英；土壤

1 引言

根据调查，我国城市生活垃圾产量以每年约90%的速度急剧增加。垃圾焚烧技术因其具有减容化、无害化和资源化的特点，已成为当今生活垃圾处理的主要技术之一。然而，采用焚烧处理生活垃圾将不可避免地带来二次污染物，特别是二f英、重金属等，其中二f英是最毒的一类化合物。目前，生活垃圾焚烧产生的二f英污染问题已引起了群众广泛关注视和专家学者的研究，但对焚烧烟气排放对周边土壤二f英浓度的影响研究相对于垃圾焚烧过程中二f英的控制方面少，使得人们对于生活垃圾焚烧烟气中二f英的排放对周边环境的影响缺乏一个全面、深入的认识。因此，加强对焚烧厂周边土壤污染状况研究，有助于深入了解生活垃圾焚烧厂周边土壤二f英的污染状况、排放规律及累积性影响，有利于有效地控制二f英排放。

2 二f英的特性与毒性

二f英是一类含氧芳香族化合物，广义上包括多氯二苯并二f英（PCDDs）、多氯二苯并呋喃（PCDFs）和共面多氯联苯（co-PCBs），简写为PCDD/Fs。二f英的分子结构中，每个苯环可被1-4个氯原子取代，只有2，3，7，8四个位置均被氯原子取代的化合物才具有生理毒性，其中毒性最强的是2，3，7，8-TCDD，其毒性是氰化钾的1000倍以上[1]。

焚烧烟气中的二f英通过干、湿沉降于周围土壤中，被土壤矿物表面吸附，在土壤中积累。二f英在常温下为固态，均有热稳定性（分解温度在700℃以上），低挥发性，在土壤中半衰期可达10年之久[2]。由于二f英是一类非常稳定的亲脂性化合物，易积累于生物体内的脂肪组织中，不易被降解和排出，土壤中的二f英类化合物被植物和谷物吸收后，通过家畜富集，最终将进入人体，蓄积于肝脏和脂肪中，不易代谢。如果长期食用含有这种低浓度污染物的食品，会导致癌症、生殖障碍、畸形和婴幼儿发育不全等。

3 生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度影响

国内学者从不同的角度，采用不同的分析方法研究生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边土壤二f英浓度的影响。邓芸芸等对上海地区两个垃圾焚烧厂周围3000m区域中土壤样品进行分析检测，发现上海地区垃圾焚烧厂周围土壤样品中的二f英含量高峰出现在1000m左右，主导风向下游的样品二f英含量均值明显高于上游均值[3]。徐梦侠等对杭州市某垃圾焚烧厂周边土壤中的二f英浓度水平进行跟踪调查，结果显示：该焚烧厂2006～2010年间，在焚烧炉烟气二f英排放浓度为1.0ng-TEQ/Nm3情况下，周边土壤中二f英毒性当量增加了1.11ng-TEQ/kg[4]。垃圾焚烧厂烟气排放对周边农田土壤中二f英浓度的影响主要集中在周边0～500m的范围内，对1.5km半径外的区域影响非常小[5]。刘劲松等调查了生活垃圾焚烧炉周边地区环境空气、表层土壤样品中二f英的组成及其含量，认为最大落地点附近表层土壤样品中的二f英可能受到了污染源废气排放的影响，但环境空气中二f英类污染物来源较为复杂，具体原因还需进一步的深入研究[6]。张漫雯等以一生活垃圾焚烧厂为中心，在厂区周围5km的范围内的土壤环境进行二f英监测，通过主成分分析，表明该垃圾焚烧厂并非是该研究区域二f英污染的主要影响因子，所有点位受交通源影响的可能更大[7]。Wang等通过对台湾一垃圾焚烧厂周边土壤样品中的二f英进行检测，并通过ISCST3模型分析土壤中二f英污染的来源，分析结果显示焚烧厂对周边土壤中二f英污染甚微 [8]。Cheng等调查了台湾新竹城市焚烧厂周边土壤中的二f英，发现土壤中二f英的来源和焚烧排放产生的二f英并不成相关性[9]。Li等在2007 ～2009年间，对一垃圾焚烧厂周围的土壤样品进行二f英浓度检测，检测结果显示，焚烧厂烟气排放对该区域土壤环境的影响不大，一些不明确的二f英污染源和潜在的其他因素对该区域二f英污染的影响不能被忽略[10]。周志广等采集了北京市农业区不同使用类型土壤样品（包括蔬菜地、粮地、果园地）以及距城市固体废弃物焚烧炉（运行已经3年）大约200m处的土壤样品，调查结果发现焚烧炉附近的样品中二f英浓度虽然比其他果园浓度高，但并不是本次调查中所测样品中最高的，并指出工业活动、周围的交通运输及城市固体废弃物焚烧炉可能是影响焚烧炉周边土壤二f英污染的主要因素[11]。

从国内目前的研究现状可以看出，生活垃圾焚烧烟气排放对其周边土壤环境造成了一定的影响，但影响较小，可能存在其他污染源，如废弃物的露天燃烧、交通污染和其他不明污染源。

4 展望

尽管我国学者对于生活垃圾厂焚烧烟气排放对周边土壤二f英浓度影响已展开了一些研究，但对于二f英对植被及农作物的污染的研究，及在其他污染源协同作用下，生活垃圾焚烧厂烟气排放对土壤中二f英浓度的贡献率研究还十分缺乏。特别是在GB18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》颁布实施，严格二f英类污染物排放标准后（均值为0.1ng-TEQ/Nm3），现有生活垃圾焚烧厂排放烟气对周边土壤的影响是否有减轻，二f英的累积效率等方面的研究匮乏。因此，为了更好地控制生活垃圾焚烧厂二f英污染控制，今后生活垃圾焚烧厂二f英污染的研究，可以从以下几个方面开展：

（1）在选用不同焚烧炉、不同烟气处理技术及不同工况的情形下，开展生活垃圾焚烧厂对周边生态环境影响研究，并对土壤、农作物中二f英的污染情况进行跟踪监测。

（2）开展焚烧源的二f英在土壤和植被中的分布规律研究，探寻二f英在土壤和植被中的富集速率及影响因子，明确焚烧厂烟气排放对周边土壤和植被的影响相关性及程度。

（3）在有其他污染源协同作用下，研究生活垃圾焚烧厂烟气排放对土壤中二f英浓度的贡献率，为区域二f英污染的防治建立理论基础。

参考文献：

[1]王爱香，张文旭.国内外二恶英研究进展[J].临沂师范学院学报，2006（28）：75-78.

[2]徐旭，严建华，池涌等.二恶英的理化特性及其分析方法[J]. 能源工程， 2003（06）：24-28.

[3] 邓芸芸， 贾丽娟， 李康等.上海市垃圾焚烧厂周围农业土壤中二嗯英的含量以及分布特征[D].中国环境科学学会学术年会论文，（2009）：1146-1149.

[4] 徐梦侠.城市生活垃圾焚烧厂二f英排放的环境影响研究[D]： [博士学论文]. 浙江： 浙江大学，2009.

[5]徐梦侠，严建华，陆胜勇等.城市生活垃圾焚烧厂烟气排放对周边农田土壤二嗯英浓度影响的模拟研究，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[D]，204-205

[6]刘劲松，刘维屏，巩宏平等.城市生活垃圾焚烧炉周边环境空气及土壤中二f英来源研究[J].环境科学学报，2010，30（10）：1950-1956.

[7]张漫雯，张振全，张素坤等.生活垃圾焚烧厂PCDD/Fs排放对周边土壤污染影响的研究[J].中国环境科学，2013，33（01） ：203-209.

[8] WANG J B， WANG M S， WU E M Y， et al. Approaches adopted to assess environmental impacts of PCDD/F emissions from a municipal solid waste incinerator[J]. Journal of Hazardous Materials， 2008（152）： 968-975.

[9] Cheng P S， Hsu M S， Ma E， el a1. Levels of PCDD/Fs in ambient air and soil in the vicinity of a municipal solid waste incinerator in Hsinchu[J]. Chemosphere， 2003，52：1389-1396.

[10] LI X D， YAN M， CHEN T， et al. Levels of PCDD/Fs in soil in the vicinity of a medical waste incinerator in China： The temporal variation during 2007-2009[J]. Journal of Hazardous Materials， 2010（179）： 783-789.

[11] 周志广，田洪海，刘爱民等.北京市农业区不同使用类型土壤中二f英类分析[J].环境化学，2010，29（01）：18-24.