城市生活垃圾焚燒廠周圍環(huán)境介質(zhì)中二惡英分布規(guī)律及健康風(fēng)險評估研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城市規(guī)模不斷擴(kuò)大、城市人口持續(xù)增加和居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)多樣化發(fā)展，我國許多城市出現(xiàn)垃圾“圍城”現(xiàn)狀.城市生活垃圾無害化處理成為城市管理和環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，是現(xiàn)代社會文明程度的重要標(biāo)志，直接關(guān)系人民群眾的切身利益和城市的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。目前，城市生活垃圾焚燒是垃圾無害化處理的重要方法之一，具有減容、減量和能量回收等顯著優(yōu)點，但是生活垃圾焚燒過程中存在二次污染問題，尤其二惡英排放對周圍環(huán)境影響和周圍居民健康危害引起了廣泛

2、的關(guān)注.
　　 在此背景下，本文選取我國典型垃圾焚燒廠（命名為M和L），主要針對城市垃圾焚燒廠二惡英排放對周圍環(huán)境介質(zhì)和居民的二惡英暴露的影響以及健康風(fēng)險評估，開展了一系列基礎(chǔ)性實驗和理論研究，研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1.與研究國內(nèi)外垃圾焚燒廠周邊環(huán)境介質(zhì)中二惡英濃度水平相比，我國5個不同省份和地區(qū)16座垃圾焚燒廠建立之前周邊土壤中二惡英的背景濃度(0.32～11.40 ng I-TEQ/kg)，M垃圾焚燒廠建

3、廠后周邊土壤中二惡英濃度水平(0.39～5.54 ng I-TEQ/kg)和L垃圾焚燒廠建廠后周邊土壤中二惡英濃度水平(0.972～1.46 ng I-TEQ/kg)，均處于世界低位水平，根據(jù)M垃圾焚燒表層土壤、深層土壤和大氣中二惡英濃度檢測，結(jié)合多元回歸統(tǒng)計、二惡英指紋特征等進(jìn)行源解析，以及大氣中二惡英沉降通量計算的研究結(jié)果表明:M垃圾焚燒廠周圍大氣中二惡英濃度和沉降通量處于世界相對較高位水平。同時，M垃圾焚燒廠周邊土壤中二惡英的主要

4、來源于近年來的焚燒源排放，而歷史的二惡英沉積非常小.
　　 2.利用大氣擴(kuò)散模型對L和M垃圾焚燒廠二惡英排放的大氣擴(kuò)散特性進(jìn)行研究結(jié)果:二惡英大氣擴(kuò)散濃度分布與二惡英排放濃度成正比，同時氣象條件是影響二惡英大氣擴(kuò)散的主要因素之一，最惡劣氣象條件為風(fēng)速1.5m/s和F級大氣穩(wěn)定度.此時混合層高度僅為100m，煙羽高度為116m，混合層高度較低不利于污染物擴(kuò)散，從而導(dǎo)致高的地面污染濃度.根據(jù)M和L垃圾廠二惡英排放特征和氣象條件，M研

5、究區(qū)域大部分時間處于惡劣氣象條件，而L研究區(qū)域有利于二惡英大氣擴(kuò)散，這和大氣實際檢測濃度相一致.
　　 3.研究了M垃圾焚燒廠周邊土壤、蔬菜中二惡英的長期和短期暴露特征，結(jié)果表明土壤和蔬菜中二惡英指紋特征與周邊大氣中二惡英分布相似。利用土壤和蔬菜二惡英平衡模型解析了大氣-土壤-蔬菜之間二惡英的轉(zhuǎn)換關(guān)系及主要來源，其結(jié)果表明土壤中二惡英主要來源于背景濃度和大氣干、濕沉降，且隨著時間延長土壤中二惡英受干濕沉降越明顯，特別是高氯代PC

6、DD/Fs，同時干、濕沉降對PCDFs的貢獻(xiàn)率大于對PCDDs的貢獻(xiàn)率。蔬菜中二惡英的主要來源于大氣中二惡英氣相吸附和干、濕沉降，而土壤中二惡英轉(zhuǎn)移到蔬菜中含量較小，與實際監(jiān)測濃度相比，土壤模型能更好地反映實際監(jiān)測濃度。
　　 4.利用Nouwen推薦的VLIER-HUMAAN模型對兩座垃圾焚燒廠周圍居民的二惡英環(huán)境暴露和人體健康風(fēng)險進(jìn)行了評估和對比分析，結(jié)果表明:人體二惡英暴露中主要通過食物攝取，其他的暴露方式相對較少。本文中

7、提出兒童和成人的呼吸暴露與食物攝取暴露經(jīng)驗公式，表明人體二惡英暴露中大氣呼吸暴露與食物攝取暴露存在正線性關(guān)系。對比兩座垃圾焚燒廠周圍環(huán)境介質(zhì)中二惡英濃度水平發(fā)現(xiàn)，M研究區(qū)域大氣中存在較高二惡英的污染，局部超過日本大氣的0.6pgI-TEQ/m3標(biāo)準(zhǔn)，高出了L研究區(qū)域大氣中二惡英濃度的10倍左右，根據(jù)經(jīng)驗公式研究結(jié)果表明M區(qū)域居民存在著較高污染風(fēng)險，而L區(qū)域居民符合WHO推薦的人體日均二惡英暴露的1-4 pg I-TEQ/kg·day標(biāo)準(zhǔn)

8、。較高濃度的二惡英排放和不利于大氣擴(kuò)散的氣象條件是導(dǎo)致M研究區(qū)域存在較高的二惡英暴露風(fēng)險，
　　 總之，垃圾焚燒廠周圍居民二惡英暴露主要通過食物攝取，而食物中二惡英和大氣中二惡英存在關(guān)聯(lián)，通過大氣擴(kuò)散模型，沉降模型、統(tǒng)計分析、土壤模型和蔬菜模型計等方法研究表明二惡英的排放特征和氣象條件是影響大氣中二惡英濃度主要影響因素.當(dāng)垃圾焚燒廠為1.0 ng I-TEQ/Nm3排放時，M垃圾焚燒廠案例說明周圍環(huán)境和居民健康存在一定影響，當(dāng)以