垃圾焚烧厂周边大气二噁含量及变化特征——以北京某城市生活垃圾焚烧发电厂为例

2013年4月至2014年1月对北京市某生活垃圾焚烧厂周边4km范围内5个采样点环境空气中二噁含量、组成特征及季节变化特征进行了分析.结果表明该垃圾焚烧厂周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度的变化范围为8.3~115pg/m~3,毒性当量(TEQ)变化范围为0.11~1.9pgI-TEQ/m~3,其中秋季1个采样点和冬季全部采样点超出日本环境空气质量标准限值(0.6pgI-TEQ/m~3).1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDF均是四季空气中PCDD/Fs质量浓度的主要贡献单体,而2,3,4,7,8-PeCDF是总TEQ贡献最大的单体.空间分布特征表现为近源点位(~400m)浓度水平较高而其他点位(1000m)浓度水平与距污染源距离远近没有显著相关性;季节变化特征表现为冬季值显著高于其他季节,分析可能与冬季采暖及大气扩散条件差导致的大气整体污染较重有关.样品中二噁同族体及异构体分布指纹谱图与焚烧设施排放烟气存在差别,主成分分析(PCA)源解析结论与指纹谱图特征分析结论一致,体现为多种污染源共同作用的影响.二噁呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平(0.034~0.161pgI-TEQ/(kg·d)),但仍需关注大气重污染天气发生时的呼吸暴露风险.     

北京市某垃圾焚烧厂周边大气二噁英污染特征及暴露风险

2014年4月至2015年1月对北京市某生活垃圾焚烧发电厂周边6 km范围内7个采样点采集环境空气,应用高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC-HRMS)联用技术对二英(PCDD/Fs)浓度水平进行监测并对其组成特征及时空特征进行了分析.结果表明该生活垃圾焚烧发电厂周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度的变化范围为8.9~140 pg·m~(-3),毒性当量(TEQ)变化范围为0.11~1.8 pg·m~(-3),其中秋季霾天4个采样点和冬季全部采样点超出日本环境空气质量标准限值(TEQ:0.6pg·m~(-3)).1,2,3,4,6,7,8-Hp CDF和OCDD是四季空气中PCDD/Fs质量浓度的主要贡献单体,年平均贡献率分别为20.5%和14.0%,而2,3,4,7,8-Pe CDF是总TEQ贡献最大的单体,年平均贡献率为43.3%.空间分布特征表现为各采样点浓度水平与距污染源距离远近没有显著相关性;季节变化特征表现为冬季值显著高于其他季节,分析可能与冬季燃煤采暖及大气扩散条件差导致的大气颗粒物污染较重有关,与各季采样时段内大气PM_(10)和PM_(2.5)的平均浓度水平呈正相关相一致.样品中二英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气存在差别,主成分分析(PCA)源解析结论与指纹谱图特征分析结论一致.二英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平[0.060~0.224 pg·(kg·d)~(-1)],但仍需关注大气颗粒物重污染天气发生时的呼吸暴露风险.     

北京市某垃圾焚烧厂周边大气二(口恶)英污染特征及暴露风险

2014年4月至2015年1月对北京市某生活垃圾焚烧发电厂周边6 km范围内7个采样点采集环境空气,应用高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征及时空特征进行了分析.结果表明该生活垃圾焚烧发电厂周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度的变化范围为8.9~140 pg·m^-3,毒性当量（TEQ）变化范围为0.11~1.8 pg·m^-3,其中秋季霾天4个采样点和冬季全部采样点超出日本环境空气质量标准限值（TEQ：0.6 pg·m^-3）.1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDD是四季空气中PCDD/Fs质量浓度的主要贡献单体,年平均贡献率分别为20.5%和14.0%,而2,3,4,7,8-PeCDF是总TEQ贡献最大的单体,年平均贡献率为43.3%.空间分布特征表现为各采样点浓度水平与距污染源距离远近没有显著相关性;季节变化特征表现为冬季值显著高于其他季节,分析可能与冬季燃煤采暖及大气扩散条件差导致的大气颗粒物污染较重有关,与各季采样时段内大气PM₁₀和PM_2.5的平均浓度水平呈正相关相一致.样品中二英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气存在差别,主成分分析（PCA）源解析结论与指纹谱图特征分析结论一致.二英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平[0.060~0.224 pg·（kg·d）^-1],但仍需关注大气颗粒物重污染天气发生时的呼吸暴露风险.     

广州某工业区大气中PCDD/Fs含量水平及其季节性变化特征

通过对广州某工业区大气中2,3,7,8-PCDD/Fs的季节性监测,并对大气中PCDD/Fs的浓度与季节性变化进行了分析.结果表明,该工业区大气中PCDD/Fs的浓度范围为2.33~75.4 pg·m-3,平均值为23.2 pg·m-3,毒性当量浓度I-TEQ范围为0.229~10.7 pg·m-3,平均值为2.00 pg·m-3,高于日本环境空气质量标准推荐年均值0.6 pg·m-3.该工业区PCDD/Fs浓度季节性变化明显,最高的季节为春季(37.8 pg·m-3),浓度最低的季节为夏季(13.5 pg·m-3),其次为秋季(22.3 pg·m-3)和冬季(19.1 pg·m-3);毒性当量浓度变化高低顺序为:春季(5.58 pg·m-3)>夏季(1.06 pg·m-3)>秋季(0.839 pg·m-3)>冬季(0.525 pg·m-3).降雨、季风的季节性变化可能是引起大气中PCDD/Fs浓度季节性变化的原因.     

生活垃圾焚烧厂周边环境空气中PCDD/Fs含量及分布特征

对我国某工业区生活垃圾焚烧厂周边5km范围内14个采样点环境空气中四氯~八氯代二 英(2,3,7,8-PCDD/Fs)含量及其组成特征进行了分析.结果表明该垃圾焚烧厂周边环境空气PCDD/Fs浓度的变化范围为1.74~15.2pg/m3(0.156~1.44pg I-TEQ/m3),均值为4.60pg/m3(0.426pg I-TEQ/m3),其中3个点位接近或超出日本环境空气质量标准限值(0.6pg I-TEQ/m3),表明某些区域处于一个较高的污染水平;最大浓度点位于焚烧设施下风方向1.3km处,与AERMOD预测的最大落地浓度位置一致.1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDD是空气中二 英质量浓度主要贡献因子,而2,3,4,7,8-PeCDF是毒性当量浓度的主要贡献因子.样品中二 英同族物分布的指纹特征显示出可能受MSWI源影响点位与非MSWI影响(或受此源影响较小)点位的区别.主成分分析(PCA)源解析结论与空间分布以及指纹特征分析结论基本一致,且更具体地判断MSWI的影响点位,在一定程度上说明了此方法的可靠性.二 英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群二 英呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平.     

东莞垃圾焚烧厂周边环境中PCDD/Fs分布特征

对东莞市生活垃圾焚烧厂周边的大气、土壤和植物样品中四氯~八氯代二口恶英(2,3,7,8-PCDD/Fs)含量及其组成特征进行了分析。监测结果表明该垃圾焚烧厂区内环境空气样品PCDD/Fs毒性当量浓度较高(5.15 pg I-TEQ/m3),周边环境空气PCDD/Fs浓度的变化范围为0.175~0.494 pg I-TEQ/m3(3.21~5.59 pg/m3),均值为0.345 pg I-TEQ/m3(4.44 pg/m3),属于中等偏低水平。土壤样品在厂区内、厂址周边和背景区的浓度分别为15.7 ng I-TEQ/kg(1 252 ng/kg)、19.2 ng I-TEQ/kg(4 424 ng/kg)和14.4 ng I-TEQ/kg(11 800 ng/kg)。植物样品在上面3个区的浓度分别为2.75 ng I-TEQ/kg(22.3 ng/kg)、2.75 ng I-TEQ/kg(22.3 ng/kg)和3.59 ng I-TEQ/kg(262 ng/kg)。1,2,3,4,6,7,8-Hp CDF和OCDD是空气中二口恶英质量浓度主要贡献因子,土壤和植物样品中PCDD/Fs的主要贡献单体均为OCDD。样本二口恶英浓度空间分布特征、同类物分布特征表明,空气样品受焚烧源影响较明显,但土壤和植物的热源特征不明显,还需要进一步的研究来了解其PCDD/Fs的来源。     

重庆市大气二(口恶)英污染水平及季节变化

一年内分季节对重庆市不同功能区大气中二英(PCDD/Fs)污染情况进行了监测研究.结果表明,重庆市大气中PCDD/Fs浓度范围和平均值(以TEQ计)分别为0.017~0.21 pg·m-3和(0.094±0.054)pg·m-3.PCDD/Fs污染水平区域分布和季节变化明显,分别为:商住区>郊区>对照点,冬季>春季>秋季>夏季.其中,冬季时大气中的二英浓度约为夏季时的2.2~4.6倍.主成分分析结果显示,PCDD/Fs同系物分布特征季节变化明显:冬、春季时主要表现为颗粒相中的分布特征,夏、秋季节则主要表现为气相中的.相关性分析表明,PCDD/Fs异构体质量浓度与SO2、NO2、PM10和TSP等常规参数含量大都呈显著正相关,与O3则呈负相关,但未达显著性水平.这表明,重庆大气PCDD/Fs的空间分布和季节变化与SO2、NO2、PM10和TSP等环境空气质量常规指标的分布情况基本一致,重庆大气PCDD/Fs污染与常规污染物的排放源密切相关.     

钢铁冶炼行业二英排放特性和厂区内大气中二英分布规律

对我国某市6家钢铁企业烟气中的二噁英(PCDD/Fs)污染水平和排放特性做了初步研究,同时对厂区内大气中的二噁英浓度水平进行了分析.结果表明,6家钢铁企业中,铁矿石烧结炉排放的二噁英浓度远高于炼钢精炼炉,烧结炉二噁英排放浓度为0.098~3.6 ng·Nm~(-3)(以ITEQ计),2个炼钢精炼炉烟气中二噁英的浓度分别为0.0037和0.078 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),烟气排放达标率为66.67%.6家钢铁企业厂区内大气环境中的二噁英浓度变化范围为0.17~0.69 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),平均值为0.41 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),其中有两家企业略高于大气质量二噁英的推荐值.对烟气和大气中17种有毒二噁英的分布进行对比分析发现,污染源和大气中二噁英分布具有相似的指纹特性,推测厂区内大气中二噁英分布主要与污染源排放有关.     

钢铁冶炼行业二噁英排放特性和厂区内大气中二噁英分布规律

对我国某市6家钢铁企业烟气中的二噁英(PCDD/Fs)污染水平和排放特性做了初步研究,同时对厂区内大气中的二噁英浓度水平进行了分析.结果表明,6家钢铁企业中,铁矿石烧结炉排放的二噁英浓度远高于炼钢精炼炉,烧结炉二噁英排放浓度为0.098~3.6 ng·Nm~(-3)(以ITEQ计),2个炼钢精炼炉烟气中二噁英的浓度分别为0.0037和0.078 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),烟气排放达标率为66.67%.6家钢铁企业厂区内大气环境中的二噁英浓度变化范围为0.17~0.69 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),平均值为0.41 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),其中有两家企业略高于大气质量二噁英的推荐值.对烟气和大气中17种有毒二噁英的分布进行对比分析发现,污染源和大气中二噁英分布具有相似的指纹特性,推测厂区内大气中二噁英分布主要与污染源排放有关.     

医疗废物焚烧厂周边环境空气中二英浓度分布及其健康风险评估

于2015—2018年冬季(12月—2月)对广东省某医疗废物焚烧厂排放烟气及焚烧设施周边2.5 km范围内6个采样点分别进行了4次烟气和环境空气样品采集,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC-HRMS)联用技术对二■英(PCDD/Fs)浓度水平进行监测并对其组成特征进行了分析,运用主成分分析法(PCA)对周边环境空气中二■英来源进行了初步解析,同时采用VLIER-HUMAAN模型评估其对人体的健康风险.结果表明该医疗废物焚烧厂烟气二■英毒性当量浓度为0.542～21.300 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),排放水平较高;周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度和毒性当量浓度变化范围分别为0.682～196.000 pg·m~(-3)和0.036～17.700 pg·m~(-3)(以I-TEQ计),周边环境空气中PCDD/Fs浓度明显受到排放源烟气落地点的影响.空气样品中二■英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气类似,空气质量浓度主要贡献单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-Hp CDF、OCDF以及1,2,3,4,6,7,8-Hp CDD为主,主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-Pe CDF.PCA源解析结论与指纹谱图特征分析结论基本一致,该研究区域中环境空气二■英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.健康风险评估结果表明,该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平(0.0032～0.141 pg TEQ·kg~(-1)·d~(-1)),部分个体的呼吸暴露贡献率超过了评价限值,应引起重视.     

医疗废物焚烧厂周边环境空气中二英浓度分布及其健康风险评估

于2015-2018年冬季（12月-2月）对广东省某医疗废物焚烧厂排放烟气及焚烧设施周边2.5 km范围内6个采样点分别进行了4次烟气和环境空气样品采集,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二（口恶）英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征进行了分析,运用主成分分析法（PCA）对周边环境空气中二（口恶）英来源进行了初步解析,同时采用VLIER-HUMAAN模型评估其对人体的健康风险.结果表明该医疗废物焚烧厂烟气二（口恶）英毒性当量浓度为0.542~21.300 ng·Nm^-3（以I-TEQ计）,排放水平较高;周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度和毒性当量浓度变化范围分别为0.682~196.000 pg·m^-3和0.036~17.700 pg·m^-3（以I-TEQ计）,周边环境空气中PCDD/Fs浓度明显受到排放源烟气落地点的影响.空气样品中二（口恶）英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气类似,空气质量浓度主要贡献单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、OCDF以及1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主,主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF.PCA源解析结论与指纹谱图特征分析结论基本一致,该研究区域中环境空气二（口恶）英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.健康风险评估结果表明,该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平（0.0032~0.141 pg TEQ·kg^-1·d^-1）,部分个体的呼吸暴露贡献率超过了评价限值,应引起重视.     

Occurrence and impact of polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans in the air and soil around a municipal solid waste incinerator

To assess the influence of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans(PCDD/Fs) on the environment in the vicinity of municipal solid waste incinerators(MSWIs), we determined the levels of PCDD/Fs in air and soil samples collected around a MSWI, which is the largest in China. The International Toxicity Equivalency Quantity(I-TEQ) concentrations of PCDD/Fs in air samples were from 0.0300 to 1.03 pg I-TEQ/m~3(0.445–13.6 pg/m~3), with an average of 0.237 pg I-TEQ/m~3, while in soil samples they ranged from 0.520 to 3.40 pg I-TEQ/g(2.41–88.7 pg/g) with an average of1.49 pg I-TEQ/g. The concentrations of PCDD/Fs in air and soil samples were comparable to other areas, and Pe CDFs were the dominant contributors, which was different from stack gas homologue patterns. Multivariate statistical analysis showed that PCDD/Fs emission from the MSWI did not directly affect the profiles of PCDD/Fs in air and soils, so that vehicles and unidentified emission sources should be considered. The daily inhalation levels of PCDD/Fs for children(0.0110 to 0.392 pg I-TEQ/(kg·day) and adults(0.00600 to 0.221 pg I-TEQ/(kg·day) near the MSWI were lower than the tolerable daily intake of 1.00 to 4.00 pg WHO-TEQ/(kg·day), but in winter the values were higher than in summer. These results can be used as basic data for assessing the risk of PCDD/Fs exposure in residents living around this MSWI, and more monitoring programs and studies should be carried out around MSWIs.     

某垃圾焚烧厂投产前后周边土壤二英类化合物的分布

为研究垃圾焚烧厂运行对周边土壤二英类化合物（PCDD/Fs）含量的影响,采集了珠三角地区某垃圾焚烧厂投产前和投产后周边土壤样品,分析研究了该垃圾焚烧厂运行对周边土壤中PCDD/Fs含量和组分的变化.结果表明:①2012年（投产前）珠三角地区某垃圾焚烧厂周边土壤PCDD/Fs含量较低,范围为163~591 ng/kg（毒性当量范围为0.198~0.863 ng I-TEQ/kg,I-TEQ为国际毒性当量因子折算的毒性当量值）;2017—2019年（投产后）周边土壤PCDD/Fs含量范围为151~1.75×103 ng/kg（毒性当量范围为0.812~3.88 ng I-TEQ/kg）,与其他研究相比处于较低的水平.②投产后,距该垃圾焚烧厂较近（1.5 km）的采样点（S1）土壤PCDD/Fs含量逐年增长,在较远（5.2 km）但人口较密集的采样点（S3）土壤PCDD/Fs含量整体较高,但呈逐年下降趋势.③投产后,土壤中的17种PCDD/Fs单体组分中,毒性当量贡献率最高的单体为八氯二苯并二英（OCDD）和2,3,4,7,8-五氯二苯并呋喃（2,3,4,7,8-PeCDF）,二者毒性当量贡献率范围为15.7%~45.4%.④在同一采样点土壤PCDD/Fs单体组分年间差异不明显,但同一年份不同采样点差异明显.研究显示,目前该垃圾焚烧厂周边土壤PCDD/Fs含量较低,但仍需要长期监测其可能带来的风险.      

城市生活垃圾焚烧炉周边环境空气及土壤中二噁英来源研究

系统研究了某城市生活垃圾焚烧炉周边地区6个焚烧炉废气样品、14个环境空气样品和3个表层土壤样品中二噁英的组成及其含量,并对其来源进行了解析.结果表明,焚烧炉排放废气中二噁英含量较高,周边地区环境空气及主导风向下风向污染物最大落地点附近土壤中的二噁英含量均处于较低水平,且主导风向下游环境空气中二噁英含量与其它地点采集的样品中二噁英含量差别不明显,但最大落地点表层土壤样品与背景点表层土壤样品中二噁英的组成及含量均有一定的变化.主成分分析结果表明,最大落地点附近表层土壤样品中的二噁英可能受到了污染源废气排放的影响,但环境空气中二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.     

汽车铸造厂车间PCDD/Fs污染及车间工人呼吸暴露评估

通过对我国某汽车铸造厂车间及周边环境中细颗粒物及气相中PCDD/Fs进行采样及分析,初步评估该汽车铸造车间内二 的污染水平,污染特征及车间工作人员的呼吸暴露量.结果表明,(1)该汽车厂车间内二 平均质量浓度为4.18pg/m3,分别是背景区和居民区的22倍和5倍,其中落砂区浓度最高;(2)车间内二 毒性当量浓度平均值为0.282pg I-TEQ/m3,其中镉化区平均水平最高,为0.480pg I-TEQ/m3,但均低于日本环境空气推荐质量标准(0.6pg I-TEQ/m3);(3)车间内不同区域不同劳动强度的个体二 呼吸暴露量为0.02~0.25pg I-TEQ/(kg·d),镉化区工作人员承担最高的二 暴露风险.     

上海市大气颗粒物生物毒性及二噁英呼吸暴露风险评价

使用Vibrio fischeri发光细菌法,评价了工业区和居民区大气颗粒物悬浮液的细菌毒性,并对颗粒物暴露后的老鼠毒性效应进行了分析和讨论;应用HRGC-HRMS研究了工业区大气中二噁英浓度水平及组分特征,并在此基础上开展了二噁英呼吸暴露风险评价.结果显示：工业区大气颗粒物的细菌毒性要明显高于居民区,表明急性毒性结果与局地污染排放密切相关;不同粒径分布的大气颗粒物细菌毒性结果产生显著差异,证明毒性成分主要吸附在较细粒径的颗粒物上.强有力的证据表明,颗粒物暴露后的肺组织病理损伤与氧化性自由基过量产生有关,因此与自由基相关的毒理机制可作为下一步深入研究的路径.4个采样点主动采样、被动采样和大气沉降样品二噁英浓度范围分别为0.034~1.29pg/m³、0.031~0.103pg/m³和0.226~4.67pg/（m²·d）,平均值分别为0.366pg/m³、0.063pg/m³和1.82pg/（m²·d）;优势组分分别为2,3,4,7,8-PeCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF和1,2,3,4,7,8-HxCDF,2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、2,3,7,8-TCDD和2,3,7,8-TCDF,2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、2,3,4,6,7,8-HxCDF和1,2,3,6,7,8-HxCDF.成人和儿童呼吸暴露量最大值分别为9.74×10^-2pg/（kg·d）和1.28×10^-1pg/（kg·d）,均低于0.4pg/（kg·d）（呼吸进入人体的每日允许摄入量）,表明暴露风险处于可接受水平.     

垃圾焚烧飞灰或炉渣中二噁的分布特征

分别采集了3种生活垃圾焚烧炉产生的飞灰或熔融炉渣样品,分析了其中的二口恶口英含量及其毒性当量,并讨论了17种2,3,7,8位氯取代的二口恶口英分布特征及其对总毒性当量的贡献.结果表明,机械炉排焚烧炉产生的飞灰中二口恶口英最多,总浓度为319ng/g,毒性当量为6.7ngI-TEQ/g;其次为流化床焚烧炉,产生的飞灰中二口恶口英总浓度为38.7ng/g,毒性当量为0.8ngI-TEQ/g;气化熔融焚烧炉产生的熔融炉渣中二口恶口英很少,总浓度为38.7pg/g,毒性当量仅为1.1pgI-TEQ/g;所有的2,3,7,8位氯取代的13C同位素标记内标化合物回收率在39%~156%之间.尽管不同的垃圾焚烧炉在二口恶口英的生成量上有明显的差别,但是产生的二口恶口英同类物的归一化浓度以及对毒性当量贡献的归一化结果分布特征十分相似,表明3种垃圾焚烧炉在垃圾焚烧过程产生二口恶口英可能具有相似的反应机理.