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.     

复杂地形危废焚烧二■英排放对周边土壤影响

为考察山地条件下危废焚烧厂二■英排放对周边环境的影响,文章利用酶联免疫法和高分辨气相色谱高分辨质谱法对重庆山区某危废焚烧厂周边土壤二■英进行检测,并模拟焚烧厂■恶英排放的大气扩散与沉降分布,预测周边土壤二■英增量。结果表明:周边土壤二■英浓度均值为2.90 ng I-TEQ/kg,且土壤二■英指纹特征分布与焚烧厂烟气相似;二■英扩散落地浓度分布与焚烧厂所在的山谷走势符合性较好,与年主导风向相关性较差;长期(25 a)运行后,周边土壤二■英最大增量为1.78×10~(-4)ng I-TEQ/kg,低于中国农业用地标准(4 ng I-TEQ/kg)。     

钢铁生产行业二英污染特征变化及其排放因子

对我国某省多家钢铁生产企业烧结工序和电炉工序排放烟气中二英（PCDD/Fs）污染水平、排放特征及其排放因子进行了初步研究.结果表明,烧结工序PCDD/Fs毒性当量浓度（以I-TEQ计,下同）为0.003~0.557 ng·m^-3,均值为0.165 ng·m^-3;电炉工序PCDD/Fs毒性当量浓度为0.006~0.057 ng·m^-3,均值为0.025 ng·m^-3.PCDD/Fs毒性当量浓度水平总体较低,较2005~2019年研究报道结果下降1~2个数量级.2005~2020年,钢铁生产行业排放PCDD/Fs毒性当量浓度水平先升高后降低,尤其是新的标准限值实施以及对烟尘等常规污染物进行超低排放控制后,呈现大幅下降.指纹谱图特征显示,所有烟气样品17种PCDD/Fs中最大浓度贡献单体为2,3,7,8-TCDF,与已有研究中以高氯代PCDFs和PCDDs为主不同,且低氯代PCDFs占比有所增加,表明PCDD/Fs生成主要来源有所变化.烧结工序和电炉工序PCDD/Fs同类物指纹分布特征相似,呈现典型的高温热过程特征,两个工序生产过程中PCDD/Fs的生成机制可能均为"从头合成".钢铁生产企业烧结工序PCDD/Fs废气排放因子（以I-TEQ计,下同）为0.003~0.5 μg·t^-1,排放因子平均值为（0.18±0.22）μg·t^-1;电炉工序PCDD/Fs废气排放因子为0.04~0.5 μg·t^-1,排放因子平均值为（0.27±0.23）μg·t^-1;低于UNEP于2013发布的"二英和呋喃排放识别和量化标准工具包"以及2004年我国二英排放清单中的排放因子,建议对我国钢铁生产行业PCDD/Fs排放状况开展调查,更新排放因子.     

硫氨基循环抑制烟气二英生成的试验研究

新型硫氨基物质对二英低温从头合成具有良好的抑制效果,但尚未在实际焚烧炉中应用.本文借助烟气循环抑制和飞灰低温热处置联用控制二英排放中试系统(500 Nm³·h^-1),开展了硫氨基循环抑制实际焚烧炉烟气二英排放的研究.试验结果表明,硫氨基抑制气氛能在该系统中循环累积,该系统对二英阻滞率达95%以上,烟气二英排放浓度低于最新国家环保标准0.1 ng·Nm^-3(以I-TEQ计).该新型硫氨基循环抑制技术对实际废物焚烧炉二英的减排控制具有重要指导价值.     

垃圾焚烧厂区二(口恶)英污染及厂区工人呼吸暴露评估

通过对我国使用不同类型焚烧炉的两个城市垃圾焚烧厂进行环境空气采样及分析,初步评估两厂区活动场所内二（口恶）英污染水平、污染特征,以及对污染物进行来源解析,初步评估职业人群在不同劳动强度下的二（口恶）英暴露风险.结果表明：①两生活垃圾焚烧厂厂区环境空气的二（口恶）英毒性当量浓度（以I-TEQ计）范围为0.034~2.152 pg·m^-3,大部分点位的I-TEQ值都超过了环境空气质量标准,其中厂房焚烧炉后区域的毒性当量浓度较高.②焚烧厂环境空气中二（口恶）英类化合物主要以OCDD和1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主,其中焚烧炉类型为炉排炉的A厂工作场所内的环境空气受该厂焚烧烟气及飞灰一定的影响,而焚烧炉类型为循环流化床的B厂工作场所处空气受排放烟气的影响不大.③焚烧厂内二（口恶）英个体呼吸暴露水平为0.01~1.10 pg·（kg·d）^-1,部分个体的呼吸暴露值超过了评价限值,焚烧炉后为高暴露区域.     

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.     

几种可能来源对广东某地空气中二(口恶)英的影响

采用高分辨气相色谱法/高分辨质谱法（HRGC/HRMS）对广东某地生活垃圾焚烧厂烟道气及周边环境空气和可能来源的环境空气中17种二英进行了分析.讨论了所有样品中同系物、主要毒性贡献体的特性.并运用主成分和聚类分析法,探究了焚烧厂周边监测点位与焚烧厂排放烟气及可能来源的关系.结果表明周边空气中二英浓度低于焚烧厂烟道气,且不受主导风向的影响.在调查基础上,推断轮胎厂及露天焚烧为可能污染源.轮胎厂二英浓度均低于上风向监测点,露天焚烧空气中二英高于厂界外监测点.对各同类物百分比分析可知,烟道气和所有空气中主要同类物为OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD及1,2,3,4,6,7,8-HpCDF,但空气中同类物还包括OCDF;焚烧厂周边监测点与轮胎厂空气中二英单体百分浓度相似,烟气与露天焚烧中二英单体分布相似.进一步研究表明所有空气样品中单体1,2,3,7,8-PeCDD和2,3,4,6,7,8-HxCDF与总毒性当量浓度的线性相关系数分别为0.95和0.75,相关性较强.主成分分析及聚类分析表明垃圾焚烧厂对周边空气产生影响,轮胎厂对上风向产生影响,露天焚烧对厂界影响较小.     

火化机中二（口恶）英的排放特征和指示物的研究

综合分析了所测的遗体火化炉的36个样品和文献中41组数据中二(口恶)英（PCDD/Fs）化合物的排放指纹特征,分析了不同单体与毒性当量浓度I-TEQ的相关性,提出了适合火化炉的I-TEQ指示物,为以后实现在线监测PCDD/Fs提供依据.结果表明,本次监测样品的毒性当量浓度跨度较大,为0.014~24.0 ng·m^-3（以I-TEQ计,下同）,平均值为2.68 ng·m^-3.所有新建火化炉的结果均低于0.5 ng·m^-3,75%的旧炉超过2017年7月1日开始执行的新标准限值,表明现有部分老旧火化炉及其尾气处理设施亟需技术改造才能满足新要求.体积分数最高的单体依次为OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和1,2,3,4,6,7,8-HpCDD,分别为16.7%±11.8%、12.1%±4.4%和11.9%±4.2%.对I-TEQ的贡献率最大的单体为2,3,4,7,8-PeCDF,且PCDFs与PCDDs的毒性当量浓度比值,即ρ（PCDFs/PCDDs）> 1.四、五、六氯代二(口恶)英和呋喃与I-TEQ具有显著的线性相关性,其中,1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF和1,2,3,7,8-PeCDD与I-TEQ的相关系数r大于0.89.与I-TEQ线性关系最佳的单体为2,3,4,7,8-PeCDF,R²为0.97,斜率为2.36;最佳的同类物为PeCDF,R²为0.97,斜率为2.22.     

医疗废物焚烧烟气中二(口恶)英排放特征研究

医疗废物焚烧是二(口恶)英排放的重点源,但缺乏对其系统、全面的研究,为进一步明确其二(口恶)英排放水平和分布特征,获得二(口恶)英排放监控的重要基础数据,以3处医疗废物焚烧炉为研究对象,采用高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪对烟气中二(口恶)英进行测定和分析。结果表明,烟气中二(口恶)英质量浓度均值为2.379 ng/Nm~3,毒性当量浓度均值为0.249 ng/I-TEQ Nm~3,达到国家排放标准;同系物指纹特征分布以PCDFs为主,质量浓度和毒性当量浓度贡献率最大的单体分别为1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和2,3,4,7,8-PeCDF;2,3,4,7,8-PeCDF对I-TEQ相关性最好,相关系数R~2达0.959,可作为指示单体;排放因子均值为6.087μg I-TEQ/t,明显高于生活垃圾焚烧炉,需引起更多关注。     

遗体火化二(口恶)英类排放水平及影响因素

采用现场监测方式调查了国内13台火化机烟气中PCDD/Fs排放情况,分析火化炉型、烟气处理设施和随葬品等因素对其排放水平的影响,提出相关污染控制措施和管理措施的建议. 结果表明,各样品的PCDD/Fs毒性当量浓度(以I-TEQ计,下同)差异较大,范围为0.027~15.8 ng·m^-3,平均值为3.2 ng·m^-3. PCDD/Fs排放因子范围为45.9~22236 ng·具^-1,均值为4738 ng·具^-1. 平板炉PCDD/Fs排放水平总体低于捡灰炉,达标率高于捡灰炉. 火化烟气中17种PCDD/Fs异构体分布特征存在一定差异. 部分火化机PCDD/Fs排放浓度仍处于较高水平,有必要从源头上减少污染、提高污染控制技术、加强政府监管,如将随葬品另炉火化、增设二燃室、配备布袋除尘器和活性炭喷射处理设施等.     

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.     

30t/d新型村镇垃圾热解气化炉二噁英排放特性

针对目前处置村镇垃圾的小型热处理炉运行不稳定、排放难以达标等问题,介绍了一种新型村镇垃圾热解气化炉(30 t/d),并对其系统烟气及炉渣的二噁英生成排放特性进行研究。结果表明：炉渣中的二噁英浓度为0.723μg I-TEQ/kg,可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中二噁英排放的要求;在正常喷射活性炭时尾部烟气二噁英浓度为0.029 ng I-TEQ/Nm³,低于GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中二噁英排放限值;气化燃烧过程的烟气二噁英原始排放浓度较低,低温异相合成反应是该垃圾炉烟气二噁英的主要来源;在质量浓度分布上占优势的为高氯代PCDD/Fs,对总毒性当量起主导作用的为2,3,4,7,8-PeCDF,喷射活性炭对二噁英具有良好的去除效果。以期为村镇垃圾热解气化规范处置提供示范,并为热解气化炉二噁英排放控制提供参考。     

生活废弃物焚烧处置烟气中二(口恶)英排放特性研究

研究了某市10座生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英的排放特性,对比了焚烧炉炉型、焚烧处理量、烟气净化系统对二噁英排放特性的影响.结果表明:10座生活垃圾焚烧炉二噁英的排放浓度为0.016~0.104 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),9座垃圾焚烧炉二噁英排放满足国家相应的排放标准(0.1 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计)).根据二噁英排放浓度排序对应的烟气净化系统分别为SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)+半干法+活性炭喷射+布袋湿法+活性炭喷射+布袋半干法+活性炭喷射+布袋,表明安装SNCR装置有利于二噁英的减排.另外,不同垃圾焚烧炉排放的二噁英指纹特性不仅与烟气净化系统和炉型有关,还与垃圾来源有一定关联.     

水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰过程中二英的迁移和降解特性

为了解生活垃圾焚烧飞灰中的二英在水泥脱氯预处理过程中的迁移特性以及在水泥窑内的热降解特性,依托北京市琉璃河水泥有限公司的生活垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置示范线,开展了生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯预处理和水洗后飞灰向水泥窑投加的工程试验研究.结果表明:烘干烟气中和水泥窑窑尾烟气中二英排放浓度低于GB 30485-2013《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》中所规定的标准限值（以I-TEQ计）为0.1 ng/m3,结晶氯盐中二英含量（以I-TEQ计）仅为2.8 ng/kg;以每h进入水洗罐的原飞灰中所含二英量为100%计,经过水洗处理后,99.97%的二英仍留在脱氯飞灰中,仅有0.08%和0.14%的二英分别通过烘干废气和结晶盐排出;以每h投入水泥窑窑尾烟室的飞灰所含二英为100%计,仅有0.82%、0.13%和0.002%的二英分别随窑灰、熟料、烟气排出,飞灰中的二英在水泥窑内的消减率达到了99%以上,实现了较为彻底的降解.      

医疗废物焚烧炉周边环境介质中二噁英的浓度、同系物分布与来源分析

采用高分辨气相色谱/高分辨质谱仪(HRGC/HRMS)测定了我国西北某医疗废物焚烧炉排放烟气及周边环境空气、土壤和植物样品中2,3,7,8-PCDD/Fs含量和组成,并对周边环境中二噁英来源进行了初步解析.监测结果表明烟气中二噁英毒性当量浓度(以I-TEQ计)均值为184 ng·m-3,远超医疗废物焚烧废气排放标准限值(0.5 ng·m-3),环境空气、土壤和植物样本中二噁英毒性当量浓度均值分别为7.30 pg·m-3、52.5 pg·g-1、146 pg·g-1,均处于较高的污染水平.污染源下风向上的环境空气样品中二噁英浓度明显高于上风向上样品中的浓度,下风向样品中的浓度随与污染源距离的增加呈现先升高后降低的趋势,最高浓度的样本距污染源700 m左右.烟气样品2,3,7,8-PCDD/Fs同类物单体质量浓度(毒性当量)分布特征与主导风下方向空气、土壤、植物样本中的具有较强的相似性.样本二噁英浓度空间分布特征、同类物分布特征及主成分分析数据均表明,该区域环境中二噁英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.     

3个城市生活垃圾焚烧炉飞灰中二噁英类分析

对3个城市生活垃圾焚烧炉飞灰中二英类浓度分布的实验研究表明,飞灰中二英类异构体的浓度分布具有相类似的特征,高氯代二英类的含量明显高于低氯代二英类.飞灰中二英类的毒性贡献主要来自多氯二苯并呋喃(PCDFs).布袋除尘器前添加活性炭粉末时,飞灰的二英类浓度比没有添加活性炭时高1.8倍,而尾气中二英类浓度相应降低.     

3个城市生活垃圾焚烧炉飞灰中二恶英类分析

对3个城市生活垃圾焚烧炉飞灰中二恶英类浓度分布的实验研究表明，飞灰中二恶英类异构体的浓度分布具有相类似的特征，高氯代二恶英类的含量明显高于低氯代二恶英类．飞灰中二恶英类的毒性贡献主要来自多氯二苯并呋喃(PCDFs)．布袋除尘器前添加活性炭粉末时，飞灰的二恶英类浓度比没有添加活性炭时高1．8倍，而尾气中二恶英类浓度相应降低。     

PCDD/Fs in soil around a hospital waste incinerator: comparison after three years of operation

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) can be formed during the cooling of flue gases in waste incinerator. These pollutants are either in the gas phase or attached to the fine particles, escaping dust collection. After stack emission, they are slowly oxidized photochemically (gas phase), or eventually are deposited (dry and wet deposition of particulate) in earth surface. In 2007 and 2010, 11 soil samples were collected in the vicinity of a hospital waste incinerator (HWI), prior and after its startup. In order to find out any variation of PCDD/Fs in soil, in brief dioxins, their concentrations were analyzed by high-resolution gas chromatography with high-resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS). Compared to the baseline survey (2007), PCDD/Fs in soil significantly increased, by average, +81.6% in total PCDD/Fs and +132.7% in international toxic equivalency (I-TEQ) unit. By principal component analysis (PCA), both the PCDD/Fs homologue and the HxCDF isomer profile in soil were found to become more similar with fly ash. Generally, this incinerator influences the soil only in a limited area. More comprehensive supervision, stricter management and more advanced technology should be implemented in this plant to reduce pollutants emission, even though the level of PCDD/Fs in soil is quite low at present.