电子垃圾焚烧排放的二噁英对周围大气环境的影响

为了研究电子垃圾焚烧产生的二噁英对周围环境的影响,同时在E1和E2采样点分别采集9个大气样品.E1周围分布大量的电子垃圾焚烧点,E2则位于E1南9 km处,周围无其他明显的二噁英排放源.所采样品用同位素稀释法进行分析测定,结果表明,E1和E2大气样品中二噁英的平均质量浓度分别为127.37、22.37 pg/m3,平均毒性当量浓度分别为8.777、1.305 pg I-TEQ/m3.八氯代二苯并呋喃(OCDF)、八氯代二苯并二噁英(OCDD)、七氯代二苯并呋喃(1,2,3,4,6,7,8-HpCDF)和七氯代二苯并二噁英(1,2,3,4,6,7,8-HpCDD)对2,3,7,8位氯代的二噁英的总浓度贡献较大,而五氯代二苯并呋喃(2,3,4,7,8-PeCDF)则对总毒性当量浓度贡献最大,其贡献率超过40%.在E1和E2两个采样点,二噁英在气相中的比例均随着氯原子取代数的增加而降低.两采样点相似的二噁英分布模式和气固分配,说明E2大气中二噁英主要来自于E1电子垃圾焚烧产生的二噁英.     

再生铝制造企业飞灰中二噁英污染特征

连续8d采集中国某大型再生铝制造企业的飞灰样品,通过高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪对其中的二噁英污染特征开展了研究。结果表明:飞灰样品中二噁英质量浓度为58.64~261.14μg/kg,平均为103.93μg/kg,其中1,2,3,4,6,7,8-七氯代二苯并呋喃(1,2,3,4,6,7,8-HpCDF)、八氯代二苯并呋喃(OCDF)和八氯代二苯并二噁英(OCDD)是飞灰中最主要的单体,分别占二噁英浓度的19.54%(质量分数,下同)、15.57%和14.62%;二噁英毒性当量浓度为4.21~14.77μg TEQ/kg,平均为7.10μg TEQ/kg,其中2,3,4,7,8-五氯代二苯并呋喃(2,3,4,7,8-PeCDF)对飞灰中二噁英毒性当量浓度贡献最大,平均贡献率为50.15%;二噁英毒性当量浓度均未超过《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》(GB 5085.6—2007)规定限值,因此可以判定该企业的飞灰不属于具有二噁英毒性的危险废物。     

生活垃圾焚烧飞灰中元素分布与二噁英的关联性分析

以国内不同地区的14个生活垃圾焚烧炉的布袋除尘器飞灰为研究对象,对飞灰中主要元素的分布和二噁英(PCDD/Fs)含量进行测定,并采用因子分析研究不同炉型飞灰特性及其与PCDD/Fs分布之间的关联性。结果表明:在生活垃圾焚烧飞灰中,Si、Al、Fe、O和Na、K、Cl、S两组元素分布各自呈明显的两两正相关性。流化床炉飞灰中Si、Al、Fe、O的含量明显高于炉排炉飞灰,而Na、K、Cl、S的含量则与之相反。飞灰中PCDD/Fs为0.17~94.49ng/g,毒性当量为0.02~2.53ng I-TEQ/g,不同飞灰差距较大。炉排炉飞灰通常含有高氯代的多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs),PCDDs、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的质量比(PCDDs/PCDFs)均大于1;流化床炉飞灰含有的PCDFs多于炉排炉飞灰,PCDDs/PCDFs均小于1。流化床炉飞灰中Cu、Ca与PCDD/Fs含量有明显的线性关系,相关系数(R)分别为0.86、0.90。     

广州某地大气中二噁英气/粒相间特征分析——以2012年7月测试为例

选取广州某地大气环境作为研究对象,采用高分辨气质联用色谱对气相、颗粒相中17种二噁英(PCDD/Fs)单体进行分析。结果表明,研究区域大气PCDD/Fs主要集中于颗粒相,且气相和颗粒相中PCDD/Fs均表现出"源"特征。颗粒相中PCDD/Fs单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、OCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主;气相中PCDD/Fs单体以1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF为主。颗粒相中PCDD/Fs浓度随着氯原子数的增加而增加,气相中PCDD/Fs随着氯原子数的增加而减少。气相中主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF,其与气相总毒性当量浓度的相关系数为0.908;颗粒相中主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF,与颗粒相总毒性当量浓度的相关系数分别为0.851、0.883。主成分分析结果表明,颗粒相和气相的毒性当量浓度具有相似的分布特征。     

珠江三角洲地区土壤中二噁英污染水平及其分布特征研究

应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)对珠江三角洲地区土壤中二噁英(PCDD/Fs)的浓度及其分布特征进行了研究。结果表明,土壤样品中PCDD/Fs为118~2 304pg/g,平均值为743pg/g;WHO2005-TEQ为1.09~5.56pg/g,平均值为3.25pg/g。珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs浓度较往年相比稍有下降,且大部分地区土壤中PCDD/Fs污染并不严重。土壤中PCDD/Fs同系物分布以OCDD为主要的特征单体,毒性单体贡献最大的是1,2,3,7,8-PeCDD和2,3,4,7,8-PeCDF,平均占总毒性当量的28.9%和16.3%。对珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs的源分析表明,土壤中PCDD/Fs受污染源影响较小,可能主要来自大气沉降。     

小型简易生活垃圾焚烧炉二噁英类排放特征及呼吸暴露风险评估

通过现场采样调查3个小型简易生活垃圾焚烧炉二噁英类(PCDD/Fs)排放水平,并应用AERMOD模型和呼吸暴露评价方法对PCDD/Fs排放进行环境风险评估。结果表明:(1)焚烧炉烟气中PCDD/Fs毒性当量浓度为4.88～24.88ng TEQ/m~3(均为标准条件下气体体积),均高于《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)限值(0.1ng TEQ/m~3);炉渣中PCDD/Fs毒性当量浓度为91～231ng TEQ/kg。(2)N1～N3焚烧炉PCDD/Fs年均地面毒性当量浓度预测最大值分别为0.60、0.26、0.27pg TEQ/m~3,周边最近居民点的年均地面毒性当量浓度预测值分别为0.10、0.01、0.19pg TEQ/m~3,均没有超过日本年均值标准(0.6pg TEQ/m~3)。(3)小型简易生活垃圾焚烧炉预测区域人群PCDD/Fs呼吸摄入量最大值均低于0.4pg TEQ/(kg·d),而且海拔较低、地形平坦有利于PCDD/Fs的扩散稀释。     

碳酰肼对烧结过程二噁英生成的抑制作用

研究了碳酰肼对钢铁厂烧结工序产生的二噁英的抑制效果。结果表明,添加了0.01%(质量分数,下同)、0.02%、0.05%、0.10%的碳酰肼之后,二噁英的排放质量浓度降为0.560、0.506、0.270、0.174ng-TEQ/m3,相对于基准值(0.821ng-TEQ/m3)大幅减少。碳酰肼对二噁英的从头合成以及前驱物生成都能起到一定的抑制效果。碳酰肼与Cu2+结合生成稳定的氮化物,削弱Cu2+的催化活性;与HCl反应,减少了生成二噁英的氯源;对FeCl3、CuCl2的催化活性也会产生影响。碳酰肼添加后,对多氯代二苯并呋喃(PCDFs)生成中高氯代二噁英的脱氯行为也有明显的抑制。     

沈阳市环境空气不同功能区二噁英含量与暴露风险分析

以沈阳市不同功能区为研究对象,进行不同功能区的二噁英含量与暴露风险分析.研究表明:沈阳市不同功能区的二噁英质量浓度大小顺序为工业区＞居民区＞文化区＞商业区＞公园＞风景区;6个功能区均检测出多氯二苯并二噁英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和多氯联苯(PCB)3种污染物,除风景区外,PCDFs所占比例最大,PCDDs居第二位,PCB所占的比例最小;毒性当量的计算结果表明,不同功能区的二噁英毒性当量浓度与其质量浓度大小顺序一致;呼吸暴露量计算结果表明,儿童的呼吸暴露量高于成人,说明儿童受到空气二噁英的呼吸暴露风险更大.     

某电子垃圾拆解园周边农田土壤中多环芳烃的污染特征及风险评估

研究了某电子垃圾拆解园周边151个农田土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征和环境风险。结果表明,125个表层土壤样品中PAHs总质量浓度在149.0~2.0×104μg/kg,均值为1 805.5μg/kg,随着剖面土壤深度增加,PAHs含量总体呈递减趋势。通过来源解析,电子拆解园周围土壤中PAHs污染主要由废弃的电子电器元件的粗放燃烧和汽车尾气排放共同引起。土壤风险评估表明,7种类二噁英毒性PAHs的毒性当量(TEQPAH)在6.000×10-5~0.689pg TEQ/g,平均值为0.015pg TEQ/g;苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘致癌风险率超出百万分之一的样本比例分别为20.53%、6.62%、1.99%、2.65%、2.65%,其中采样点1、68两个点位表层土壤的苯并(b)荧蒽致癌风险率超过了万分之一。     

GC-ECD和LC-MS/MS测定垃圾焚烧飞灰中氯苯和氯酚的方法

氯苯和氯酚是生活垃圾焚烧过程产生的重要污染物,目前对垃圾焚烧炉飞灰中氯苯和氯酚的研究较少。本文采用超声萃取法结合GC-ECD、LC-MS/MS,建立了飞灰等固体介质中的氯苯氯酚的定量检测方法,通过实验确定出较优的前处理条件,飞灰样品中滴加少量浓硫酸,以正己烷/丙酮(1∶1)为萃取溶剂,40℃超声萃取20 min,萃取3次,然后液相萃取分离氯酚氯苯,分别净化,浓缩,最后进机检测,对三、四、五、六氯代苯和所有的氯酚均获得较好的回收率。应用建立的检测方法测试了3座正常运行过程中的生活垃圾焚烧炉飞灰的氯苯和氯酚含量,样品中一到四氯代氯酚的含量都在定量限以下,五氯酚含量范围为5~11 ng·g-1,三氯苯、四氯苯、五氯苯和六氯苯的含量在3~70 ng·g-1的范围。     

流化床垃圾焚烧炉产生的有毒二(口恶)英同类物分布研究

测定了流化床垃圾焚烧炉焚烧产生的飞灰、烟尘和烟气中的2,3,7,8位氯取代二(口恶)英同类物的含量及其毒性当量.结果表明,产生的二(口恶)英主要存在于飞灰中,烟气中的含量很少.飞灰中二(口恶)英总浓度和毒性当量分别为8.44ng/g和0.80ng/g,经过布袋除尘器后的烟尘和烟气中二(口恶)英的浓度之和与毒性当量之和分别为0.34 ng/m3和0.02 ng/m3,而布袋除尘器前的烟尘和烟气中二(口恶)英的浓度之和与毒性当量之和分别为40.78 ng/m3和3.01ng/m3.飞灰和烟尘中2,3,7,8位氯取代二(口恶)英同类物的分布相似,但是与烟气中2,3,7,8位氯取代二(口恶)英同类物的分布差别较大.通过了解有毒二(口恶)英同类物的分布,可以进一步优化流化床垃圾焚烧炉的焚烧条件,降低二(口恶)英的排放量,减少垃圾焚烧对环境的污染.     

二氧化钛脱除高温烟气中的氯化氢

HCl是城市垃圾焚烧产生的主要气体污染物之一。将一种新型脱氯剂TiO2引入到垃圾焚烧系统中,并与其他脱氯剂的性能进行比较。研究了不同脱氯剂使用量、不同反应温度和不同HCl气体浓度对TiO2、CaO和CaTiO3脱氯效果的影响。结果显示,TiO2能在高温(800~1 000℃)、高HCl浓度(1 303.6~1 629.5 mg/m3)下获得较好的脱氯效果。与传统的脱氯剂CaO相比,TiO2更适合于高温烟气脱氯,其在1 000℃时的氯容(36.3 mg HCl/g TiO2)几乎是相同情况下的CaO氯容(9.3 mg HCl/g CaO)的4倍。而CaTiO3的脱氯效果不但受到自身分解效率的影响,还受到TiO2和CaO脱氯效果的影响,其脱氯效果较差。     

温度对生物活性炭降解卤乙酸的影响

卤乙酸(HAAs)是饮用水中常见的氯和氯胺消毒副产物,具有较高的亲水性与致癌性,为了保证水质与人体健康,各国均对其制定了相关规定。考察了生物活性碳(BAC)对9种HAA的去除性能,并探讨HAA生物降解效果随温度的变化情况与生物反应的去除机理,反应动力学与热力学。结果显示,BAC可有效去除水体中的一卤代与二卤代乙酸,难以去除三卤代乙酸。BAC的生物降解性能明显可分为2个部分:低温(5~15℃)基本不发生生物降解;高温(25~35℃)生物降解性能显著。在不同温度下,HAA的生物降解均符合一级反应动力学,反应速率常数为0.01~0.40 min-1;BAC降解HAA的过程不是逐级氢取代卤而是同时脱去所有卤素的反应,卤代乙酸生物反应的活化能为63.5~89.2 kJ/mol。     

天津市滨海新区夏季挥发性有机物的污染特征分析

对天津市滨海新区夏季挥发性有机物(VOCs)进行在线观测,分析其夏季污染特征。结果表明:83种检出VOCs平均质量浓度为288.14μg/m3,各类化合物浓度贡献排序为烷烃(39.8%)卤代链烃(26.5%)芳香烃(13.9%)烯烃(13.1%)炔烃(4.4%)卤代芳香烃(2.3%),各组分中浓度最高的为正丁烷和正戊烷,占VOCs比例高达8.1%和7.0%;苯和甲苯也有相当含量,平均质量浓度均超过7μg/m3,分别占VOCs的2.5%和2.4%。天津市滨海新区VOCs日变化呈单谷型,与交通早晚高峰关系不大,苯/甲苯(体积比)为1.32,说明化石工业排放等对天津市滨海新区大气中VOCs影响较机动车尾气显著。聚类分析发现,天津市滨海新区VOCs来源分为3类,一类是汽油挥发和液化石油气、天然气泄漏,一类是化石工业和其他工业生产过程排放,一类是机动车尾气及植物排放,其中前两类为主要来源。     

氯胺消毒对三卤甲烷生成影响因素研究

采用腐殖酸模拟天然水体中消毒副产物前体物,探求了氯氨比、氯胺投加量、总有机碳(TOC)浓度和Br-浓度在氯胺消毒过程中对消毒副产物——三卤甲烷(THMs)生成量的影响。结果表明:(1)随着氯氨比的降低,THMs及各组分的生成量显著减少。(2)THMs的生成量均随着氯胺投加量的增加而增加,且都呈现出了良好的线性关系。当氯胺投加量大于7.0mg/L时,氯代卤化物成了优势产物。(3)随着TOC浓度的增加,THMs生成量增加,且具有一定的线性关系;三氯甲烷和一溴二氯甲烷生成量均增加,氯氨比为3∶1(质量比,下同)时三氯甲烷和一溴二氯甲烷生成量增加了9.86、7.80μg/L,氯氨比为5∶1时则分别增加了15.21、13.62μg/L;三溴甲烷和二溴一氯甲烷生成量均呈现先增加后减少的趋势。(4)随着Br-浓度的增加,THMs、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷生成量均增加,三氯甲烷生成量减少。溴化物的存在会促进THMs的产生。     

西安市2013年PM_(2.5)浓度变化分析研究

全面分析2013年西安市13个国控环境空气质量自动监测子站PM2.5监测数据。结果表明:2013年西安市环境空气中PM2.5年均值为105μg/m3,超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级要求(35μg/m3)200.0%,污染较严重;西安市各子站PM2.5月均值总体呈两边高、中间低的"V"型趋势,全市及各子站PM2.5月均值分别为44~206、32~275μg/m3;采暖期(上半年采暖期为1—3月,下半年采暖期为11—12月)、非采暖期(4—10月)PM2.5平均值分别为156、70μg/m3;上、下半年采暖期PM2.5平均值分别为178、124μg/m3;西安市气象风力以微风为主,雨天集中在5—9月,期间PM2.5月均值小于80μg/m3。     

污水处理厂各工艺阶段多环芳烃变化规律研究

采用固相萃取-气相色谱/氢火焰离子化检测器联用技术(SPE-GC/FID),对西安市某污水处理厂不同工艺段水体中的16种多环芳烃(PAHs)含量进行了长期监测。结果表明,原水中有13种PAHs检出,按浓度从大到小排序分别为:萘、菲、芴、芘、艹屈、二氢苊、苊、蒽、苯并(a)蒽、荧蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘;原水中PAHs的总量在477.1~3 067.7 ng/L之间,平均值为1 833.1 ng/L,同国内外报道的结果相比,可认为西安市生活污水中PAHs的含量处于中等水平;二级处理工艺对PAHs有较好的去除效果,平均去除率为79%,其中,生物处理单元的贡献最大,去除率达到68%。     

成都市夏季大气挥发性有机物污染及其对二次有机气溶胶生成的贡献

于2014年7月8日至8月13日在成都市城区和工业区选取两个点位开展挥发性有机物(VOCs)样品采集工作,分析结果显示,成都市夏季城区大气中VOCs质量浓度在34.1~458.8μg/m3,平均值为(137.3±91.8)μg/m3;工业区大气中VOCs质量浓度在26.7~474.9μg/m3,平均值为(135.9±103.5)μg/m3。早高峰时段(7:00~10:00)两个点位VOCs的浓度水平均高于其他时段,说明VOCs浓度受机动车排放的影响较为明显。用·OH消耗速率和臭氧生成潜势评估VOCs大气化学反应活性,结果显示,芳香烃和烯烃是影响大气化学反应活性的关键组分。城区和工业区的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势分别为4.859、4.559μg/m3,芳香烃不仅是臭氧生成潜势的关键活性组分,同时也是SOA的重要前体物。     

国产活性炭喷射去除大型城市生活垃圾焚烧发电厂烟气中的二恶英

本研究针对二恶英削减及降低成本选用优质国产活性炭,对一典型城市生活垃圾焚烧发电厂(MSWI)的"活性炭喷射+布袋除尘过滤"系统优化。在实际工况条件下,对3个活性炭投加速率(5、10和15 kg/h)下所获得的二恶英的排放浓度、去除效率及去除特征进行评价。结果发现,(1)选用的活性炭对二恶英具有优越的去除效果,5 kg/h投加速率即可使去除效率达到99.0%,排放浓度下降到低于改用前的1/10,远低于欧盟排放标准;(2)3个投加实验在二恶英的排放浓度、总去除效率、去除特征上并没有表现出显著差异,综合考虑认为,5 kg/h(150 mg/Nm3)是合理的工程应用依据;(3)本研究成功的实验结果说明,选用的活性炭品质能满足工程需求,其表征特点可作为未来活性炭选用的依据,即孔径分布主要集中在2~5 nm之间,属于中孔范围中靠近微孔区域,比表面积大于500 m2/g,比孔容积大于0.2 cm3/g。     

杭州市不同高度大气PM_(2.5)的污染特征研究

为研究杭州市大气PM_(2.5)的污染特征,评估本地污染源和外来污染源对PM_(2.5)的影响,于2013年10月10日至11月2日对杭州市主城区两个不同高度的采样点进行采样,并定量分析大气PM_(2.5)中的化学成分。结果表明,采样期间20、84m高度的大气PM_(2.5)日均质量浓度分别为(80.5±28.9)、(80.3±29.3)μg/m3,不同高度的PM_(2.5)浓度及其化学成分无明显差异;PM_(2.5)主要成分质量分数按如下排序:SO_4~(2-)有机碳(OC)NO_3~-NH_4~+元素碳(EC);大气PM_(2.5)中二次粒子SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+平均质量浓度总和约为39.0μg/m3,二次转化是杭州市大气PM_(2.5)的主要来源,SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+贡献率为48%左右;20、84 m高度的大气PM_(2.5)中OC分别为(15.6±5.1)、(14.8±4.7)μg/m3,EC分别为(4.6±1.8)、(4.6±1.6)μg/m3,OC/EC(质量比)约为3.3。采样期间,杭州市大气PM_(2.5)在近地面垂直方向上分布较为均匀,表明杭州市大气PM_(2.5)受外来污染源的影响较小。而在本地污染源中,杭州市大气PM_(2.5)主要受到生物质燃烧、机动车尾气、燃煤和餐饮油烟等来源的影响,地面扬尘的作用不明显。