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.     

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.     

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.     

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。     

中国火葬场二噁英类污染物排放及减排技术研究

对中国某火葬场9具遗体进行了二(口恶)英类污染物排放测试,测试结果表明,烟气中二(口恶)英类物质总浓度为89～350ng·m-3,毒性当量浓度为1.5～5.4ng·m-3;PCDFs的总浓度高于PCDDs的总浓度;以此估算中国2004年火化遗体过程中二(口恶)英类污染物的年排放量为11.2～46.9 g·a-1.通过实验分别研究了布袋除尘器、布袋除尘器加不同厚度的活性炭纤维毡组合对火化遗体烟气中二(口恶)英类污染物的去除效果.结果表明,布袋除尘器去除火化烟气中二(口恶)英类污染物的效率为57.4%;布袋除尘器分别与厚度为5、15mm的活性炭纤维毡组合去除火化烟气中二(口恶)英类污染物的效率分别为64.0%和89.2%.     

火化机中二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-Hp CDF和1,2,3,4,6,7,8-Hp CDD,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-Pe CDF,且PCDFs与PCDDs的毒性当量浓度比值,即ρ(PCDFs/PCDDs)1.四、五、六氯代二英和呋喃与I-TEQ具有显著的线性相关性,其中,1,2,3,7,8-Pe CDF、2,3,4,7,8-Pe CDF和1,2,3,7,8-Pe CDD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-Pe CDF,R~2为0.97,斜率为2.36;最佳的同类物为Pe CDF,R~2为0.97,斜率为2.22.     

垃圾焚烧飞灰或炉渣中二

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6.7ng I-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0.8ng I-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1.1pg I-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.     

垃圾焚烧飞灰或炉渣中二(口恶)(口英)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6.7ng I-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0.8ng I-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1.1pg I-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.     

电弧炉炼钢过程中二□英类的排放浓度和同类物分布

对国内某电弧炉炼钢设施的烟气和飞灰样品中二(噁)英类物质进行了采样分析.结果表明:炉内直接排烟和屋顶罩排烟烟气中的二(噁)英类毒性当量(TEQ)浓度平均值分别为0.13和0.17 ng/m3(均指I-TEQ当量);2种烟气的布袋飞灰中二(噁)英类毒性当量质量分数分别为7.5和55.0 ng/kg;PCDDs同类物的质量浓度随着氯取代数的增加而呈升高趋势,PCDFs实测质量浓度和毒性当量浓度均远大于PCDDs;排放分布特征表明,电弧炉炼钢设施排放的二(噁)英类生成机理应为从头合成反应.