垃圾焚烧厂对环境空气中二噁英影响研究

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　　摘要：本文通过对垃圾焚烧炉废气和周边环境空气采样，采用同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC-HRMS）法分析样品中二噁英浓度。废气样品中二噁英总浓度为0.919～1.152 ng TEQ/m3，总毒性当量为0.071～0.100 ng TEQ/m3，环境空气样品中二噁英总浓度为1.194～2.268 pg TEQ/m3，总毒性当量为0.100～0.200 pg TEQ /m3。比较废气与环境空气中各PCDD/Fs单体浓度的占比，得出该农村区域范围内环境空气中二噁英污染物主要来源于该垃圾焚烧炉。
　　关键词：垃圾焚烧;环境空气;二噁英
　　中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-00-01
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.027
　　Abstract：The concentration of dioxins in waste gas from waste incinerator and ambient air was determined by HRGC-HRMS .The total concentration of dioxins in the exhaust gas sample was 0.919-1.152 ng TEQ/m3， the total toxic equivalent was 0.071-0.100 ng TEQ/m3， the total toxic equivalent was 1.194-2.268 pg TEQ/m3 and the total toxic equivalent was 0.100-0.200 pg TEQ/m3. By comparing the ratio of PCDD / Fs monomer concentration in exhaust gas and ambient air， it is concluded that the main source of dioxin pollution in ambient air in this rural area is the incinerator.
　　Key words：Waste incineration;Ambient air;Dioxin
　　多氯代二苯并对二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）统称为二噁英，是2001年斯德哥尔摩公约公布的12种持久性有机污染物之一，研究表明，二噁英可以通过“全球蒸馏效应（Global distillation effect）”和“蚱蝗跳（Grass-hopping） [1-2]”在全球范围内迁移。目前环境类二噁英样品检测主要采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法（HRGC-HRMS），其中HJ77.2主要针对环境空气和废气样品中二噁英检测。近年来，二噁英已经成为环境空气中普遍存在的一种污染物，并且能在环境空气中进行长距离迁移，成为全球性的一类污染物[3-5]。
　　本文选择垃圾焚烧厂排放源及周边农村区域，分别采样焚烧厂排放源废气和周边农村环境空气，使用高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪（HRGC/HRMS）进行检测，通过检测评估垃圾焚烧排放源与周边农村环境空气中二噁英的影响。
　　1 实验部分
　　1.1 样品采集
　　废气样品选择某垃圾焚烧厂内2#炉，3#炉，4#炉，每台垃圾焚烧炉采集一个样品，使用固定污染物二噁英采样器（ZR3720）采用等速采样的方式连续采样2h。环境空气样品分别在仪封村、羊里镇、北留村、三官庙村、许家洼村设置采样点，使用意大利TCR大流量环境空气采样器连续采集3天，样品采集完成后，铝箔包裹并密封于干净的密实袋中，运回实验室于冰箱中4℃冷藏保存。
　　1.2 实验方法
　　采集的废气样品使用甲苯索氏提取24h，环境空气样品使用加速溶剂萃取仪（ASE350，Dionex，USA）进行样品提取。废气样品提取液和环境空气样品提取液均使用经旋转蒸发仪（Heidolph，Germany）浓缩至2～3mL将浓缩后的样品分别使用多层硅胶柱、活性炭柱净化，净化后的样品加入进样内标（M23-RS），定容后使用高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）进行分析，仪器分辨率≥10000;使用DB-5MS（60m×0.25mm×0.25?m）色谱柱对样品进行分析。
　　2 结果与讨论
　　2.1 污染物含量水平
　　环境空气和废气样品检测结果见下表1，由5个监测点位环境空气中各PCDD/Fs浓度范围为0.005～0.432 pg/m3，总浓度范围为1.194～2.268pg/m3，总毒性当量为0.100～0.200 pg TEQ /m3。三台焚烧炉废气中PCDD/Fs浓度范围为0.001～0.322 ng/m3，总浓度范围为0.919～1.152 ng/m3，总毒性当量为0.071～0.100 ng TEQ/m3，其中2#炉和4#炉低于生活垃圾焚烧污染物控制标准0.1ng TEQ/m3的限值要求，3#炉结果与生活垃圾焚烧污染物控制标准0.1ng TEQ/m3持平。
　　2.2 相关性研究
　　通过比较各PCDD/Fs单体浓度，PCDFs组分中1234678-HpCDF含量最高，123789-HxPCDF含量最低、PCDD组分中OCDD含量最高，2378-TCDD含量最低。并且PCDFs含量明显高于PCDDs。这与PCDD/Fs在环境空气中的分布特点一致。
　　3 结论
　　比较环境空气与废气中二噁英浓度，发现环境空气与废气中二噁英分布存在相似之处说明该垃圾焚烧厂废气是该区域内环境空气中二噁英主要污染源，但因焚烧炉废气温度、湿度、压力等以及环境气温、风速影响，环境空气中二噁英的存在形式可能发生变化，导致废气中二噁英影响环境空气中二噁英浓度具体分布的研究存在较大困难，需对更多相关数据综合分析。
　　参考文献
　　[1]林海鹏，于云江，李琴，等.二噁英的毒性及其对人体健康影响的研究进展[J].环境科学与技术，2009，32（9）：93-97.
　　[2]张珏，孟凡，何友江，等.长江三角洲地区大气二噁英类污染物输送——沉降模拟研究[J].环境科学研究，2011，24（12）：1393-1402.
　　[3]孔丝纺，解庆龙，曾辉，等.焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被污染的研究进展[J].生态环境学报，2011，20（3）：560-564.
　　[4]HANS ULRICH H.Dioxin and furan reduction technologiesfor combustion and industrial thermal process facilities [M] FIEDLER H.The handbook of environmental chemistry Vol.3，Part O：persistent organic pollutants.Berlin and Heidelberg：Springer-Verlag，2003.
　　[5]巩宏平，劉劲松，潘何芳，等.杭州市环境空气中二噁英类物质检测与分析[J].环境监测管理与技术，2012，24（2）：27-30.
　　收稿日期：2019-12-22
　　作者简介：陈卫海（1985-），男，汉族，本科学历，中级工程师，研究方向为二噁英检测。
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