關(guān)于垃圾焚燒與二噁英，媒體和公眾存在許多錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。雖然二噁英的危害客觀存在，其毒性之強(qiáng)也絕不能輕視，但如把垃圾焚燒排放的痕量二噁英等同于“防毒”，二噁英的毒性看做是氰化物的1000倍，這些都是錯(cuò)誤的認(rèn)知。只有在充分認(rèn)識(shí)兩者關(guān)系的基礎(chǔ)上，才能對(duì)二噁英進(jìn)行預(yù)防和控制。

二噁英類物質(zhì)為“何物”

二噁英類物質(zhì)是多氯代二苯并-對(duì)-二噁英(簡(jiǎn)稱PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(簡(jiǎn)稱PCDFs)的總稱(圖1)，是氯代三環(huán)芳香化合物。與之類似的還有12種多氯聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱PCBs)同類物，現(xiàn)在也被世界衛(wèi)生組織WHO和日本等國(guó)納入了二噁英類的范疇，上述3種化合物都屬于12種受斯德哥爾摩公約控制的持久性有機(jī)污染物(簡(jiǎn)稱POPs)。

圖1 二噁英類分子結(jié)構(gòu)圖

二噁英是一種對(duì)環(huán)境具有持久性污染力的化學(xué)物質(zhì)，包括210種化合物。由于二噁英的生物富集作用非常強(qiáng)，而人體沒有分解二噁英的能力，因此在逐級(jí)富集之后人體受危害程度最大。二噁英化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，自然界的微生物和水解作用對(duì)二噁英分子結(jié)構(gòu)影響較小，因此，環(huán)境中的二噁英類很難自然降解消除。

二噁英類物質(zhì)源自于“何處”?

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(簡(jiǎn)稱UNEP)編制了二噁英和呋喃排放識(shí)別和量化標(biāo)準(zhǔn)工具包，共列出了10大類主要源類別，分別為①廢棄物焚燒;②鋼鐵和其它金屬生產(chǎn);③發(fā)電和供熱;④礦物產(chǎn)品生產(chǎn);⑤交通;⑥非受控燃燒過程;⑦生產(chǎn)和使用化學(xué)品以及消費(fèi)品;⑧其他來源;⑨廢棄物處理;⑩潛在熱點(diǎn)。

環(huán)境中的二噁英類物質(zhì)主要來源于人類生產(chǎn)活動(dòng)釋放的副產(chǎn)物，據(jù)美國(guó)環(huán)保局的報(bào)告，90%以上的二噁英類物質(zhì)是由人類活動(dòng)引起的，另外則是由于森林火災(zāi)、火山噴發(fā)等一些自然過程產(chǎn)生的。歷史上含氯有機(jī)化學(xué)品的生產(chǎn)是二噁英類的重要來源。通過對(duì)美國(guó)湖泊底泥和英國(guó)的土壤、植被的研究發(fā)現(xiàn)，二噁英的含量在20世紀(jì)30-40年代才開始快速上升，而這段時(shí)間正對(duì)應(yīng)于全球氯化工業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)期。

同時(shí)，廢棄物焚燒、鋼鐵生產(chǎn)以及有色金屬冶煉等也被發(fā)現(xiàn)是二噁英的重要排放源。據(jù)了解，1977年Olive等人在荷蘭阿姆斯特丹市廢棄物焚燒爐排放的飛灰和煙道氣中檢出了二噁英類物質(zhì)，此后的研究表明廢棄物焚燒是許多國(guó)家環(huán)境中二噁英的主要排放源。15個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的排放清單顯示，1995年垃圾焚燒占到二噁英排放量的50%。

垃圾焚燒與二噁英之間是“何緣”?

(1)垃圾焚燒與二噁英的“怪論點(diǎn)”

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市生活垃圾日益增多，人均日產(chǎn)量為1.2kg左右，并且以每年7%的速度遞增，2014年全國(guó)城市垃圾清運(yùn)量為1.79億噸。焚燒法作為一種有效的減容減量的垃圾處理手段，得到了日益廣泛的運(yùn)用。據(jù)2014年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)顯示，全國(guó)生活垃圾焚燒處理設(shè)施無害化處理能力為18.5萬噸/日，占總處理能力的35.0%。然而，垃圾焚燒容易帶來了二次污染，其中危害最嚴(yán)重的就是二噁英污染。

現(xiàn)在有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，二噁英是生活垃圾焚燒廠特有的公害問題，這是一種狹隘的認(rèn)識(shí)。

目前隨著燃燒技術(shù)的發(fā)展以及排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)，垃圾焚燒后的二噁英排放量逐漸減少，并已得到控制。2005年德國(guó)發(fā)布一份研究報(bào)告表明，1990年德國(guó)二噁英排放總量約為1200g，其中由垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英約為400g，占1/3; 2000年德國(guó)二噁英排放量已減至低于 70g，其中由垃圾焚燒產(chǎn)生的不足0.5g，占不到1/100。

根據(jù)美國(guó)環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，美國(guó)生活垃圾焚燒廠排放二噁英已從1987年的1000g下降至2002年的12g，其成效的取得主要得益于在清潔空氣法的強(qiáng)制作用下，實(shí)施了最大可行控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生活垃圾焚燒、殺蟲劑生產(chǎn)、造紙氯漂白和再生銅生產(chǎn)為主的幾個(gè)行業(yè)進(jìn)行控制;而2004年美國(guó)庭院垃圾露天焚燒產(chǎn)生的二噁英排放量達(dá)600g。

1997年全日本的二噁英排放量約為8000g，其中垃圾焚燒占了98%，到2004年全日本二噁英排放量?jī)H為350g。德國(guó)、美國(guó)及日本的經(jīng)驗(yàn)表明，隨著技術(shù)進(jìn)步與控制，垃圾焚燒已不是二噁英排放的主要產(chǎn)生源。

同時(shí)，二噁英是有機(jī)物與氯一起加熱就會(huì)產(chǎn)生的化合物，是一種普遍的化學(xué)現(xiàn)象。在空氣、土壤、水和食物中都能發(fā)現(xiàn)二噁英的存在，火山爆發(fā)以及森林火災(zāi)更是自然界二噁英的主要來源。據(jù)有關(guān)報(bào)道，人類生活垃圾焚燒廠煙氣中二噁英的濃度范圍約為10-4-10-6mg/m3之間，對(duì)周圍環(huán)境空氣質(zhì)量的影響非常微小?？v觀二噁英污染史就會(huì)發(fā)現(xiàn)，世界各國(guó)曾發(fā)生多次的二噁英污染事件幾乎都與生活垃圾焚燒廠的煙氣排放無關(guān)，包括1999年發(fā)生在比利時(shí)引起世界范圍恐慌的動(dòng)物飼料二噁英污染事件。

(2)二噁英在焚燒過程中的形成之路

焚燒過程中二噁英生成主要通過三種途徑，即高溫生成、從頭合成和前驅(qū)物合成。

①高溫生成，二噁英的高溫生成主要是垃圾爐膛高溫區(qū)(500～800℃)生成的氯苯和氯酚等氯代前驅(qū)物通過自由基縮合、脫氯等反應(yīng)過程生成二噁英。

②從頭合成，從頭合成反應(yīng)是指碳、氫、氧以及氯等元素通過基元反應(yīng)生成二噁英，或者由化學(xué)結(jié)構(gòu)不相近的不含氯元素的有機(jī)物與氯源發(fā)生反應(yīng)生成，飛灰殘?zhí)嫉难趸磻?yīng)的副反應(yīng)。

③前驅(qū)物合成，二噁英類前驅(qū)物可以是氯苯、氯酚等化學(xué)結(jié)構(gòu)與二噁英類相似的物質(zhì)，也可以是分子結(jié)構(gòu)與二噁英類不相似的不含氯有機(jī)物。上述前驅(qū)物在350℃左右下最易合成二噁英類。

總的來說，二噁英在焚燒爐中的形成條件主要有：適宜的溫度，200～500℃;前驅(qū)體物質(zhì)，主要是含苯環(huán)的有機(jī)物;氯的存在;銅、鐵等金屬催化劑。

二噁英在垃圾焚燒中“何控”?

在生活垃圾焚燒過程中，要消除二噁英，必須采取如下措施：

①限制污染源，對(duì)焚燒后易產(chǎn)生二噁英的廢物進(jìn)行回收利用， 限制焚燒垃圾量，進(jìn)行垃圾分類處理。通過預(yù)分揀的方法來減少生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì)進(jìn)入垃圾焚燒系統(tǒng)，對(duì)含氯化合物垃圾則可采用填埋的方式。

②選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18485-2001)(該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了焚燒爐基本技術(shù)性能指標(biāo))的焚燒爐。焚燒處理系統(tǒng)主要有四個(gè)子系統(tǒng)：前處理和進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、助燃供風(fēng)系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)。其他還包括爐渣以及廢水的處理、鍋爐的供水以及余熱的回收利用系統(tǒng)。其中最核心的是焚燒系統(tǒng)，即垃圾焚燒鍋爐。

目前主要的垃圾焚燒鍋爐有機(jī)械爐排爐、流化床焚燒爐和回轉(zhuǎn)式焚燒爐，流化床焚燒爐由于摻煤燃燒，溫度控制較好，在二噁英控制方面比機(jī)械爐排爐更好。其次，要提高爐膛溫度，一般來說二噁英在高于850℃的情況下在2s內(nèi)可完全分解。所以，盡量要確保鍋爐焚燒溫度穩(wěn)定在850℃以上，且燃燒要連續(xù)進(jìn)行。

③采用先進(jìn)的垃圾氣化熔融焚燒技術(shù)，淘汰落后的垃圾焚燒技術(shù)和設(shè)備。該技術(shù)可以更高效地回收生活垃圾中的資源、能源，同時(shí)能滿足更嚴(yán)格的垃圾焚燒污染排放標(biāo)準(zhǔn)，力圖使這類二次污染物排放值降至最低;熔融后的熔渣是一種一種優(yōu)良的建筑材料，不僅提高了資源利用率，而且減輕了填埋處置場(chǎng)的負(fù)擔(dān)。

④采用先進(jìn)的煙氣凈化處理工藝?；钚蕴繃娚?、布袋除塵器以及二噁英催化降解技術(shù)是去除煙氣中二噁英類物質(zhì)的有效途徑，我國(guó)大型生活垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)基本上采用“半干法脫酸+活性炭噴射吸附二噁英+布袋除塵器除塵”的煙氣組合處理工藝。

垃圾焚燒作為“十三五”規(guī)劃中一個(gè)重中之重的內(nèi)容，垃圾焚燒與二噁英“難分難舍”的狀態(tài)將依舊存在，小編希望通過總結(jié)和普及一些科學(xué)研究成果和事實(shí)，讓普民眾能更好的認(rèn)識(shí)垃圾焚燒和二噁英，從身邊做起，盡量使用低污染及可回收再利用材質(zhì)的物品，做好垃圾資源回收分類，你get到了嗎?

編輯：李丹