１.二(èr)惡英的(de)簡介

二(èr)惡英是(shì)指含有(yǒu)二(èr)个(gè)或(huò)一(yī)个(gè)氧鍵連(lián)結二(èr)个(gè)苯环(huán)的(de)含氯有(yǒu)機(jī)化(huà)合物(wù)，由(yóu)于(yú)氯原子在(zài)1-9的(de)取(qǔ)代(dài)位(wèi)置不(bù)同，構成(chéng)75種(zhǒng)异(yì)構體(tǐ)多(duō)氯代(dài)二(èr)苯(PCDD)和(hé)135種(zhǒng)异(yì)構體(tǐ)多(duō)氯二(èr)苯並(bìng)呋喃(PCDF)——通(tòng)常总称为(wèi)二(èr)惡英(Dioxin)，其(qí)中有(yǒu)17種(zhǒng)(2、3、7、8位(wèi)被(bèi)氯取(qǔ)代(dài)的(de))被(bèi)認为(wèi)对(duì)人(rén)類(lèi)和(hé)生(shēng)物(wù)危害最(zuì)为(wèi)嚴重(zhòng)。 

二(èr)惡英被(bèi)称为(wèi)“地(dì)球上(shàng)毒性(xìng)最(zuì)強(qiáng)的(de)毒物(wù)”，它(tā)是(shì)一(yī)種(zhǒng)含氯的(de)強(qiáng)毒性(xìng)有(yǒu)機(jī)化(huà)学物(wù)質(zhì)，在(zài)自(zì)然界中幾(jǐ)乎不(bù)存在(zài)，只(zhī)有(yǒu)通(tòng)过(guò)化(huà)学合成(chéng)才能(néng)产生(shēng)，是(shì)目前(qián)人(rén)類(lèi)创造的(de)最(zuì)可(kě)怕的(de)化(huà)学物(wù)質(zhì)，例如(rú)：0.1克的(de)二(èr)惡英毒量就(jiù)能(néng)致(zhì)數十(shí)人(rén)死亡，致(zhì)上(shàng)千(qiān)只(zhī)禽類(lèi)于(yú)死地(dì)。该化(huà)合物(wù)可(kě)經(jīng)皮(pí)膚、粘膜、呼吸道(dào)、消化(huà)道(dào)进入(rù)體(tǐ)內(nèi)，有(yǒu)致(zhì)癌、致(zhì)畸形及(jí)生(shēng)殖毒性(xìng)，可(kě)造成(chéng)免疫力下降、內(nèi)分(fēn)泌紊亂，高(gāo)濃度(dù)二(èr)惡英可(kě)引起(qǐ)人(rén)的(de)肝(gān)、腎損傷，變(biàn)应性(xìng)皮(pí)炎及(jí)出(chū)血(xuè)，它(tā)一(yī)般用(yòng)皮(pí)克或(huò)納克来(lái)计量。越戰期間(jiān)，美(měi)國(guó)在(zài)越南(nán)撒下大(dà)量除草劑，其(qí)中混入(rù)了(le)二(èr)惡英，受害地(dì)區(qū)出(chū)生(shēng)了(le)大(dà)量的(de)畸形兒，事(shì)後(hòu)被(bèi)證實(shí)为(wèi)二(èr)惡英所(suǒ)致(zhì)。二(èr)惡英在(zài)环(huán)境中已存在(zài)了(le)數千(qiān)万年(nián)，通(tòng)常濃度(dù)很低(dī)，世界上(shàng)幾(jǐ)乎每一(yī)个(gè)人(rén)都带(dài)有(yǒu)微量二(èr)惡英，环(huán)境中的(de)二(èr)惡英主(zhǔ)要(yào)来(lái)源于(yú)人(rén)類(lèi)的(de)生(shēng)产活動(dòng)。在(zài)工業化(huà)國(guó)家(jiā)，环(huán)境中二(èr)惡英濃度(dù)于(yú)七(qī)十(shí)年(nián)代(dài)达(dá)到(dào)峰(fēng)值，其(qí)後(hòu)下降，垃圾焚化(huà)、氯气(qì)脫色(sè)、香(xiāng)煙燃烧、六(liù)氯酚和(hé)五(wǔ)氯酚的(de)生(shēng)产过(guò)程、燃烧用(yòng)五(wǔ)氯酚或(huò)三(sān)氯笨酚處(chù)理(lǐ)过(guò)的(de)木(mù)材都可(kě)产生(shēng)二(èr)惡英。二(èr)惡英性(xìng)質(zhì)穩定(dìng)，土(tǔ)壤中的(de)半衰期为(wèi)12年(nián)，气(qì)态二(èr)惡英在(zài)空气(qì)中光(guāng)化(huà)学分(fēn)解的(de)半衰期为(wèi)8.3天(tiān)，在(zài)人(rén)體(tǐ)內(nèi)降解緩慢(màn)，主(zhǔ)要(yào)蓄積在(zài)脂肪組织中。

2.二(èr)惡英的(de)产生(shēng)途徑及(jí)機(jī)理(lǐ)

2.1.二(èr)惡英的(de)产生(shēng)途徑

在(zài)焚烧过(guò)程和(hé)化(huà)学反应中二(èr)惡英是(shì)由(yóu)苯环(huán)與(yǔ)氧、氯等組成(chéng)的(de)芳香(xiāng)族化(huà)合物(wù)，其(qí)中毒性(xìng)最(zuì)強(qiáng)的(de)为(wèi)2、3、7、8四(sì)氯聯苯(2、3、7、8TCDD)。二(èr)惡英在(zài)自(zì)然界中不(bù)存在(zài)，完全(quán)由(yóu)人(rén)为(wèi)污染造成(chéng)。其(qí)来(lái)源包(bāo)括：

(1)苯酚類(lèi)的(de)除草劑的(de)生(shēng)产过(guò)程和(hé)燃烧过(guò)程及(jí)对(duì)用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)除草劑噴灑过(guò)的(de)植物(wù)的(de)燃烧过(guò)程;

(2)造紙(zhǐ)厂在(zài)紙(zhǐ)漿的(de)氯气(qì)漂白(bái)过(guò)程中漂白(bái)廢液;

(3)焚烧含有(yǒu)石(dàn)油(yóu)产品、含氯塑料(聚氯乙烯)、無氯塑料(聚苯乙烯)、纤維素、木(mù)質(zhì)素、煤(méi)炭等垃圾物(wù);

(4)含铅(qiān)汽油(yóu)的(de)使用(yòng);

(5)煙草的(de)燃烧;

(6)在(zài)農藥生(shēng)产和(hé)氯气(qì)生(shēng)产过(guò)程中以(yǐ)副产品或(huò)雜質(zhì)形式产生(shēng)二(èr)惡英;

(7)滅螺用(yòng)的(de)五(wǔ)氯酚鈉含有(yǒu)痕量二(èr)惡英。

通(tòng)过(guò)近(jìn)幾(jǐ)年(nián)的(de)研究發(fà)現(xiàn)，城(chéng)市垃圾的(de)不(bù)完全(quán)燃烧是(shì)城(chéng)市二(èr)惡英的(de)主(zhǔ)要(yào)来(lái)源。

 

                表(biǎo)1：二(èr)惡英的(de)产生(shēng)途徑(單位(wèi)：g，TEQ/yearTEQ为(wèi)毒性(xìng)當量)

發(fà)生(shēng)源 發(fà)生(shēng)量（g,  TEQ/year）
城(chéng)市垃圾焚烧 3100～7400
有(yǒu)害廢棄物(wù)焚烧 460
醫療廢棄物(wù)燃烧 80～240
下水(shuǐ)污泥(ní)燃烧 5
煉铁(tiě)、煉鋼(gāng) 250
汽車尾(wěi)气(qì)排放(fàng) 5
紙(zhǐ)漿處(chù)理(lǐ)黑(hēi)液 40
造紙(zhǐ)、板紙(zhǐ) 2
紙(zhǐ)漿碳化(huà)燃烧 3
合计 3945～8405
(資料来(lái)源：京(jīng)都大(dà)学平崗教授，日(rì)本(běn))

 

2.2.二(èr)惡英的(de)形成(chéng)機(jī)理(lǐ)

城(chéng)市垃圾焚烧爐中二(èr)惡英有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)成(chéng)因(yīn)：一(yī)是(shì)二(èr)惡英類(lèi)物(wù)質(zhì)混入(rù)垃圾，二(èr)是(shì)焚烧爐在(zài)燃烧垃圾过(guò)程中产生(shēng)二(èr)惡英，其(qí)機(jī)理(lǐ)相當复雜，有(yǒu)關(guān)研究認为(wèi)，焚烧垃圾时，二(èr)惡英的(de)形成(chéng)機(jī)理(lǐ)如(rú)下：

2.2.1.高(gāo)温(wēn)合成(chéng)：即高(gāo)温(wēn)气(qì)相生(shēng)成(chéng)PCDD。

在(zài)垃圾进入(rù)焚烧爐內(nèi)初期干(gàn)燥階(jiē)段(duàn)，除水(shuǐ)分(fēn)外(wài)含碳氫成(chéng)分(fēn)的(de)低(dī)沸點(diǎn)有(yǒu)機(jī)物(wù)揮發(fà)後(hòu)與(yǔ)空气(qì)中的(de)氧反应生(shēng)成(chéng)水(shuǐ)和(hé)二(èr)氧化(huà)碳，形成(chéng)暫时缺氧狀況，使部(bù)分(fēn)有(yǒu)機(jī)物(wù)同氯化(huà)氫(HCl)反应，生(shēng)成(chéng)PCDD，焚烧技術(shù)标(biāo)準中是(shì)根據(jù)一(yī)氧化(huà)碳濃度(dù)判斷供氧不(bù)足狀況的(de)。

2.2.2.從头(tóu)合成(chéng)：在(zài)低(dī)温(wēn)(250～350℃)条(tiáo)件(jiàn)下大(dà)分(fēn)子碳(殘碳)與(yǔ)飛灰基質(zhì)中的(de)有(yǒu)機(jī)或(huò)無機(jī)氯生(shēng)成(chéng)PCDD，殘碳氧化(huà)时，有(yǒu)65%～75%轉(zhuǎn)變(biàn)为(wèi)一(yī)氧化(huà)碳，約1%轉(zhuǎn)为(wèi)氯苯轉(zhuǎn)變(biàn)为(wèi)PCDD，飛灰中碳的(de)气(qì)化(huà)率越高(gāo)，PCDD的(de)生(shēng)成(chéng)量也越大(dà)。

2.2.3.前(qián)驅物(wù)合成(chéng)：不(bù)完全(quán)燃烧及(jí)飛灰表(biǎo)面的(de)不(bù)均匀催化(huà)反应可(kě)形成(chéng)多(duō)種(zhǒng)有(yǒu)機(jī)气(qì)相前(qián)驅物(wù)，如(rú)多(duō)氯苯酚和(hé)二(èr)苯醚，再由(yóu)这(zhè)些(xiē)前(qián)驅物(wù)生(shēng)成(chéng)PCDD，高(gāo)温(wēn)燃烧产生(shēng)含鋁(lǚ)矽酸(suān)盐(yán)的(de)原始(shǐ)飛灰中含有(yǒu)不(bù)揮發(fà)过(guò)渡金(jīn)屬和(hé)殘碳，飛灰颗(kē)粒(lì)形成(chéng)了(le)大(dà)的(de)吸附表(biǎo)面，飛灰颗(kē)粒(lì)在(zài)出(chū)爐膛冷(lěng)卻的(de)同时，颗(kē)粒(lì)表(biǎo)面上(shàng)的(de)不(bù)完全(quán)燃烧产物(wù)之(zhī)間(jiān)，不(bù)完全(quán)燃烧产物(wù)與(yǔ)其(qí)它(tā)前(qián)驅物(wù)之(zhī)間(jiān)發(fà)生(shēng)多(duō)種(zhǒng)表(biǎo)面反应，另一(yī)方(fāng)面與(yǔ)不(bù)揮發(fà)金(jīn)屬及(jí)其(qí)盐(yán)發(fà)生(shēng)多(duō)種(zhǒng)縮合反应，生(shēng)成(chéng)表(biǎo)面活性(xìng)氯化(huà)物(wù)，再經(jīng)过(guò)多(duō)種(zhǒng)复雜的(de)有(yǒu)機(jī)反应生(shēng)成(chéng)吸附在(zài)飛灰颗(kē)粒(lì)表(biǎo)面上(shàng)的(de)PCDD，焚烧垃圾温(wēn)度(dù)为(wèi)750℃且(qiě)氧过(guò)剩时最(zuì)易生(shēng)成(chéng)不(bù)完全(quán)燃烧物(wù)。

具體(tǐ)哪一(yī)種(zhǒng)機(jī)理(lǐ)起(qǐ)主(zhǔ)導作(zuò)用(yòng)取(qǔ)決于(yú)爐型、工作(zuò)狀态和(hé)燃烧条(tiáo)件(jiàn)，生(shēng)成(chéng)PCDD的(de)前(qián)提(tí)可(kě)以(yǐ)概括为(wèi)：存在(zài)有(yǒu)機(jī)或(huò)無機(jī)氯，存在(zài)氧，存在(zài)过(guò)渡金(jīn)屬陽離子作(zuò)为(wèi)催化(huà)劑。

3.对(duì)策

3.1.治理(lǐ)技術(shù)

随着环(huán)保意(yì)識的(de)不(bù)斷提(tí)高(gāo)，人(rén)们(men)对(duì)城(chéng)市小型垃圾焚烧爐造成(chéng)的(de)环(huán)境污染越来(lái)越重(zhòng)視，許多(duō)小型垃圾焚烧爐在(zài)低(dī)温(wēn)處(chù)理(lǐ)垃圾时，往往会(huì)排出(chū)二(èr)惡英，大(dà)約80%～90%的(de)二(èr)惡英是(shì)從中排放(fàng)出(chū)来(lái)的(de)。焚烧爐中氯的(de)結合力很強(qiáng)，與(yǔ)其(qí)他(tā)元(yuán)素反应後(hòu)可(kě)生(shēng)成(chéng)氯化(huà)物(wù)，是(shì)产生(shēng)二(èr)惡英的(de)禍源，其(qí)氯化(huà)氫(HCl)气(qì)體(tǐ)是(shì)二(èr)惡英的(de)元(yuán)凶。此外(wài)，與(yǔ)氯相同，卤素系(xì)的(de)溴、氟、碘等也有(yǒu)阻燃特(tè)性(xìng)，会(huì)在(zài)爐內(nèi)火(huǒ)焰表(biǎo)面形成(chéng)低(dī)温(wēn)层(céng)，产生(shēng)二(èr)惡英，对(duì)策是(shì)将氯、溴系(xì)列的(de)塑料從垃圾中嚴格分(fēn)類(lèi)出(chū)来(lái)，絕不(bù)可(kě)一(yī)概焚烧，值得注意(yì)的(de)是(shì)，聚乙烯中不(bù)含氯原子，即使燃烧成(chéng)万吨(dūn)，也不(bù)会(huì)产生(shēng)二(èr)惡英在(zài)800℃以(yǐ)上(shàng)高(gāo)温(wēn)焚烧垃圾，充分(fēn)分(fēn)解，可(kě)防止二(èr)惡英形成(chéng)，現(xiàn)在(zài)介紹两(liǎng)種(zhǒng)焚烧爐。

3.1.1.夏日(rì)式焚烧爐

用(yòng)蓬萊石(dàn)作(zuò)催化(huà)劑投入(rù)爐內(nèi)，可(kě)大(dà)幅度(dù)分(fēn)解氯化(huà)气(qì)體(tǐ)，蓬萊石(dàn)屬石(dàn)英片岩一(yī)種(zhǒng)，其(qí)中SiO2占80%～90%，Al2O3占8%～9%，高(gāo)温(wēn)达(dá)850℃时，可(kě)使97%的(de)氯化(huà)氫分(fēn)解並(bìng)消除。

3.1.2.熔融式焚烧灰工厂

循环(huán)爐熔融焚烧灰工厂将焚烧爐的(de)焚烧灰重(zhòng)新(xīn)加入(rù)爐中，使之(zhī)烧成(chéng)熔渣，首先(xiān)用(yòng)篩子中的(de)磁力選擇器将灰中异(yì)物(wù)除掉，再将灰投入(rù)爐內(nèi)，爐旋轉(zhuǎn)運行並(bìng)在(zài)140℃温(wēn)度(dù)下将灰熔融成(chéng)熔渣，使灰從排放(fàng)口(kǒu)落(là)入(rù)水(shuǐ)槽，被(bèi)水(shuǐ)中傳送袋(dài)回(huí)收(shōu)，不(bù)僅防止二(èr)惡英的(de)生(shēng)成(chéng)，還(huán)可(kě)将重(zhòng)金(jīn)屬等有(yǒu)害物(wù)質(zhì)熔于(yú)熔渣中，變(biàn)为(wèi)無害物(wù)，熔渣可(kě)制成(chéng)建材或(huò)鋪路材料。

3.2.治理(lǐ)措施

現(xiàn)在(zài)世界上(shàng)主(zhǔ)要(yào)的(de)工業化(huà)國(guó)家(jiā)在(zài)以(yǐ)往調查研究的(de)基礎上(shàng)都制定(dìng)了(le)防治二(èr)惡英污染的(de)具體(tǐ)措施。基本(běn)包(bāo)括以(yǐ)下幾(jǐ)个(gè)方(fāng)面：

3.2.1.扩大(dà)环(huán)保宣傳和(hé)關(guān)于(yú)食品衛生(shēng)的(de)宣傳，加深人(rén)们(men)的(de)环(huán)保意(yì)識、包(bāo)括对(duì)二(èr)惡英危害的(de)認識。

3.2.2.限制污染源，其(qí)中最(zuì)重(zhòng)要(yào)的(de)一(yī)条(tiáo)是(shì)加強(qiáng)对(duì)垃圾的(de)管(guǎn)理(lǐ)，例如(rú)限制垃圾总量，加強(qiáng)廢物(wù)(尤其(qí)如(rú)聚氯乙烯塑料袋(dài)等、焚烧後(hòu)易产生(shēng)二(èr)惡英的(de)廢物(wù))的(de)回(huí)收(shōu)再利用(yòng)，限制焚烧垃圾量。进行垃圾分(fēn)類(lèi)處(chù)理(lǐ)，对(duì)含氯化(huà)合物(wù)垃圾有(yǒu)的(de)可(kě)用(yòng)填埋處(chù)理(lǐ)，对(duì)于(yú)焚烧爐，則要(yào)限制二(èr)惡英的(de)排放(fàng)量，确定(dìng)允許排放(fàng)的(de)最(zuì)高(gāo)濃度(dù)限量标(biāo)準，以(yǐ)統一(yī)的(de)ngTEQ/立方(fāng)米(mǐ)(納克ng=g×10-9)表(biǎo)示，各(gè)國(guó)的(de)限量标(biāo)準如(rú)下：德國(guó)和(hé)荷兰0.1、美(měi)國(guó)0.1～0.3、加拿大(dà)0.14、日(rì)本(běn)暫定(dìng)为(wèi)80，为(wèi)了(le)減少(shǎo)二(èr)惡英的(de)排放(fàng)，在(zài)焚烧爐的(de)規模、結構和(hé)垃圾焚烧的(de)技術(shù)等方(fāng)面，也加以(yǐ)改进，還(huán)要(yào)設法(fǎ)控制和(hé)改进上(shàng)述夾雜二(èr)惡英的(de)有(yǒu)毒产品的(de)生(shēng)产和(hé)使用(yòng)。3.2.3.禁止有(yǒu)害的(de)二(èr)惡英污染食品上(shàng)市，对(duì)食品中二(èr)惡英含量提(tí)出(chū)最(zuì)高(gāo)濃度(dù)限量标(biāo)準，例如(rú)按一(yī)般國(guó)際标(biāo)準为(wèi)每克動(dòng)物(wù)脂肪不(bù)超5pg，每克雞蛋油(yóu)脂不(bù)超20pg，比利时毒雞事(shì)件(jiàn)正是(shì)由(yóu)于(yú)從雞脂肪中撿出(chū)約超出(chū)限量标(biāo)準160倍(400～800pg/g)的(de)二(èr)惡英，污染的(de)事(shì)實(shí)才得以(yǐ)确認和(hé)揭露(lù)，否則，後(hòu)果(guǒ)不(bù)堪想(xiǎng)象(xiàng)。

3.2.4.对(duì)每人(rén)、每日(rì)、每公(gōng)斤(jīn)體(tǐ)重(zhòng)的(de)平均二(èr)惡英攝取(qǔ)量也有(yǒu)最(zuì)高(gāo)限度(dù)的(de)限制，以(yǐ)統一(yī)的(de)pgTEQ表(biǎo)示(皮(pí)克pg=g×10-12)，世界衛生(shēng)組织1998年(nián)建議的(de)限量标(biāo)準是(shì)1～4pg，許多(duō)國(guó)家(jiā)标(biāo)準为(wèi)10pg，美(měi)环(huán)境保護署(shǔ)标(biāo)準为(wèi)0.01pg，有(yǒu)的(de)國(guó)家(jiā)除此标(biāo)準外(wài)另設目标(biāo)标(biāo)準，以(yǐ)上(shàng)幾(jǐ)条(tiáo)中任何一(yī)条(tiáo)嚴格執行或(huò)監督，均離不(bù)開(kāi)監測，这(zhè)说(shuō)明(míng)二(èr)惡英化(huà)验(yàn)是(shì)二(èr)惡英污染防治的(de)基本(běn)环(huán)节(jié)。

3.3.我(wǒ)國(guó)对(duì)二(èr)惡英的(de)控制

目前(qián)我(wǒ)國(guó)建設部(bù)的(de)“醫療垃圾焚烧环(huán)境标(biāo)準”及(jí)“醫療垃圾焚烧設備标(biāo)準”沒(méi)有(yǒu)提(tí)及(jí)二(èr)惡英的(de)要(yào)求，故建議早(zǎo)日(rì)研究制定(dìng)，再從分(fēn)析手(shǒu)段(duàn)上(shàng)日(rì)趨完善以(yǐ)适应發(fà)展(zhǎn)的(de)要(yào)求，对(duì)焚烧待實(shí)施的(de)城(chéng)市应借(jiè)鑒美(měi)、日(rì)、瑞等國(guó)的(de)規定(dìng)，如(rú)在(zài)選爐型时盡量選用(yòng)較先(xiān)进的(de)爐型、成(chéng)熟的(de)爐型，二(èr)惡英的(de)微量污染可(kě)以(yǐ)得到(dào)解決，已運行的(de)焚烧設施应考慮焚烧温(wēn)度(dù)、停留时間(jiān)及(jí)空气(qì)攪拌以(yǐ)保證二(èr)惡英能(néng)盡量分(fēn)解並(bìng)采用(yòng)高(gāo)效的(de)滌气(qì)和(hé)过(guò)濾設備，盡量減少(shǎo)排气(qì)中所(suǒ)含带(dài)的(de)TCDD颗(kē)粒(lì)，保證尾(wěi)气(qì)排放(fàng)中TCDD含量盡可(kě)能(néng)降低(dī)，注意(yì)加以(yǐ)監控。