（環(huán)境科學專業(yè)論文）廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究.pdf

廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究 近臨界最大值 可見廣東省交通運輸二惡英排放問題應該得到高度重視 廣東省2 0 0 3 年排放多環(huán)芳烴5 4 8 7 3 6 2 k g 發(fā)電和工業(yè)燃煤 非交通用油 天然氣燃燒多環(huán)芳烴排放量分別占總排放量的1 1 1 1 和9 2 1 個地級和地 級以上市中 多環(huán)芳烴排放量最大和最小的分別是廣州市和汕尾市 燃煤仍然是 廣東省的主要能源 其排放多環(huán)芳烴占總量的8 0 生活燃煤對于多環(huán)芳烴的排 放貢獻最大 占總量的6 9 與歐洲的情況類似 廣東省2 0 0 3 年火電廠共排放二氧化碳3 1 1 4 1 7 萬噸 多環(huán)芳烴8 0 3 5 6 1 千克 二惡英1 1 4 6 克 毒性當量 二氧化碳和二惡英排放總量中 燃煤的貢獻率在 8 0 以上 多環(huán)芳烴排放總量中燃煤的貢獻率略大于5 0 珠三角地區(qū)火電廠大 氣污染物排放量占廣東排放總量的7 0 以上 單位面積二氧化碳排放量和人均排 放量都高于全省平均水平 而單位g d p 二氧化碳排放量低于全省平均水平 根據(jù)本文提出的不完全清單統(tǒng)計 廣東省單位面積的二惡英排放量一直在不 太高的水平下緩慢增長 這主要得益于垃圾焚燒發(fā)電技術的進步 歐洲國家單位 面積的二惡英排放量雖然在上世紀九十年代初達到較高水平 但是從那時起 一 直在逐步削減 排放水平不斷降低 到2 0 0 3 年 廣東省的二惡英排放水平已經(jīng) 整體上超過歐洲國家 因此 對二惡英等持久性毒害有機污染物排放的控制問題 需要得到高度重視 關鍵詞 持久性有機污染物 二惡英 多環(huán)芳烴 排放量 估算模型 廣東省 a b s t r a c t p r e l i m i n a r ys t u d yo nt h ee m i s s i o n s i t u a t i o no ft h em a i np e r s is t a n t o r g a n i cp o l l u t a n t si ng u a n g d o n g p r o v i n c e c h i n a b yw a n gc u i p i n g d i r e c t e db yp r o f e s s o rk u a n g y a o y i ua n dp r o f e s s o rh u a n gn i n g s h e n g a b s t r a c t t h eh a r mo fp e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t sh a sb e e nr e c o g n i z e db yt h ew h o l e w o r l d a n dt h ew i d e s p r e a do c c u r r e n c eo ft h e s ec o m p o u n d sa n dt h e i ra d v e r s ei m p a c t s o nt h ee c o s y s t e ma n dh u m a nh e a l t hh a v eb e e nw i d e l yc o n c e r n e db ys c i e n t i s t s p o l i c y c o n s t i t u t e ra n di n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c e s a ss t a r t i n gp o i n to fa n yp o l i c yt od e c r e a s e t h ee n v i r o n m e n t a lb u r d e n b yd i o x i n s p a r t i c l e b o u n dp o l y c h l o r i n a t e d d i b e n z o p d i o x i n s a n d d i b e n z o f u r a n s p c d d f s a n d p o l y c y c l i c a r o m a t i c h y d r o c a r b o n s p a h s aq u a n t i t a t i v eo v e r v i e wo ft h e i rs o u r c e si se s s e n t i a l t h e s i m i l a rr e s e a r c hh a sb e e nr e g a r d e di nt h ew o r l d u n t i ln o w v e r yl i t t l ew a sk n o w n a b o u te m i s s i o n so fd i o x i n sa n dp a h si nt h er e g i o n a la n dc o u n t r ys c a l ei nc h i n a e x c e p tt h o s ei nh o n gk o n ga n dt a i w a n a ne f f o r tw a sm a d et oc o l l e c td a t as e to f e m i s s i o nf a c t o r s e f s f r o mt h el i t e r a t u r e a n du s ea ne m i s s i o ni n v e n t o r ym o d e lt o a s s e s st h ee m i s s i o n so fd i o x i n s p c d d f s a n dp a h si ng u a n g d o n gp r o v i n c ei nt h i s a r t i c l e i na d d i t i o n w a s t ei n c i n e r a t i o na n dt h e r m a lp o w e rp l a n t sw e r es t u d i e d e s p e c i a l l y a n dt h ei m p r o v e dm o d e lw a s u s e dt oe s t i m a t et h ee m m i s i o nf r o mt h ew a s t e i n c i n e r a t i o nb a s e do nt h ea c t u a ls i t u a t i o ni ng u a n g d o n g g e o g r a p h i c a ld i s t r i b u t i o n a n dt e m p o r a lc h a n g e a sw e l la st h ee m i s s i o ns o u r c e s w e r ed i s c u s s e di nt h ea r t i c l e t h er e s u l t si n d i c a t et h a ti m p r o v e dm o d e ls h o u l db eu s e dt oa s s e s sp c d d f s e m i s s i o ni nw a s t ei n c i n e r a t i o np l a n t s a n di ti si m p r o p e rt ou s et h ei n v e n t o r ym o d e l s u g g e s t e db yt h ee n v i r o n m e n t a la g e n c y o ft h eu n i t e dn a t i o n ss i m p l y t h e i n c i n e r a t i o nq u a n t i t yi nw a s t ei n c i n e r a t i o np l a n t sa c c o u n tf o ro v e r7 0 o ft o t a lw a s t e i n c i n e r a t i o n b u tt h ep c d d f se m i s s i o nc o n t r i b u t i o nw a so n l y2 6 2 2 7 s i n c et h e r e f o r ma n do p e np o l i c yw a sc a r d e do u ti nc h i n a i n c i n e r a t i o nq u a n t i t yh a sb e e n g r o w i n gd r a m a t i c a l l yi nw a s t ei n c i n e r a t i o np o w e rp l a n t s h o w e v e r r i g i dr e g u l a t i o n s a n da d v a n c e dt e c h n o l o g i e sh a v es i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e dt h ea m o u n to fp c d d f s e m i s s i o n i i i t h er e s u l t si n d i c a t eag r a d u a l l yi n c r e a s et r e n di ne m i s s i o no fp c d d f su n d e rt h e i n v e s t i g a t e dp e r i o d 19 9 2 2 0 0 3 n l ea n n u a lt o t a le m i s s i o nw a sl e s st h a n6 0 9t e q s i m p l ew a s t ei n c i n e r a t i o nw a sn o ti n c l u d e d e s t i m a t i o n sh a v es h o w e dt h a tt h e m a i nc o n t r i b u t i o nt oe m i s s i o n si sm a d eb yf o s s i lf u e lc o m b u s t i o n w h i c ho c c u p i e d o v e r5 0 功ep c d d f se m i s s i o ni ng u a n g d o n gp r o v i n c ei n2 0 0 2i s6 1 9 2 9t e q a f t e rs i m p l ew a s t ei n c i n e r a t i o ne m i s s i o nw a sa d d e dt ot h ei n v e n t o r y 1 1 1 eu n c e r t a i n t i e s o fe m i s s i o nr e s u l t sw e r ea l s oa n a l y z e db a s e do nt h ev a r i a t i o n so ft h ec o n c e r n e d e m i s s i o nf a c t o r s a tt h ec o n f i d e n c ei n t e r v a lo f7 5 t h e r ew e r ea r o u n d2 5 9t e qo f m a g n i t u d eu n c e r t a i n t i e sf o rt h ee m i s s i o ns o u r c e si n v e s t i g a t e d r e s i d e n t i a le n e r g y c o n s u m p t i o nw a st h em a i n s o u r c eo fp c d d f si ne u r o p e a n a c c o u n tf o raq u a r t e ro f t h et o t a le m i s s i o n w h i l ei n d u s t r yw a st h em a i ns o u r c ei ng u a n g d o n gp r o v i n c e p c d d f se m i s s i o nf r o mi n d u s t r i a le n e r g yc o m b u s t i o na n di n d u s t r i a lp r o c e s s e s c o n t r i b u t e d6 1 t ot h et o t a le m i s s i o ni ng u a n g d o n gp r o v i n c ei n2 0 0 2 t h e r e f o r e e f f o r t ss h o u l db em a d et oc o n t r o lt h ed i o x i n se m i s s i o nf r o mi n d u s t r y d i o x i n s e m i s s i o nf r o mt r a n s p o r t a t i o nh a sb e e nw a v eg r o w i n gi ng u a n g d o n gp r o v i n c ed u r i n g 19 9 2 2 0 0 3 t h ee m i s s i o nl e v e lw a sh i g h e rt h a nt h a ti nt h ee u r o p e a ns i n c e19 9 4 a n d w a sg r a d u a l l yc l o s et oi t sm a x i m u m t h er e s u l t si n d i c a t et h a tm o r ea t t e n t i o ns h o u l db e p a i dt ot r a n s p o r t a t i o ni no r d e rt oc o n t r o lp c d d f se m i s s i o ni ng u a n g d o n gp r o v i n c e p a h se m i s s i o ni ng u a n g d o n gp r o v i n c ei s5 4 8 7 3 61k gi n2 0 0 3 t h ep o w e r g e n e r a t i o n i n d u s t r i a lc o a lc o m b u s t i o n n o n t r a n s p o r t a t i o no i lc o m b u s t i o na n d n a t u r a l g a sc o m b u s t i o na c c o u n t11 1 1 a n d9 o ft h et o t a le m i s s i o nr e s p e c t i v e l y t h e e m i s s i o nf r o mg u a n g z h o ua n ds h a n w e ia r et h em a x i m u ma n dt h em i n i m u mi nt h e2 1 c i t i e s c o a lc o m b u s t i o nw a ss t i l lt h em a i ne n e r g yi ng u a n g d o n g i tc o n t r i b u t e s8 0 t o t h et o t a lp a h se m i s s i o n a n dr e s i d e n t i a lc o a lc o m b u s t i o nw a st h em a i ns o u r c e a c c o u n tf o r6 9 o ft h et o t a l t h i ss i t u a t i o nw a ss i m i l a rt ot h a ti ne u r o p e i tw a se s t i m a t e dt h a tt h et o t a lc 0 2 p a h sa n dp c d d f se m i s s i o nf r o mt h e t h e r m a lp o w e rp l a n t si ng u a n g d o n gw e r e3 1 1 4 1 7 m t 8 0 3 5 6 1 k ga n d1 1 4 6 9t e q r e s p e c t i v e l yi n2 0 0 3 t h ec 0 2 e m i s s i o ni np e a r lr i v e rd e l t aa c c o u n tf o rm o r et h a n 7 0 o ft h et o t a le m i s s i o n h o w e v e r c 0 2e m i s s i o np e ru n i tg d p i np e a r lr i v e rd e l t a i sl o w e rt h a nt h ea v e r a g el e v e lo fg u a n g d o n gp r o v i n c e k e y w o r d s p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s p c d d f s p a h s e m i s s i o n i n v e n t o r y m o d e l g u a n g d o n gp r o v i n c e i v 聲明 聲明尸明 本人鄭重聲明 所呈交的 廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研 究 碩士學位論文 是本人在導師匡耀求研究員和黃寧生研究員的指導下 獨立 進行研究工作所取得的成果 除文中已經(jīng)引用的內容外 本文不包含任何其他個 人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果 對本文的研究作出重要貢獻的個人和集 體 均已在文中以明確方式表明 本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔 學位論文作者簽名 王翠萍 2 0 0 7 年5 月9 日 第一章引言 第一章 引言 第一節(jié) 緒論 一 研究背景 2 0 世紀特別是5 0 年代以來 化學工業(yè)的飛速發(fā)展使人工合成的有機物種類和 數(shù)量與同俱增 其中持久性有機污染物 p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s 以下簡稱 p o p s 大多具有致癌 致畸和致突變性 而且在環(huán)境中難于降解 并可通過食 物鏈在生物體內傳遞和富集 廣泛存在于各種環(huán)境介質如空氣 水體 沉積物 土壤等以及食品 動植物和人體中 對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅 因此 p o p s 已引起了國際社會的高度關注 有關p o p s 的研究報道也日益增多 p o p s 研 究己成為一個十分活躍并極具影響的研究領域 成為環(huán)境化學 生態(tài)毒理學 預 防醫(yī)學 環(huán)境工程學 環(huán)境法學 環(huán)境經(jīng)濟學等多學科交叉研究的前沿領域 越來越嚴重的p o p s 污染不僅威脅我國的食品安全和人體健康 而且嚴重影 響產(chǎn)品的進出口貿(mào)易 當前環(huán)境體系中的p o p s 類物質以其復雜性 尚不確定性 為科學研究 公眾和管理者帶來了挑戰(zhàn) 2 0 0 1 年5 月2 2 2 3 日 9 1 個國家政府簽署 關于持久性有機污染物 p o p s 控制的斯德哥爾摩公約 以下簡稱 p o p s 公約 開始全球協(xié)作解決p o p s 問 題 中國作為締約國 將參與國際合作 保護全球環(huán)境 該公約是繼1 9 8 7 年 保 護臭氧層的維也納公約 和1 9 9 2 年 氣候變化框架公約 之后的第三個具有強 制性減排要求的國際公約 是國際社會對有毒化學品采取優(yōu)先控制行動的重要步 驟 2 0 0 4 年5 月1 7 日 p o p s 公約正式生效 全球削減和淘汰p o p s 進入全面實 質性的開展階段 2 0 0 4 年6 月2 5 日我國十屆全國人大常委會第十次會議批準該 公約 2 0 0 4 年1 2 月1 1 日該公約正式對我國生效 按照該公約規(guī)定 中國將在2 年內制訂國家實施方案并盡快組織實施 將采取必要的法律 行政和技術措施 削減 控制和淘汰持久性有機污染物 同時將促進包括最佳可行技術和最佳環(huán)境 實踐方法的應用 以持續(xù)減少并最終消除包括非故意性副產(chǎn)物p o p s 在環(huán)境中的 產(chǎn)生和使用 查明并以安全 有效和對環(huán)境無害化方式處置p o p s 庫存及廢棄物 二 持久性有機污染物簡介 持久性有機污染物 p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s 簡稱p o p s 是指通過各種 環(huán)境介質 大氣 水 生物等 能夠長距離遷移并長期存在于環(huán)境 通過生物食 廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究 物鏈 網(wǎng) 累積 進而對人類健康和環(huán)境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機 污染物質 持久性有機污染物具有持久性 生物累積性 半揮發(fā)性和劇毒等特性 p o p s 公約 最初規(guī)定削減和淘汰1 2 種 類 物質 包括兩大類 一是殺 蟲劑類 主要是艾氏劑 a l d r i n 氯丹 c h l o r d a n e d d t 狄氏劑 d i e l d r i n 異狄氏劑 e n d r i n 七氯 h e p t a c h l o r 滅蟻靈 m i r e x 毒殺酚 t o x a p h e n e 和六氯苯 h c b 二是工業(yè)化學品 主要是二惡英 p c d d s 呋喃 p c d f s 六氯苯 h c b 和多氯聯(lián)苯 p c b s 這一p o p s 清單是開放性的 將來還會按 規(guī)定篩選程序和標準進行擴充 除公約公布的1 2 種物質外 還有很多其他p o p s 具有環(huán)境毒性 并引起極大關注 包括多環(huán)芳烴 p a h s 六六六 h c h 以 及目i j 國際上研究較多的多溴聯(lián)苯醚 多溴代萘 多溴代二苯并對二惡英和多溴 代二苯并呋喃 多氯代萘 氯代酚 多環(huán)芳烴 鄰苯二甲酸酯類和烷基酚聚氧乙 烯醚等 1 二惡英 1 1 二惡英概述 二惡英 d i o x i n s 最早發(fā)現(xiàn)于美國在越戰(zhàn)中使用的一種氯酚脫葉劑中 世界衛(wèi) 生組織國際癌癥研究所 i a r c 宣布2 3 7 8 一四氯二苯 p 一二惡英 2 3 7 8 一t c d d 是1 級致癌物 其他多氯聯(lián)苯二惡英 非氯代聯(lián)苯二惡英和多氯聯(lián)苯呋喃為3 級致癌 物 m c g r e g o rd b e ta 1 19 9 8 二惡英 d i o x i n s 是指結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大 類氯代三環(huán)芳烴類化合物 全稱分別為多氯二苯并一對 二惡英 p o l y c h l o r i n a t e d d i b e n z o p d i o x i n s 簡稱p c d d s 和多氯二苯并呋喃 p o l y c h l o r i n a t e dd e b e n z o f u r a n s 簡稱p c d f s 它的結構式如下圖1 1 所示 氯原子在苯環(huán)上取代位置的不同使 得p c d d s 包含7 5 種同分異構體 p c d f s 有1 3 5 種同分異構體 目前 國際上 有趨勢將p c b 也歸入二惡英的范疇 本文二惡英指p c d d s 和p c d f s 兩類三環(huán) 多氯取代化合物 p c d d 圖1 1p c d d 和p c d f 分子結構圖 2 p c d f 2 3 第一章引言 1 2 二惡英的毒性作用機制 二惡英異構體的毒性與所含氯原子的數(shù)量及氯原子在苯環(huán)上取代位置有很 大關系 含有1 3 個氯原子的異構體被認為無明顯毒性 含有4 8 個氯原子的化 合物有毒 其中毒性最強的是2 3 7 8 四氯二苯并二惡英 2 3 7 8 t c d d 動物 實驗表明2 3 7 8 t c d d 對天竺鼠 g u i n e ap i g 的半致死劑量 l d 5 0 為 1 p g e a d o n 1 3 ie ta 1 1 9 8 6 2 3 7 8 t c d d 是迄今為止發(fā)現(xiàn)過的最具致癌潛力的物 質 所以有人把它稱作為 世紀之毒 經(jīng)過二十多年的研究 人們對二惡英毒性機理有了一定認識 總的來說二惡 英與生物體產(chǎn)生作用并不是通過直接的損傷 它并不與蛋白質和核酸形成加合 物 也不直接損害細胞 二惡英對由刺激素介導的活動具有潛在抑制作用 激活 蛋白酶從而產(chǎn)生生物學活性 s a f e 1 9 9 1 二惡英對生物造成危害和影響的根本原 因是它有效地與芳烴受體進行結合 1 3 二惡英毒性評價體系 二惡英的風險評價以1 9 8 7 年美國環(huán)境保護署 u s e p a 1 9 8 7 提出的毒性 當量因子 t e f t o x i c i t ye q u i v f l e n c yf a c t o r 概念為基礎 即以2 3 7 8 一t c d d 為基 準 其他各種單個二惡英類似物都給予一個數(shù)值用來表明它與2 3 7 8 t c d d 的 相對毒性 19 9 7 年世界衛(wèi)生組織發(fā)布了2 9 種二惡英化合物的t e f 值 w h o 1 9 9 7 一個化合物的總潛在毒性可以表示為t c d d 的毒性當量濃度 t o x i c i t ye q u i v a l e n c yq u a n t i t y t e q 將二惡英化合物的t e f 及濃度或含量相 乘 就可以將其換算成2 3 7 8 一t c d d 的相當濃度或含量t e q 用t e q 來表示二 惡英化合物的濃度和量更能反映其污染的實際狀況和可能對人體產(chǎn)生影響的程 度 1 4 二惡英對人體健康的危害 二惡英類化合物均是脂溶性的 在水中的溶解度極低 一般在1 0 1 l x g l 1 0 3 i x g l 范圍內 在環(huán)境中難以降解 而易在食物鏈中富集 特別容易富集于食物 鏈的脂肪組織中 由于魚類的高倍率的生物富集作用 其體內二惡英的濃度可達 其周圍環(huán)境的1 0 00 0 0 倍以上 現(xiàn)主要發(fā)現(xiàn)其在肉品和乳品中 美國環(huán)境保護署 e p a 估計美國人體內的二惡英類化合物的9 0 來自于食物 對于一個典型的美 國人來說 其通過食物攝入的二惡英中 有四分之三來自于所食用的牛肉和牛奶 廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究 u s e p ao f f i c eo fr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t 19 9 4 二惡英在人體內很難分解 2 3 7 8 t c d d 在人體內的半衰期為7 2 年 1 2 3 4 6 7 8 h p c d d 為3 7 年 1 2 3 7 8 p c d d 為1 5 7 年 1 2 3 4 6 7 8 h p c d f 為3 0 年 2 3 4 7 8 p c d f 長達 19 6 年 f l e s h j a n y sd e ta 1 19 9 6 迄今為止的研究表明 二惡英類化合物可能對人體產(chǎn)生的危害主要有以下幾 個方面 l o i sg i b b sa n dt h ec i t i z e n sc l e a r i n g h o u s ef o rh a z a r d o u sw a s t e 1 9 9 5 1 它可引起軟組織 結締組織 肺 肝 胃癌以及非何杰金氏淋巴瘤 2 對生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響 3 出生缺陷如腭裂 生殖器官和生殖器異常 4 對后代的影響 如產(chǎn)生神經(jīng)問題 發(fā)育問題 延緩青春期 降低生育率 5 其他影響 如對中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害 對肝臟的損害 產(chǎn)生甲狀腺功能紊亂 還對免疫系統(tǒng)造成損害 如增加感染性疾病和癌癥的易感性 1 5 二惡英的主要污染源 二惡英的來源分為自然和人類活動兩部分 有機物燃燒時能與無處不在的氯 原子結合生成氯代甲烷和有機氯化合物 因此自然界的燃燒過程可能產(chǎn)生二惡 英 森林和灌木火災是環(huán)境中二惡英的一個重要來源 n e s t r i c k e ta l 1 9 8 2 s h e f f i e l da 19 8 5 其排放因子為2 0 5 6 n gt e q k g b u r n e d p a u lm e ta 1 2 0 0 4 研究證明人類活動所產(chǎn)生的二惡英遠遠大于自然過程生成的二惡英 根據(jù)人類活 動方式和各國二惡英研究資料 可將二惡英來源劃分為十大類 王敬賢 吳文忠 2 0 0 2 鋼鐵廠 包括鑄造 熔煉 焦炭廠 有色會屬廠 銅 鋅 鉛 鋁的一段 二段生產(chǎn)廠 電廠 以煤 石油 天然氣 原油 木材為燃料的發(fā)電廠 工業(yè)燃燒廠 以煤 天然氣 原油 污泥 生物為燃料的在線生產(chǎn)的工廠 小型燃燒單元 大多數(shù)以煤 油 天然氣為燃料的家用爐子和煙囪 廢物焚燒 包括城市固廢 危險廢物 污泥 醫(yī)院廢物 廢木材和火葬廠 道路交通 以含鉛或無鉛汽油或柴油為燃料的客車 巴士 卡車等 礦物質生產(chǎn) 水泥 石灰 玻璃 磚等的生產(chǎn) 化學工業(yè) 氯堿和有機氯等化工生產(chǎn) 其他 破碎 瀝青混合 青草秣干燥 事故火災 特殊燃燒和沉積物再釋 4 第一章引言 放等 造紙工業(yè)中造紙廢水和污泥中含有大量的二惡英 研究發(fā)現(xiàn)干紙漿中p c d d 的濃度高達1 4 0 3 9 0 n g k g p c d f 的含量為7 8 0 n g k g m h w o n g 2 0 0 3 焚燒造 紙污泥也會釋放出二惡英 紡織和皮革工業(yè)生產(chǎn)中由于使用含氯化學品 染色劑 和污泥焚燒都會產(chǎn)生二惡英 研究發(fā)現(xiàn)不同顏色不同質地的紡織品中含有不同濃 度的二惡英 如綠色 紫色的純棉t 恤的二惡英含量要高于白色和深藍色 h e i d e l o r ef i e d l e r 2 0 0 6 氯堿法生產(chǎn)燒堿過程中 產(chǎn)生大量含有二惡英的鹽 泥 廢渣 一般每生產(chǎn)1 噸燒堿會產(chǎn)生4 0 6 0 k g 干基 的鹽泥 中國某氯堿 廠電解鹽泥中二惡英濃度也高達3 7 8 8 5 斗g k g 其毒性當量i t e q 值為 2 1 6 5 1 x g k g 吳文忠 2 0 0 6 廣東省年產(chǎn)燒堿約1 6 4 萬噸 1 9 9 5 年 2 0 0 0 年燒 堿產(chǎn)量的平均值 按此計算燒堿鹽泥中二惡英的年排放量約為1 7 4 9t e q 本論文主要計算排入大氣中的二惡英 文中把人類活動產(chǎn)生二惡英來源分為 以下部分 1 能源消耗 火力發(fā)電 工業(yè)生產(chǎn) 交通運輸 家庭生活等領域用做 能源的燃料燃燒 其中能源主要是指化石能源和木材 2 垃圾廢物焚燒 主要包括城市生活垃圾 工業(yè)垃圾和醫(yī)療垃圾的焚 燒 垃圾焚燒是二惡英的主要排放源之一 1 9 9 5 年包括美 日 英 德 加拿大和澳大利亞等1 5 個國家二惡英排放總量中 垃圾焚燒產(chǎn) 生的二惡英占總量的大約5 0 d i o x i na n df u r a ni n v e n t o r i e s 1 9 9 9 3 工業(yè)生產(chǎn)工藝和其他來源 工業(yè)生產(chǎn)工藝主要包括會屬冶煉 鋼鐵 的鑄造 熔煉 有色金屬的得一段 二段生產(chǎn)等 和礦物質生產(chǎn)工 藝流程中產(chǎn)生的二惡英 很多研究表明秸稈燃燒會排放二惡英 但是貢獻量很少 b r i a ng u l l e t t 等人 對美國西部兩個州的秸稈燃燒進行了研究 結果表明全國每年秸稈燃燒二惡英的 排放量僅為o 1 9t e q b r i a ng u l l e t t a b d e r r a h m a n et o u a t i 2 0 0 3 危險廢物的燃燒是二惡英的重要污染源 全世界每年燃燒廢物排放的二惡英 大約6 7 k gt e q u n e pc h e m i c a l s 2 0 0 2 從目前的工業(yè)結構和垃圾處理方式來 看 我國二惡英的主要排放源與西方國家不同 由于我國城市垃圾焚燒處理所占 比例很小 因此二惡英的主要排放源是化工廠生產(chǎn)的副產(chǎn)物 例如生產(chǎn)氯堿業(yè)的 廢渣 其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物 血吸蟲防區(qū)大量使用的滅釘螺劑 五 氣 廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究 氯酚鈉中的雜質 造紙廢水等 王敬賢 吳文忠 2 0 0 2 2 多環(huán)芳烴 多環(huán)芳烴 p a h s 是美國環(huán)保局制定的1 2 9 種優(yōu)先控制污染物中的一類 是指兩個或者兩個以上苯環(huán)以稠環(huán)的形式連接形成的一類有機化合物 是環(huán)境中 廣泛存在的一類有機污染物 這類物質由于水溶性差 對微生物生長有抑制作用 再加上其特殊而穩(wěn)定的環(huán)狀結構 很難被生物降解 因此它們在環(huán)境中呈不斷累 積的趨勢 它們的半衰期少則2 個月 多則幾年 研究表明在河流 海洋沉積物 中 多環(huán)芳烴的濃度高且積累速度快 多環(huán)芳烴具有較強的脂溶性 能被生物富 集放大 越是生物鏈上端的生物 其體內所含的多環(huán)芳烴可能越多 因此 處于 生物鏈頂端的人類 體內的多環(huán)芳烴可能含量最多 多環(huán)芳烴在環(huán)境中雖然是微量的 但分布很廣 人們能夠通過大氣 水 食 品等攝取 環(huán)境中的多環(huán)芳烴 p a h s 是一種多來源的持久性有機污染物 包括 天然來源 1 某些細菌 藻類和植物的生物合成產(chǎn)物 2 從化石燃料 木質素 底泥等散發(fā)出多環(huán)芳烴 人為來源 1 廢物焚燒 化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的煙氣 包括汽車尾氣 2 工廠 煉焦 煉油 煤氣廠等 水體中多環(huán)芳烴 p a h s 主要來源于各類工業(yè)廢水 大氣降落物和瀝濾液 等 大氣中多環(huán)芳烴 p a h s 主要來源于各種化石燃料或廢棄物的不完全燃燒 和熱解過程 三 國內外研究進展 1 持久性有機污染物研究進展 持久性有機污染物的研究主要集中于污染機理研究 由于這類物質多呈微量 或痕量存在于環(huán)境中 其對人體 對生物的危害特別大 而很多常規(guī)的監(jiān)測手段 又難以檢測到 所以近年來才引起關注 目前人們對這類污染物的很多生物效應 仍不甚明了 而且新的這類污染物質仍在不斷產(chǎn)生 所以對其研究的重點仍在機 理方面 a k c o c k r e j o n e s k c 19 9 6 g u r u g e k s t a n a b e b 2 0 01 j i a n g t 2 b z h o u q e l i u j y w u d j 2 0 01 m u i r d c g o m e l e c h e n k o a g r i f t n p s a v o i e d a e ta l 19 9 6 p a g e d s o z b a l c c l a n p h e a r m e 19 9 6 p e r e i r a w e d o m a g a l s k i j l h o s t e l l e r e d e ta l 19 9 6 p h a m t l u m k l e m i e u x c 19 9 6 6 第一章引言 r u i z j m b a c h e l e t g c a u m e t t e pe ta l 19 9 6 z h o u j l m a s k a o u i k q i u y w h o n g h s w a n g z d 2 0 0 1 中國科學院廣州地球化學研究所傅家謨院士領導的研究團隊在這方面處于 國際 國內領先水平 j i a m of u b i x i a nm a i g u o y i n gs h e n ge ta l 2 0 0 3 c h e n yj s h e n g gy e ta l 2 0 0 5 j l i c tz h a n g x d e ta l 2 0 0 6 l i p i n gy u b i x i a nm a i x i a n g z h o um e n g e ta 1 2 0 0 6 l u o x j m a i b x y a n g q s e ta 1 2 0 0 4 f u j m s h e n g g y c h e n yw a n g z s e ta l 1 9 9 7 f u j m w a n g z s m a i b x k a n g y 2 0 0 1 m a i b x s h e n g g y z h e n g l e ta l 2 0 0 1 m a i b x f u j m z h a n g g ye ta l 2 0 0 2 z h a n g q q i s p a r k e r a e ta l 2 0 0 1 麥碧嫻等完成的研究表明 澳門附近 的珠江河口是一個p o p s 的富集地帶 這種污染物的富集地帶環(huán)境科學上稱之為 污染物的 匯 這種p o p s 的匯在特定的條件下可能會出現(xiàn)p o p s 再次進入食物 鏈而影響人類健康甚至危及生命的情況 有人形象地稱之為化學定時炸彈 c h e m i c a lt i m i n gb o m b 2 二惡英研究進展 從上世紀9 0 年代中期開始 歐洲十幾個國家和美國 加拿大等國就開始了 關于持久性有機污染物排放源和排放量清單的研究 到1 9 9 9 年就已經(jīng)形成系統(tǒng) 詳細的排放清單 對1 5 個國家的二惡英排放資料研究表明 1 9 9 3 1 9 9 7 年全世界 二惡英年排放量為1 0 5 0 0 9i t e q 最低估值為8 3 0 0 9i t e q a 最高估值為3 6 0 0 0 9 i t e q a d i o x i na n df u r a ni n v e n t o r i e s 1 9 9 9 2 0 0 2 年 包括俄羅斯聯(lián)邦在內的1 0 個東歐國家建立了1 9 9 0 年 1 9 9 5 年和1 9 9 7 年二惡英的排放清單 s k a k a r e k a t k u k h a r c h y k 2 0 0 2 發(fā)達國家己采取了多項措施來減少二惡英等持久性有機污 染物的排放 歐洲3 3 個國家的二惡英排放量從1 9 7 0 年的2 5 0 0 0 9i t e q 減少到 1 9 9 5 年的8 3 0 0 9i t e q p a c y n a j m 2 0 0 2 由于二惡英類化合物排放源的數(shù)據(jù) 缺乏 亞洲的很多國家還沒有開展這方面的研究和合作 只有日本和韓國有一個 合作項目 分別對本國的二惡英排放量進行了定量估算 d i o x i na n df u r a n i n v e n t o r i e s 19 9 9 u n e pc h e m i c a l s 2 0 0 2 研究表明 我國2 0 0 2 年二惡英排放總量為7 1 4 4 1 3 5 7 5 9i t e q 其中排入 空氣中的二惡英的量為2 7 7 3gi t e q j u nj i n h a op e n g t a n gx i a o y a n 2 0 0 4 目 前二惡英的排放清單主要計算了排入大氣環(huán)境中的量 對于直接排入水體 土壤 環(huán)境中的二惡英的定量研究還比較少 7 廣東省主要持久性有機污染物排放狀況的初步研究 中國二惡英的研究還處于起步階段 主要研究了二惡英的毒害特性 產(chǎn)生機 理和污染控制等 近年來 我國關于區(qū)域環(huán)境中水體 土壤和沉積物以及大氣環(huán) 境中的二惡英已經(jīng)有了一些研究 吳文忠 鄭明輝等研究了區(qū)域水體 土壤和沉 積物中的二惡英 w u w z e ta l 2 0 0 1 a w uw z e ta l 2 0 0 2 z h e n g m h e ta l 2 0 0 1 于麗萍 麥碧嫻等人關于廣州市空氣中二惡英濃度的研究表明 工業(yè)生 產(chǎn)活動極大地影響了空氣中p c d d f s 的濃度水平 廣州市空氣中二惡英的濃度 高于世界上很多城市的濃度范圍 污染嚴重 l i p i n gy u b i x i a nm a i e ta 1 2 0 0 6 3 多環(huán)芳烴研究進展 在城市大氣中多環(huán)芳烴是普遍存在的 主要來源于化石燃料和其他有機質的 不完全燃燒和熱解等高溫反應 k h a b l tnr 1 9 9 5 d u r l a ssk e ta l 1 9 9 8 中科院 廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室 華南植物研究所以及廣東省 生態(tài)環(huán)境與土壤研究所對多環(huán)芳烴的研究取得了許多重要成果 包括大氣 氣溶 膠中多環(huán)芳烴的研究 祁士華等 2 0 0 0 a 2 0 0 b 祁士華等 2 0 0 1 祁士華 傅家謨 盛國英等 2 0 0 1 畢新慧等 2 0 0 4 葉兆賢等 2 0 0 0 譚吉華 2 0 0 5 唐小玲 2 0 0 5 土壤中多環(huán)芳烴的研究 張?zhí)毂虻?2 0 0 5 郝蓉等 2 0 0 4 2 0 0 5 陳來國等 2 0 0 4 和水體中多環(huán)芳烴的研究 麥碧嫻 2 0 0 0 楊清書等 2 0 0 4 吳啟航等 2 0 0 4 康 躍惠 2 0 0 5 目前對于珠三角地區(qū)多環(huán)芳烴等持久性有機物已進行了大量研究 發(fā)現(xiàn)珠三 角的河道及河口沉積物中有高濃度的多環(huán)芳烴 引起廣泛關注 m a i b x e ta l 2 0 0 2 l u o x j e ta l 2 0 0 4 b e r d o w s k ijjm e ta l 1 9 9 7 根據(jù)各種排放因子和排放源的統(tǒng)計資料估算出 1 9 9 0 年歐洲3 6 國6 種p a h s 的年排放量為1 5 8 0 0 噸 美國1 9 9 6 年排放的7 種生物致癌 多環(huán)芳烴量達1 4 0 0 噸 t e c h n o l o g yt r a n s f e r n e t w o r kn m i o n a la i rt o x i c s a s s e s s m e n t 2 0 0 1 其中大湖地區(qū)1 9 9 6 年1 6 種優(yōu)控多環(huán)芳烴排放量為1 4 4 0 3 噸 w u c y e ta l 2 0 0 1 而在英國 2 0 0 0 年僅苯并 a 芘的年排放量就達9 5 7 8 噸 c o l e m a np b u s ht e ta 1 2 0 0 1 發(fā)達國家己采取措施減排多環(huán)芳烴 歐洲3 3 個國家多環(huán)芳烴的排放量從1 9 7 0 年的1