二噁英檢測(cè)

中節(jié)能成都祥福垃圾焚燒發(fā)電廠總經(jīng)理蘇志剛記得，有一次一所學(xué)校組織學(xué)生到廠參觀，一下車，學(xué)生們每人一副口罩捂得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。他們想象著垃圾堆的味道該有多難聞呀!直至深入?yún)⒂^，學(xué)生們才放心地摘了口罩。

“有時(shí)對(duì)公眾解釋越多，人家越覺(jué)得你有問(wèn)題”

上海江橋、南京天井洼、廣州番禺、江西贛州......伴隨著愈演愈烈的垃圾焚燒廠選址“一鬧就?！保贌褟膯渭兊沫h(huán)境問(wèn)題演變?yōu)槌鞘兄卫硇碌墓参C(jī)。

事實(shí)上，“經(jīng)過(guò)40多年的研究，科學(xué)家對(duì)垃圾焚燒過(guò)程中二噁英生成機(jī)理的認(rèn)識(shí)已取得突破性進(jìn)展，隨著廢棄物焚燒爐的改進(jìn)以及更先進(jìn)的污控裝置的安裝，二噁英的控制技術(shù)已相當(dāng)完善”。鄭明輝向記者強(qiáng)調(diào)。

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當(dāng)然，除了資金問(wèn)題，更為關(guān)鍵的仍是如何讓垃圾在焚燒爐內(nèi)得以充分燃燒。正常情況下，二噁英生成的溫度在300℃至700℃之間，因此只要保證焚燒溫度在850℃以上，二噁英基本上就可全部分解。“但中國(guó)的廚余垃圾含水率太高，對(duì)焚燒技術(shù)提出了更高要求。”王琪稱。達(dá)爾問(wèn)環(huán)境研究所的赫曉霞提到，確保標(biāo)準(zhǔn)得到切實(shí)有效的執(zhí)行和有力的監(jiān)督，才是解決鄰避現(xiàn)象的根本出路。

國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心二噁英實(shí)驗(yàn)室主任劉愛(ài)民表示，二噁英的特性以及越來(lái)越嚴(yán)的環(huán)境監(jiān)測(cè)法規(guī)對(duì)垃圾焚燒設(shè)備提出了更高的技術(shù)要求，設(shè)備配置低和處理不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致二噁英排放超標(biāo)，這樣的擔(dān)憂亦得到了印證。研討會(huì)上，一位企業(yè)負(fù)責(zé)人直言，按照今年初開(kāi)始執(zhí)行的垃圾焚燒“新國(guó)標(biāo)”，企業(yè)達(dá)標(biāo)有些難度。新標(biāo)準(zhǔn)中，顆粒物、氮氧化物和的小時(shí)均值分別從80、400、260微克/立方米加嚴(yán)到30、300和100微克/立方米。二噁英是一種含Cl的強(qiáng)毒性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，在自然界中幾乎不存在，只有通過(guò)化學(xué)合成才能產(chǎn)生，是目前人類創(chuàng)造的可怕的化學(xué)物質(zhì)，被稱為'地球上毒性強(qiáng)的毒物'。

不過(guò)，“達(dá)新標(biāo)不存在技術(shù)問(wèn)題，而是主觀意識(shí)問(wèn)題。在清楚二噁英的生成及危害、二噁英與垃圾焚燒的關(guān)系后，發(fā)電分會(huì)將會(huì)與典型垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)更積極推動(dòng)規(guī)范化焚燒，讓更多公眾認(rèn)識(shí)、了解這一行業(yè)?！惫聘叻Q。

根據(jù)環(huán)保部發(fā)布的《環(huán)境空氣和廢氣二噁英類的測(cè)定同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》(HJ 77.2-2008)，首先要利用濾膜和吸附材料對(duì)環(huán)境空氣、廢氣中的二噁英類進(jìn)行采樣。

中持檢測(cè)研發(fā)中心主任李文超稱，為了采集煙道氣的樣品，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)的采樣人員需要背著沉重的儀器爬上幾十米高的煙囪，必要時(shí)得借助其他工具吊上去。采樣還要耗費(fèi)大量溶劑，溶劑費(fèi)用也很高。

取樣后，將樣品拿回實(shí)驗(yàn)室做前處理：花一天提取，花兩到三天凈化。前處理一般要花去60%的時(shí)間。尤其是有機(jī)的前處理特別費(fèi)時(shí)，提取和凈化一旦做得不好，不夠清潔，數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。而采樣和前處理如果做得不夠規(guī)范、清潔，就得重來(lái)。

之后是用高分辨質(zhì)譜分析。李文超說(shuō)，他們用的高分辨質(zhì)譜儀一臺(tái)需要600萬(wàn)元，每月消耗上萬(wàn)元電費(fèi)。由于實(shí)驗(yàn)室身處科技園區(qū)的一層，還要再安裝三四十萬(wàn)元的裝置屏蔽外界磁場(chǎng)。儀器還需要專人操作，而能夠勝任的人才很少。

繁瑣的環(huán)節(jié)，藥劑的消耗，進(jìn)口設(shè)備的價(jià)格和折舊損耗，雇傭?qū)I(yè)人才，實(shí)驗(yàn)室的電耗和折舊，人員的交通食宿，種種費(fèi)用推高了檢測(cè)成本。

2.2.二惡英的形成機(jī)理

城市垃圾焚燒爐中二惡英有兩種成因：一是二惡英類物質(zhì)混入垃圾，二是焚燒爐在燃燒垃圾過(guò)程中產(chǎn)生二惡英，其機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，有關(guān)研究認(rèn)為，焚燒垃圾時(shí)，二惡英的形成機(jī)理如下：

2.2.1.高溫合成：即高溫氣相生成PCDD。

在垃圾進(jìn)入焚燒爐內(nèi)初期干燥階段，除水分外含碳?xì)涑煞值牡头悬c(diǎn)有機(jī)物揮發(fā)后與空氣中的氧反應(yīng)生成水和二氧化碳，形成暫時(shí)缺氧狀況，使部分有機(jī)物同(HCl)反應(yīng)，生成PCDD，焚燒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)濃度判斷供氧不足狀況的。

2.2.2.從頭合成：在低溫(250～350℃)條件下大分子碳(殘?zhí)?與飛灰基質(zhì)中的有機(jī)或無(wú)機(jī)氯生成PCDD，殘?zhí)佳趸瘯r(shí)，有65%～75%轉(zhuǎn)變?yōu)?，約1%轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)變?yōu)镻CDD，飛灰中碳的氣化率越高，PCDD的生成量也越大。

2.2.3.前驅(qū)物合成：不完全燃燒及飛灰表面的不均勻催化反應(yīng)可形成多種有機(jī)氣相前驅(qū)物，如多氯和二苯醚，再由這些前驅(qū)物生成PCDD，高溫燃燒產(chǎn)生含鋁硅酸鹽的原始飛灰中含有不揮發(fā)過(guò)渡金屬和殘?zhí)?，飛灰顆粒形成了大的吸附表面，飛灰顆粒在出爐膛冷卻的同時(shí)，顆粒表面上的不完全燃燒產(chǎn)物之間，不完全燃燒產(chǎn)物與其它前驅(qū)物之間發(fā)生多種表面反應(yīng)，另一方面與不揮發(fā)金屬及其鹽發(fā)生多種縮合反應(yīng)，生成表面活性氯化物，再經(jīng)過(guò)多種復(fù)雜的有機(jī)反應(yīng)生成吸附在飛灰顆粒表面上的PCDD，焚燒垃圾溫度為750℃且氧過(guò)剩時(shí)易生成不完全燃燒物。同時(shí)，專家們提出，對(duì)垃圾焚燒中公眾擔(dān)憂卻又存在誤解的科學(xué)問(wèn)題，需要充分宣傳與解釋。

具體哪一種機(jī)理起主導(dǎo)作用取決于爐型、工作狀態(tài)和燃燒條件，生成PCDD的前提可以概括為：存在有機(jī)或無(wú)機(jī)氯，存在氧，存在過(guò)渡金屬陽(yáng)離子作為催化劑。