韓慶榮,郭秉堂,劉 蘭,陸婭靜,張 喆
(1.甘肅省化工研究院有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省固體廢物管理和化學(xué)品中心,甘肅 蘭州 730000;3.甘肅省分析測(cè)試中心,甘肅 蘭州 730000;4.甘肅創(chuàng)翼檢測(cè)科技有限公司,甘肅 蘭州 730000)
持久性有機(jī)污染物 (Persistent Organic Pollutants,簡(jiǎn)稱POPs)是指具有毒性、生物蓄積和半揮發(fā)性,在環(huán)境中持久存在,能在環(huán)境中長(zhǎng)距離遷移,具有很長(zhǎng)的半衰期,且能通過(guò)食物網(wǎng)積聚,并對(duì)人類健康及環(huán)境造成嚴(yán)重威脅的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。目前列入 《關(guān)于持久有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》受控名單的POPs 有七氯、六氯苯(HCB)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、二噁英(PCDD)、六六六和五氯苯等21 種物質(zhì)[1]。研究表明[2],因其具有很強(qiáng)的親脂憎水性,可以沿食物鏈逐級(jí)放大,導(dǎo)致低濃度存在于大氣、水、土壤的POPs 物質(zhì)可通過(guò)食物鏈對(duì)處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的人類健康造成嚴(yán)重?fù)p害。另外,持久性有機(jī)污物具有高毒性[3],能夠?qū)θ祟惤】岛蜕鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性影響,對(duì)肝、腎等臟器和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等有急性和慢性毒性,并具有致癌性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾特性等,不僅對(duì)個(gè)體產(chǎn)生危害,而且對(duì)其后代造成永久性的影響。
針對(duì)持久性有機(jī)污的以上諸多危害通過(guò)對(duì)甘肅省持久性污染物詳細(xì)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)[4],并結(jié)合治理方法提出了防治對(duì)策。目的在于通過(guò)研究持久性有機(jī)污染物的現(xiàn)狀提出相應(yīng)的防治對(duì)策,減少因持久性有機(jī)污染物對(duì)人類及環(huán)境的危害。同時(shí),通過(guò)持久性有機(jī)污染物的研究并提出相應(yīng)的防治對(duì)策也可為國(guó)內(nèi)其他省份開(kāi)展持久性有機(jī)污染物提供重要的參考。
不同類別二噁英類排放源基本情況匯總見(jiàn)表1。
表1 不同類別二噁英類排放源基本情況匯總表
1.1.1 排放源源企業(yè)數(shù)量比例
2012 年度二噁英類POPs 排放源企業(yè)構(gòu)成比如圖1 所示。
圖1 2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源企業(yè)數(shù)量構(gòu)成比
由圖1 可知,在116 家二噁英類POPs 排放源企業(yè)中,位列前三的是:鑄鐵生產(chǎn)52 家,占總數(shù)量的44.83%;廢棄物焚燒類有33 家(其中醫(yī)療廢物焚燒31 家,危險(xiǎn)廢物焚燒1 家,一般工業(yè)廢物焚燒1家),占全部排放源企業(yè)數(shù)量的28.45%;遺體火化類16 家,占總數(shù)量的13.79%;其次,制漿造紙類6 家,占總數(shù)量的5.17%;鐵礦石燒結(jié)類、焦炭生產(chǎn)類和煉鋼生產(chǎn)類各4 家,分別各占總數(shù)量的3.45%;水泥窯共處置固體廢物企業(yè)1 家,占總數(shù)量的0.86%。
因此,鑄鐵生產(chǎn)、廢棄物焚燒和遺體火化等三類排放源企業(yè)是全省最主要的二噁英類POPs 排放源企業(yè),占全省二噁英類POPs 排放源企業(yè)總數(shù)的87.07%。
1.1.2 排放源裝置數(shù)量及比例
2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源裝置數(shù)量及構(gòu)成比如圖2 所示。
圖2 2012 年不同類別二噁英類POPs 排放源裝置數(shù)量構(gòu)成比
由圖2 可知,在全省查出的163 個(gè)二噁英類排放源裝置中,鑄鐵生產(chǎn)類裝置64 個(gè),占總數(shù)的39.26%;廢棄物焚燒類裝置33 個(gè),占總數(shù)的20.25%;遺體火化類裝置30 個(gè),占總數(shù)的18.40%。其他五個(gè)行業(yè)裝置數(shù)由多到少依次為煉鋼生產(chǎn)類裝置11 個(gè),占總數(shù)的6.75%,焦炭生產(chǎn)類裝置10 個(gè),占總數(shù)的6.13%;鐵礦石燒結(jié)裝置8 個(gè),占總數(shù)的4.91%;制漿造紙類裝置6 個(gè),占總數(shù)的3.68%;水泥窯共處置固體廢棄物裝置1 個(gè),占總裝置數(shù)的0.61%。
因此,鑄鐵生產(chǎn)、廢棄物焚燒和遺體火化等三類排放源裝置數(shù)量較多,占全省二噁英類POPs 排放源裝置總數(shù)的77.91%。
1.1.3 按二噁英類排放量及比例
2012 年度不同類別二噁英類POPs 排放量及構(gòu)成比如圖3 和圖4 所示。
圖3 2012 年不同類別排放源廢氣中二噁英類POPs 排放量構(gòu)成比
圖4 2012 年不同類別排放源二噁英類POPs 排放量構(gòu)成比
由圖3、4 可知,在8 類排放源中,鐵礦石燒結(jié)類排放量最大,排放量為23977.03 mg TEQ,占總排放量的59.90%,全部隨廢氣排出;其次是煉鋼生產(chǎn)類,排放量為13708.32 mg TEQ,占總排放量的34.24%,其中廢氣排放量為1821.47 mg TEQ;焦炭生產(chǎn)類排放量為1149.744 mg TEQ,占總排放量的2.87%,其中廢氣排放量為963.12 mg TEQ;廢棄物焚燒類排放量為501.95 mg TEQ,占總排放量的1.25%,其中廢氣排放量為63.09 mg TEQ;制漿造紙排放量為378.952 mg TEQ,占總排放量的0.95%,產(chǎn)生的二噁英類主要存在于廢水中,不產(chǎn)生含二噁英廢氣;遺體火化類排放量為195.5525 mg TEQ,占總排放量的0.49%,全部以廢氣排放;鑄鐵生產(chǎn)類排放量為93.119175 mg TEQ,占總排放量的0.23%,其中廢氣排放量為66.195425 mg TEQ;水泥窯共處置固體廢棄物排放量為27.06 mg TEQ,占總排放量的0.07%,全部以廢氣排放。8 類排放源中,鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)、焦炭生產(chǎn)這3 類排放源排放量較大,排放量之和占到全省總排放量的97.01%。
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),2012 年甘肅省14 個(gè)市(州)中僅有嘉峪關(guān)、白銀、天水、定西和臨夏等5 個(gè)市(州)存在多氯聯(lián)苯類污染源企業(yè),現(xiàn)存273 臺(tái)含多氯聯(lián)苯的國(guó)產(chǎn)電容器。其中,在線199 臺(tái),占總數(shù)的72.89%,已經(jīng)處置74 臺(tái),占總數(shù)的27.11%。省內(nèi)其他各地均未發(fā)現(xiàn)多氯聯(lián)苯類污染源企業(yè)。全省按地區(qū)匯總表及數(shù)量對(duì)比情況見(jiàn)表2。
表2 甘肅省各地區(qū)含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備基本情況
由表2 可知,2012 年甘肅省按地區(qū)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)存含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備數(shù)量由大到小依次為:白銀、天水、嘉峪關(guān)、定西、臨夏州,分別占總數(shù)的54.21%、25.64%、13.55%、5.13%和1.47%。其中嘉峪關(guān)的37臺(tái)和臨夏州的4 臺(tái)(共處理9 臺(tái),包括5 臺(tái)無(wú)銘牌標(biāo)識(shí)的疑似設(shè)備)含PCBs 電力設(shè)備已全部處置,天水市處置22 臺(tái),白銀市處置11 臺(tái)設(shè)備。其余市州均未調(diào)查出含PCBs 的電力設(shè)備及其廢物,省內(nèi)其余市、州均未調(diào)查出含多氯聯(lián)苯類污染物的電力設(shè)備。為避免長(zhǎng)期污染,應(yīng)逐步淘汰、處理含多氯聯(lián)苯的電容器。
大氣環(huán)境中的二惡英90%來(lái)源于城市和工業(yè)垃圾焚燒。含鉛汽油、煤、防腐處理過(guò)的木材以及石油產(chǎn)品、各種廢棄物在燃燒溫度低于300-400℃時(shí)容易產(chǎn)生二惡英。聚氯乙烯塑料、紙張、氯氣以及某些農(nóng)藥的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、鋼鐵冶煉、高溫氯氣活化等過(guò)程都可向環(huán)境中釋放二惡英。
因此,二噁英的調(diào)查面向有焚燒環(huán)節(jié)的行業(yè),重點(diǎn)監(jiān)管為8 個(gè)行業(yè):廢棄物焚燒,制漿造紙,鐵礦石燒結(jié),煉鋼生產(chǎn),焦炭生產(chǎn),鑄鐵生產(chǎn),遺體火化,水泥窯共處置固體廢物等行業(yè)。2010 年調(diào)查行業(yè)沒(méi)有將水泥窯共處置固體廢物行業(yè)納入統(tǒng)計(jì)范疇。
經(jīng)過(guò)兩年的治理,在產(chǎn)生企業(yè)和產(chǎn)生裝置的有了大幅的下降,具體信息見(jiàn)表3。
表3 2012 年,2010 年排放源與排放量情況
由表3 可知,排放企業(yè)減少了142 家,減少較多的行業(yè)為廢棄物焚燒行業(yè)和鑄鐵生產(chǎn),分別減少128 家和10 家;排放裝置減少多的行業(yè)為廢棄物焚燒行業(yè)和制漿造紙,分別減少128 個(gè)和5 個(gè);排放量減少多的行業(yè)為鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒行業(yè),分別減少3562.9mgTEQ 和843.25mgTEQ。
由此數(shù)據(jù)可知,兩年的治理非常有成效,在污染源產(chǎn)生企業(yè)和裝置的方面治理尤其好,從源頭治理,降低二噁英的產(chǎn)生。2012 年雖然增加1 個(gè)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但排放總量減少42.66mgTEQ,整體治理富有成效。
從表3 可知,在鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)、制漿造紙、焦炭生產(chǎn)四個(gè)行業(yè)出現(xiàn)了反彈,分別增排二噁英3137.2mgTEQ、841.53mgTEQ、211.77mgTEQ、181.46mg TEQ,使得鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒減排的效果打了折扣。
對(duì)比兩年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)特征比較明顯,雖然兩年的排放總量變化不大,但不同行業(yè)排放量有了明顯區(qū)別。具體規(guī)律如下:
1)減排是由關(guān)停污染排放源達(dá)成,在生產(chǎn)技術(shù)上并沒(méi)有提升,如果市場(chǎng)需求增大,該排放量存在反彈的可能性;
2)廢棄物焚燒關(guān)停,原需處理的廢棄物,仍存在處理問(wèn)題,目前沒(méi)有可靠的技術(shù)方案。提升焚燒工藝是當(dāng)務(wù)之急;
3)排放量反彈的行業(yè),是生產(chǎn)增產(chǎn)所致,不是治理措施出現(xiàn)變動(dòng)。在處理工藝上的改進(jìn)沒(méi)有較大進(jìn)展。因此,其排放量與產(chǎn)量成正比,其數(shù)據(jù)浮動(dòng)不可預(yù)期。
綜上數(shù)據(jù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),甘肅省在POPs 控制上取得了一定成績(jī),但排放總量變化不大,研究基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,為減少POPs 對(duì)自然環(huán)境和生物的危害,結(jié)合甘肅省實(shí)際情況提出以下對(duì)策:
1)從源頭治理,開(kāi)展垃圾分類和回收運(yùn)動(dòng)。建立制度,將垃圾分為可燃垃圾、不可燃垃圾、塑料垃圾、玻璃類垃圾、廢電池等。建設(shè)焚燒垃圾的量,使得垃圾焚燒廠所燃燒的垃圾已經(jīng)完全剔除了塑料等化學(xué)制品,將大大降低了焚燒所造成的二惡英等有毒氣體排放量。
2)加大POPs 環(huán)境監(jiān)管執(zhí)行力度,從源頭控制控制,加大對(duì)重點(diǎn)排放企業(yè)除塵設(shè)施的檢查力度,按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求,加強(qiáng)污染源調(diào)查,對(duì)POPs 的生產(chǎn)、分布、排放、貯藏、污染第等進(jìn)行詳盡調(diào)查,全面了解污染現(xiàn)狀,制定完善的控制方案和措施,控制POPs 的排放。
3)對(duì)已經(jīng)受到污染的土壤、水體等,聯(lián)合使用物理處理(包括混凝沉降、汽提法、萃取法、蒸餾法和吸收法等)、化學(xué)修復(fù)(包括濕式氧化法、光催化氧化法、電化學(xué)沉降法、化學(xué)清洗法和超臨界水氧化法等)和生物修復(fù)(包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和酶生物修復(fù))等多種技術(shù),有效控制有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境的污染。
4)加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究,包括持久性有機(jī)污染物的分析檢測(cè)技術(shù)、降解機(jī)理方面的基礎(chǔ)研究。
5)在治理傳統(tǒng)持久性有機(jī)污染物的同時(shí),謹(jǐn)防新的持久性有機(jī)污染物的出現(xiàn)和累計(jì)。
6)加強(qiáng)國(guó)際合作,在污染物控制技術(shù)方面使用統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)體系和試驗(yàn)方法,相互提供必要的信息和數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)和資源共享。
7)加強(qiáng)監(jiān)管人員及企業(yè)負(fù)責(zé)人員的培訓(xùn)工作,使之意識(shí)到含多氯聯(lián)苯電容器的對(duì)人、畜及環(huán)境的危害,加強(qiáng)含多氯聯(lián)苯電力設(shè)備的管理,并規(guī)范廢電容器的為避免長(zhǎng)期污染,制定計(jì)劃逐步淘汰并及時(shí)處理含多氯聯(lián)苯的電容器。
1)甘肅省主要污染源排放源企業(yè)和裝置主要為鑄鐵生產(chǎn)和廢棄物焚燒兩類。主要問(wèn)題為大部分生產(chǎn)裝置老舊,二惡英類POPs 排放量大且部分裝置未加裝任何除塵設(shè)施,廢氣未經(jīng)處理直接排向大氣,部分廢棄物焚燒為無(wú)組織排放。
2)通過(guò)綜合分析甘肅省8 類二噁英類POPs 重點(diǎn)排放行業(yè)排放源企業(yè)數(shù)量、裝置數(shù)量和各類排放源排放量的分布特征,確定鐵礦石燒結(jié)、煉鋼生產(chǎn)和焦炭生產(chǎn)三行業(yè)為我省POPs 重點(diǎn)監(jiān)管行業(yè),占本次調(diào)查排放總量的97.01%;確定嘉峪關(guān)、蘭州和金昌三市為甘肅省POPs 重點(diǎn)監(jiān)管地區(qū),占本次調(diào)查排放總量的96.15%,也是今后監(jiān)管的重點(diǎn)。
因此,對(duì)持久性有機(jī)污染物的調(diào)查及防治對(duì)策的研究對(duì)減少和預(yù)防持久性有機(jī)污對(duì)人類和環(huán)境的危害具有重要的意義。同時(shí),通過(guò)持久性有機(jī)污染物的研究并提出相應(yīng)的防治對(duì)策也可為國(guó)內(nèi)其他省份開(kāi)展持久性有機(jī)污染物提供重要的參考。