中国二恶英的污染源和排放量的调查与评估

泊星石中国二恶英的污染源和排放量的调查与评估中国科学院水生生物研究所吴文忠一、背景：近十几年来，随着中国经济的迅猛发展，中国的固体废弃物的产生量也在不断增加。由于中国固体废弃物的处置率低和处理技术落后等原因，大量的固体废弃物引发了严重的环境污染问题。固体废弃物的污染控制已成为中国环境保护领域的一个突出问题。1998年中国城市生活垃圾清运量达到1.13亿吨，仅北京市每日垃圾的产生量就达到1万多吨，且还呈快速增长趋势，预计全国生活垃圾年均增长6%，个别城市在15%以上，全国三分之二的城市形成了垃圾围城的严重局面。工业固体废物的累积问题也十分严重，中国每年产生6.2亿吨工业废弃物，但其处理率仅为10%，目前已累积堆存59亿吨，其中危险废物约占2-5%。中国准备在未来10年内，使垃圾焚烧达到垃圾处理总量的3％。在中国东部地区，经济较发达，许多城市的人口密度比日本还大，可用土地相对较少，使得人们对城市生活垃圾等废弃物减容无害化处理的要求越来越高，因此垃圾焚烧的比例将会越来越大。这些焚烧设备简单而且规模小，焚烧处理和尾气净化装置不完全，通常造成焚烧废气和飞灰中含有大量的二恶英。因此十分有必要对焚烧所产生的二恶英进行监测和控制。中国是氯碱生产大国，在全世界500家氯碱企业中，中国就有近300家，烧碱生产年产量是居世界第二位，为508万吨（1998年）。由于技术落后，产生了大量的环境污染问题。。氯碱法生产烧碱过程中，产生大量盐泥废渣，其组成与排放量与原盐杂组含量以及生产工艺有很大关系，一般每生产1吨烧碱会产生40－60kg（干基）的盐泥。中国某氯碱厂电解盐泥中二恶英浓度也高达378.85μg/kg，其毒性当量I－TEQ值为21.65μg/kg，按此估算中国氯碱工业产生的盐泥中每年二恶英的排放量约为5.41公斤I－TEQ目前只有部分厂家对盐泥进行了治理，大多数厂家，尤其是中小型氯碱厂，都没有进行有效的治理，未经处理的盐泥有的在厂内外堆存，有的排入厂区附近江、河、湖、海，造成严重污染。作为氯碱生产大国，氯碱生产的废渣可以认为是中国二恶英的主要来源之一。中国二恶英的其它来源可能还有染料化工、有机氯化工、纸浆漂白等行业。由此可见，在中国由于不少工业工艺落后，环境管理尚待完善，所以二恶英化合物的污染比发达国家更为严重。例如，在中国三氯苯生产残渣中二恶英含量高达10％，大小车辆尾气随意排放，不少农药、造纸工业采用落后生产工艺，80％以上三废未经处理就排入江河湖泊。中国的吸血虫防区曾大量使用的杀钉螺剂五氯酚钠也将其中的副产物二恶英带入水环境。在二恶英的污染调查、监测及生态效应研究方面，从总体上已远远落在发达国家后面。特别在“比利时二恶英事件”发生后，二恶英的污染问题已成为广大人民群众十分关注的话题。查明中国二恶英的主要污染源和排放量，建立二恶英污染数据库。通过本研究可加速推动中国对二恶英污染监控能力，为进一步制定中国二恶英的各种环境标准、人体的安全摄入浓度及制定中国二恶英污染控制决策和防治措施的提供科学根据。为了保护中国的生态环境，保障人民身体健康，对中国散布广、危害大的二恶英类污染物实行污染控制和环境治理已迫在眉睫。二、中国政府对二恶英控制目前计划采取的行动：(1)在中科院水生所投资近一千五百万元建立了二恶英实验室和国际上先进的二恶英HRGC/HRMS分析方法，并于2000年通过国家计量认证，实验室出具的数据具有法律效力;(2)制定了生活垃圾焚烧尾气排放的二恶英控制标准;(3)制定了危险废弃物焚烧尾气排放的二恶英控制标准;(4)正在制定了中国二恶英质谱标准分析方法;(5)正在研制二恶英分析标准参考物：包括底泥、土壤、鱼肉、乳制1泊星石中国二恶英主要来源和年排放量估算（非官方数据）：来源年排放量备注造纸废液造纸工艺落后，80％的废水未经处理排入河流和湖泊20克TEQ五氯酚钠杀钉螺（血吸虫的寄主）15.1公斤电解废渣在全世界500家氯碱生产厂中，中国有230家，烧碱年产量508万吨(1998)，生产1吨烧碱产生40-60公斤盐泥,盐泥中的二恶英含量为379ug/kg，I-TEQ为21.65ug/kg21.65微克/公斤TEQ垃圾焚烧我国年垃圾量1.13亿吨(垃圾年增长率为6%),已累积堆存59亿吨，其中危险废物约占2-5%。中国准备在未来10年内，使垃圾焚烧达到垃圾处理总量的3％？化工过程副产物染料化工、日化(牙膏中的杀菌剂)等？其它化工废弃物生产三氯苯产生的废渣中二恶英的含量高达10%？冶金工业废弃物？全世界年二恶英排放量约为50公斤TEQ，其中UNEP公布的二恶英年排放量最大的国家为日本，为1.5公斤。品和飞灰的二恶英分析标准参考物；(6)准备建立快速定量测定环境样品中的二恶英类化合物的生物测试法。三、建议今后急需开展的工作重点：1)建立和提高中国二恶英的分析和监测能力；2)调查中国二恶英的主要污染源；3)调查和评估中国二恶英的本底值和排放量；4)建立中国二恶英污染源和污染监测数据库，并对二恶英的环境影响进行评估。四、具体工作内容：1．建立和提高二恶英分析和监控能力(1)二恶英超痕量定量分析方法：a)建立不同环境基质中超痕量二恶英的色谱/质谱联用分析方法b)建立不同环境基质中二恶英的生物快速筛选方法c)建立一套统一的垃圾焚烧炉中二恶英的采集测量技术由于二恶英异构体多达210种并且通常在环境样品中以超痕量水平存在，因此检测难度大，成本高，由于中国仍然是发展中国家，在经济和技术上限制了中国二恶英污染控制工作的开展。根据中国的国情，在二恶英的监控策略上，为了尽快提高中国二恶英的监控能力，有必要在建立质谱标准分析方法的同时，建立一套符合中国国情易于推广的对二恶英污染物进行快速定量测定方法。对于大量典型污染源样品，由于二恶英色谱/质谱联用定量分析费用昂贵(2000美元/样品)，因此将首先对二恶英进行生物快速筛选(100元人民币/样品)，对筛选后发现含有高浓度二恶英的样品再进行色谱/质谱联用分析。2．中国二恶英主要污染源的调查u焚烧(垃圾、工业危险废弃物、PCB等)2泊星石．二恶英的本底值和排放量调查(1)调查中国主要饮用水源和大气中二恶英的暴露水平(2)评估中国二恶英在各种环境中的现存量和污染途径五、社会效益分析:(1)通过研究可对中国典型地区二恶英的污染现状作一全面了解；(2)通过调查评估结果可提出二恶英污染的污染源；(3)建立一整套适合中国国情的二恶英的筛选和监测程序，并使之规范化、实用化；(4)研究成果可为中国化工工艺改革及中国环保部门制定二恶英的污染控制决策，提供科学依据；(5)推动我国制定二恶英控制的相关环境标准和法规政策，加速中国减少二恶英排放的进程。3