１.二惡英的簡介

　　二惡英(ying)是指(zhi)含有二(er)個或一個氧鍵連結(jie)二(er)個苯(ben)環的(de)含氯(lv)有機化(hua)合物，由于氯(lv)原子在1-9的(de)取代(dai)位(wei)(wei)置不同，構成(cheng)75種(zhong)(zhong)異(yi)構體多氯(lv)代(dai)二(er)苯(ben)(PCDD)和(he)135種(zhong)(zhong)異(yi)構體多氯(lv)二(er)苯(ben)并(bing)呋喃(PCDF)——通常總稱為(wei)二(er)惡(e)英(Dioxin)，其中有17種(zhong)(zhong)(2、3、7、8位(wei)(wei)被氯(lv)取代(dai)的(de))被認為(wei)對人類和(he)生物危害最為(wei)嚴重。 

　　二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)被稱為(wei)“地(di)球上毒(du)(du)性最(zui)強的(de)毒(du)(du)物”，它是一種含氯(lv)的(de)強毒(du)(du)性有(you)機化學(xue)物質(zhi)(zhi)，在自(zi)然界中(zhong)(zhong)(zhong)幾乎不存(cun)(cun)在，只(zhi)有(you)通過化學(xue)合成(cheng)才(cai)能產(chan)生(sheng)(sheng)，是目前(qian)人(ren)(ren)類創造(zao)的(de)最(zui)可(ke)怕(pa)的(de)化學(xue)物質(zhi)(zhi)，例如：0.1克(ke)的(de)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)毒(du)(du)量就能致(zhi)(zhi)數十(shi)人(ren)(ren)死亡，致(zhi)(zhi)上千只(zhi)禽類于死地(di)。該化合物可(ke)經皮膚、粘膜(mo)、呼(hu)吸道(dao)、消化道(dao)進(jin)入(ru)體內，有(you)致(zhi)(zhi)癌、致(zhi)(zhi)畸形(xing)及生(sheng)(sheng)殖毒(du)(du)性，可(ke)造(zao)成(cheng)免疫力下降、內分泌(mi)紊(wen)亂，高濃度二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)可(ke)引起人(ren)(ren)的(de)肝、腎(shen)損傷，變應性皮炎(yan)及出血，它一般用皮克(ke)或(huo)納克(ke)來(lai)計量。越(yue)戰期(qi)間，美國在越(yue)南撒下大(da)量除(chu)草劑(ji)，其中(zhong)(zhong)(zhong)混(hun)入(ru)了二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)，受害地(di)區出生(sheng)(sheng)了大(da)量的(de)畸形(xing)兒(er)，事后(hou)被證實(shi)為(wei)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)所致(zhi)(zhi)。二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)在環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)已存(cun)(cun)在了數千萬(wan)年，通常濃度很低，世界上幾乎每(mei)一個人(ren)(ren)都帶有(you)微量二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)，環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)主要來(lai)源于人(ren)(ren)類的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)活動(dong)。在工業化國家，環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)濃度于七(qi)十(shi)年代達到峰值，其后(hou)下降，垃圾(ji)焚化、氯(lv)氣脫色(se)、香煙燃燒(shao)、六氯(lv)酚和五(wu)氯(lv)酚的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)過程、燃燒(shao)用五(wu)氯(lv)酚或(huo)三氯(lv)笨酚處理過的(de)木(mu)材都可(ke)產(chan)生(sheng)(sheng)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)。二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)性質(zhi)(zhi)穩(wen)定，土壤中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)半衰期(qi)為(wei)12年，氣態二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)在空(kong)氣中(zhong)(zhong)(zhong)光(guang)化學(xue)分解(jie)的(de)半衰期(qi)為(wei)8.3天，在人(ren)(ren)體內降解(jie)緩(huan)慢(man)，主要蓄(xu)積在脂(zhi)肪組織中(zhong)(zhong)(zhong)。

　　2.二惡英的產生途徑及(ji)機(ji)理

　　2.1.二惡英的產生途徑(jing)

　　在焚燒過程和化學(xue)反應中二惡英(ying)(ying)是(shi)由苯環與(yu)氧、氯(lv)等組成的芳(fang)香族化合物，其(qi)中毒性最強的為2、3、7、8四氯(lv)聯苯(2、3、7、8TCDD)。二惡英(ying)(ying)在自然(ran)界(jie)中不存在，完全由人為污染造成。其(qi)來源包括：

　　(1)苯酚類的(de)(de)除草劑(ji)(ji)的(de)(de)生(sheng)產過(guo)程和燃燒(shao)過(guo)程及對(dui)用這種除草劑(ji)(ji)噴灑過(guo)的(de)(de)植物的(de)(de)燃燒(shao)過(guo)程;

　　(2)造紙廠在(zai)紙漿(jiang)的氯(lv)氣(qi)漂白過程中漂白廢(fei)液(ye);

　　(3)焚燒含(han)有石(shi)油產品(pin)、含(han)氯塑(su)料(liao)(聚氯乙烯)、無(wu)氯塑(su)料(liao)(聚苯乙烯)、纖維素(su)(su)、木(mu)質素(su)(su)、煤炭等垃圾物;

　　(4)含鉛汽油的(de)使用;

　　(5)煙草的燃燒(shao);

 　　(6)在農藥生產(chan)和氯氣(qi)生產(chan)過程(cheng)中以副產(chan)品或雜質(zhi)形(xing)式產(chan)生二惡(e)英;

　　(7)滅螺用的(de)五氯酚(fen)鈉含有痕量(liang)二惡英。

　　通(tong)過近幾年(nian)的(de)(de)研究發現，城(cheng)(cheng)市垃圾(ji)的(de)(de)不完全燃(ran)燒是(shi)城(cheng)(cheng)市二(er)惡英(ying)的(de)(de)主要來源。

 

                表1：二惡英的產生途徑(jing)(單位：g，TEQ/yearTEQ為毒性當(dang)量)

發生(sheng)源	發生量(liang)（g,  TEQ/year）
城市垃圾焚燒	3100～7400
有害廢棄(qi)物(wu)焚(fen)燒	460
醫療廢(fei)棄(qi)物燃燒	80～240
下(xia)水污泥燃(ran)燒	5
煉(lian)鐵、煉(lian)鋼	250
汽車尾氣排(pai)放	5
紙漿處理黑液	40
造紙、板紙	2
紙漿碳(tan)化燃燒	3
合計	3945～8405

(資(zi)料來源：京都大學平(ping)崗教授，日(ri)本)

 

　　2.2.二惡(e)英的形成機理(li)

　　城市垃圾焚燒爐中(zhong)二惡英有兩種成因：一(yi)是(shi)二惡英類物(wu)質混入(ru)垃圾(ji)，二是(shi)焚(fen)燒爐在燃燒垃圾(ji)過程中(zhong)產生二惡英，其機(ji)理相當(dang)復雜，有關研究認為，焚(fen)燒垃圾(ji)時(shi)，二惡英的形(xing)成機(ji)理如下：

　　2.2.1.高(gao)溫合成：即(ji)高(gao)溫氣相生成PCDD。

　　在垃圾進入(ru)焚燒爐內初期干(gan)燥階(jie)段，除水(shui)分外含碳(tan)氫(qing)成分的低沸(fei)點有機物揮(hui)發后與空氣中(zhong)的氧反應生(sheng)成水(shui)和二氧化(hua)碳(tan)，形(xing)成暫時缺氧狀(zhuang)況，使部(bu)分有機物同氯(lv)化(hua)氫(qing)(HCl)反應，生(sheng)成PCDD，焚燒技術(shu)標準中(zhong)是(shi)根據(ju)一氧化(hua)碳(tan)濃度判斷供氧不足狀(zhuang)況的。

　　2.2.2.從頭合成(cheng)：在低溫(250～350℃)條件下大(da)分子(zi)碳(tan)(tan)(殘(can)碳(tan)(tan))與飛灰(hui)基(ji)質中的有機或無機氯(lv)生成(cheng)PCDD，殘(can)碳(tan)(tan)氧化(hua)(hua)時(shi)，有65%～75%轉(zhuan)變為一氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)，約1%轉(zhuan)為氯(lv)苯轉(zhuan)變為PCDD，飛灰(hui)中碳(tan)(tan)的氣化(hua)(hua)率越高，PCDD的生成(cheng)量(liang)也越大(da)。

　　2.2.3.前驅(qu)物(wu)合成：不完全(quan)燃(ran)燒(shao)及(ji)飛(fei)灰(hui)表(biao)面(mian)(mian)的(de)不均勻催化(hua)(hua)反(fan)應(ying)可形成多(duo)(duo)種(zhong)有機氣相前驅(qu)物(wu)，如多(duo)(duo)氯苯(ben)酚和(he)二苯(ben)醚，再由這些前驅(qu)物(wu)生(sheng)成PCDD，高溫燃(ran)燒(shao)產(chan)生(sheng)含(han)鋁硅(gui)酸鹽(yan)的(de)原始(shi)飛(fei)灰(hui)中(zhong)含(han)有不揮(hui)發(fa)過渡金屬(shu)和(he)殘碳，飛(fei)灰(hui)顆粒形成了大的(de)吸附(fu)表(biao)面(mian)(mian)，飛(fei)灰(hui)顆粒在出爐(lu)膛冷(leng)卻的(de)同時，顆粒表(biao)面(mian)(mian)上的(de)不完全(quan)燃(ran)燒(shao)產(chan)物(wu)之間，不完全(quan)燃(ran)燒(shao)產(chan)物(wu)與(yu)其它前驅(qu)物(wu)之間發(fa)生(sheng)多(duo)(duo)種(zhong)表(biao)面(mian)(mian)反(fan)應(ying)，另一方面(mian)(mian)與(yu)不揮(hui)發(fa)金屬(shu)及(ji)其鹽(yan)發(fa)生(sheng)多(duo)(duo)種(zhong)縮合反(fan)應(ying)，生(sheng)成表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性氯化(hua)(hua)物(wu)，再經(jing)過多(duo)(duo)種(zhong)復雜的(de)有機反(fan)應(ying)生(sheng)成吸附(fu)在飛(fei)灰(hui)顆粒表(biao)面(mian)(mian)上的(de)PCDD，焚燒(shao)垃(la)圾溫度為750℃且氧(yang)過剩時最(zui)易生(sheng)成不完全(quan)燃(ran)燒(shao)物(wu)。

　　具體哪一種機理起(qi)主導作(zuo)用取決于爐型(xing)、工作(zuo)狀態和燃(ran)燒條件，生成(cheng)PCDD的(de)前提可以概括(kuo)為：存(cun)在有(you)機或無機氯，存(cun)在氧，存(cun)在過渡金屬陽(yang)離子作(zuo)為催化(hua)劑。

　　3.對策

　　3.1.治理技(ji)術

　　隨著環保意識的(de)(de)不(bu)(bu)斷提高，人們對城市小(xiao)型(xing)垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒爐造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)環境污染(ran)越來(lai)越重視，許多小(xiao)型(xing)垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒爐在(zai)低(di)溫處理(li)垃(la)(la)圾(ji)時，往往會(hui)排(pai)(pai)出(chu)二惡(e)(e)英(ying)，大約80%～90%的(de)(de)二惡(e)(e)英(ying)是(shi)從(cong)中排(pai)(pai)放出(chu)來(lai)的(de)(de)。焚(fen)燒爐中氯(lv)(lv)(lv)的(de)(de)結合力很強，與其(qi)他元素(su)反應后可生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)物，是(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)二惡(e)(e)英(ying)的(de)(de)禍源，其(qi)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)氫(HCl)氣體是(shi)二惡(e)(e)英(ying)的(de)(de)元兇。此外，與氯(lv)(lv)(lv)相同，鹵(lu)素(su)系的(de)(de)溴、氟(fu)、碘等也有(you)阻燃(ran)特性(xing)，會(hui)在(zai)爐內火焰表面形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)低(di)溫層，產(chan)生(sheng)(sheng)二惡(e)(e)英(ying)，對策是(shi)將氯(lv)(lv)(lv)、溴系列(lie)的(de)(de)塑料從(cong)垃(la)(la)圾(ji)中嚴格分類(lei)出(chu)來(lai)，絕(jue)不(bu)(bu)可一(yi)概焚(fen)燒，值得注(zhu)意的(de)(de)是(shi)，聚乙烯中不(bu)(bu)含(han)氯(lv)(lv)(lv)原子，即使(shi)燃(ran)燒成(cheng)(cheng)(cheng)萬噸(dun)，也不(bu)(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)二惡(e)(e)英(ying)在(zai)800℃以上高溫焚(fen)燒垃(la)(la)圾(ji)，充分分解(jie)，可防止二惡(e)(e)英(ying)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，現在(zai)介紹兩種焚(fen)燒爐。

　　3.1.1.夏日(ri)式焚燒爐

　　用蓬萊石作催化劑投入爐內，可大幅度(du)分解氯化氣體(ti)，蓬萊石屬石英片(pian)巖一種，其中SiO2占80%～90%，Al2O3占8%～9%，高溫達850℃時(shi)，可使(shi)97%的氯化氫分解并消(xiao)除。

　　3.1.2.熔融式焚燒灰工廠

　　循(xun)環爐熔(rong)(rong)融焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)灰(hui)工廠將(jiang)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)爐的焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)灰(hui)重新加(jia)入爐中(zhong)，使之(zhi)燒(shao)(shao)(shao)成(cheng)熔(rong)(rong)渣(zha)，首先用篩子中(zhong)的磁力選擇器將(jiang)灰(hui)中(zhong)異(yi)物(wu)除掉(diao)，再(zai)將(jiang)灰(hui)投入爐內，爐旋(xuan)轉運行并在(zai)140℃溫度下將(jiang)灰(hui)熔(rong)(rong)融成(cheng)熔(rong)(rong)渣(zha)，使灰(hui)從排放(fang)口落(luo)入水槽，被水中(zhong)傳送袋回(hui)收，不僅防止二惡英(ying)的生(sheng)成(cheng)，還可將(jiang)重金(jin)屬(shu)等有害物(wu)質熔(rong)(rong)于熔(rong)(rong)渣(zha)中(zhong)，變為無害物(wu)，熔(rong)(rong)渣(zha)可制(zhi)成(cheng)建材或鋪路材料。

　　3.2.治理措施

　　現(xian)在(zai)世界上主要(yao)的(de)工業化國家在(zai)以往(wang)調查研(yan)究的(de)基(ji)礎(chu)上都制定了防治二惡英污染的(de)具體措施。基(ji)本包括(kuo)以下幾個(ge)方面：

　　3.2.1.擴大環保(bao)宣傳(chuan)(chuan)和關于食品(pin)衛生的(de)(de)宣傳(chuan)(chuan)，加(jia)深人們的(de)(de)環保(bao)意識、包括對二惡英(ying)危害的(de)(de)認識。

　　3.2.2.限制(zhi)(zhi)污染(ran)源(yuan)，其(qi)中最重要的(de)(de)一(yi)(yi)條(tiao)是(shi)加強對垃(la)(la)圾(ji)(ji)的(de)(de)管理，例如(ru)(ru)限制(zhi)(zhi)垃(la)(la)圾(ji)(ji)總量(liang)，加強廢物(wu)(wu)(尤其(qi)如(ru)(ru)聚(ju)氯乙烯(xi)塑(su)料袋等、焚燒(shao)(shao)后(hou)易產生(sheng)(sheng)二(er)惡(e)英(ying)(ying)的(de)(de)廢物(wu)(wu))的(de)(de)回收再(zai)利用(yong)，限制(zhi)(zhi)焚燒(shao)(shao)垃(la)(la)圾(ji)(ji)量(liang)。進(jin)行垃(la)(la)圾(ji)(ji)分類處理，對含(han)氯化合(he)物(wu)(wu)垃(la)(la)圾(ji)(ji)有的(de)(de)可用(yong)填(tian)埋處理，對于(yu)焚燒(shao)(shao)爐，則(ze)要限制(zhi)(zhi)二(er)惡(e)英(ying)(ying)的(de)(de)排放(fang)(fang)量(liang)，確(que)定(ding)允許排放(fang)(fang)的(de)(de)最高(gao)濃度(du)限量(liang)標(biao)(biao)準，以(yi)(yi)統(tong)一(yi)(yi)的(de)(de)ngTEQ/立方米(納克ng=g×10-9)表示，各國的(de)(de)限量(liang)標(biao)(biao)準如(ru)(ru)下：德國和(he)(he)荷蘭0.1、美國0.1～0.3、加拿大(da)0.14、日(ri)本暫定(ding)為80，為了減(jian)少二(er)惡(e)英(ying)(ying)的(de)(de)排放(fang)(fang)，在焚燒(shao)(shao)爐的(de)(de)規模、結構和(he)(he)垃(la)(la)圾(ji)(ji)焚燒(shao)(shao)的(de)(de)技術(shu)等方面，也加以(yi)(yi)改(gai)進(jin)，還(huan)要設(she)法控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)(he)改(gai)進(jin)上(shang)述夾雜二(er)惡(e)英(ying)(ying)的(de)(de)有毒產品的(de)(de)生(sheng)(sheng)產和(he)(he)使用(yong)。3.2.3.禁止有害的(de)(de)二(er)惡(e)英(ying)(ying)污染(ran)食品上(shang)市，對食品中二(er)惡(e)英(ying)(ying)含(han)量(liang)提出最高(gao)濃度(du)限量(liang)標(biao)(biao)準，例如(ru)(ru)按一(yi)(yi)般國際標(biao)(biao)準為每克動物(wu)(wu)脂肪不(bu)超(chao)5pg，每克雞蛋油脂不(bu)超(chao)20pg，比利時毒雞事件正(zheng)是(shi)由于(yu)從雞脂肪中撿出約(yue)超(chao)出限量(liang)標(biao)(biao)準160倍(400～800pg/g)的(de)(de)二(er)惡(e)英(ying)(ying)，污染(ran)的(de)(de)事實才得以(yi)(yi)確(que)認和(he)(he)揭露，否則(ze)，后(hou)果不(bu)堪想(xiang)象。

　　3.2.4.對(dui)每(mei)(mei)人、每(mei)(mei)日、每(mei)(mei)公斤(jin)體重的(de)平均二(er)(er)惡(e)(e)英攝(she)取量也有最高限(xian)(xian)度的(de)限(xian)(xian)制，以統一(yi)的(de)pgTEQ表示(皮克pg=g×10-12)，世界衛生組織1998年建議的(de)限(xian)(xian)量標準(zhun)是1～4pg，許多(duo)國(guo)家標準(zhun)為10pg，美環境保護署標準(zhun)為0.01pg，有的(de)國(guo)家除此(ci)標準(zhun)外另設目(mu)標標準(zhun)，以上幾條(tiao)中任何一(yi)條(tiao)嚴格執行或(huo)監(jian)督，均離不開監(jian)測，這說明二(er)(er)惡(e)(e)英化驗是二(er)(er)惡(e)(e)英污染防治(zhi)的(de)基(ji)本環節。

　　3.3.我國對二惡(e)英的控制

　　目(mu)前我(wo)國(guo)建(jian)設(she)(she)部的(de)(de)“醫療垃(la)(la)圾(ji)(ji)焚燒(shao)環境標(biao)準(zhun)”及“醫療垃(la)(la)圾(ji)(ji)焚燒(shao)設(she)(she)備標(biao)準(zhun)”沒有(you)提及二(er)惡英的(de)(de)要求，故建(jian)議早日(ri)研究制(zhi)定(ding)，再從分析手段上日(ri)趨完善以適應發(fa)展的(de)(de)要求，對焚燒(shao)待實(shi)施的(de)(de)城市應借鑒美、日(ri)、瑞等國(guo)的(de)(de)規定(ding)，如在選(xuan)爐型(xing)時盡量選(xuan)用(yong)較(jiao)先進(jin)的(de)(de)爐型(xing)、成熟的(de)(de)爐型(xing)，二(er)惡英的(de)(de)微(wei)量污染(ran)可以得到解(jie)決，已運行的(de)(de)焚燒(shao)設(she)(she)施應考慮焚燒(shao)溫度、停留時間及空氣(qi)攪拌以保證(zheng)二(er)惡英能盡量分解(jie)并(bing)采用(yong)高效(xiao)的(de)(de)滌氣(qi)和過濾設(she)(she)備，盡量減少排(pai)氣(qi)中(zhong)所(suo)含(han)帶的(de)(de)TCDD顆粒，保證(zheng)尾氣(qi)排(pai)放中(zhong)TCDD含(han)量盡可能降低，注意加以監控。

 

　　各行業(ye)二(er)惡(e)英產(chan)生過程對比表(biao)