垃圾焚烧与二恶英的产生及控制
摘要：本文阐述了二恶英的毒性、结构、性质、来源。
二恶英的生成主要有二条途径，第一条途径是从与二恶英结构关系不紧密的，碳水化合物开始而生成的，第二条途径是从具有与二恶英结构相近的氯化苯酚等而生成的。
垃圾焚烧中影响二恶英生成的因素有粒子状物质、催化剂(如铜、铁、镍、锌等具有催化剂的作用)、氯、碳、焚烧炉中温度(250-70012)。
控制垃圾焚烧中二恶英生成的对策有垃圾焚烧前的分类处理、二恶英生成抑制、二恶英排放抑制。
关键词：垃圾焚烧；二恶英；控制技术
1 二恶英的性质、结构及来源二恶英主要是由于人类的活动而产生的一种最毒
的物质，其毒性是氰化钾的1000倍，1g二恶英可使10000人致死，此外还具有致癌性、致奇性、生殖毒性等慢性毒性。
二恶英是多氯代二苯二恶英(PCDDs)和多氯代二苯呋喃(PCDFs)的总称，根据其所含氯原子的数量和取代位置的不同，PCDDs有75种同系物，PCDFs有135种同系物，其毒性亦有极大的差异。
毒性最强的是2，3，7，8一四氯二苯二恶英(2，3，7，8T4CDD)，其毒性当量系数(Toxic EquivalencyFactor：11、F)为1。
此外的二恶英同系物的毒性当量系数均小于1。
因此，计算二恶英的毒性常以二恶英类同系物总的毒性当量(2，3，7，8一T4CDD Equiva—lent Quantity：11、Q)表示，11、Q=Σ二恶英同系物浓
二恶英为白色结晶体，强氧化剂，耐酸、耐碱，化学性质极其稳定，其分解需800"C以上的温度(高速分解需1300"(2以上)，易溶于有机溶剂难溶于水(对水的溶解度为0．2ng／L)。
自然界中，二恶英来源如下，一是垃圾焚烧过程中产生的，二是有机氯化学物质(如2，4一_D)合成时的副产物，三是造纸工厂在纸浆的氯气漂白过程中产生的和炼钢过程中产生的，四是自然产生的，如森林火灾。
其中，垃圾焚烧是最主要的来源，而自然产生的二恶英，浓度极低，不会影响人的健康。
许多国家对二恶英在空气、水体、土壤的浓度制定了控制标准，超过控制标准的统称为被二恶英污染。
如El本环境厅发布的2001年开始执行的二恶英控制标准是，空气为0．6pg TEQ／m3以下，水为lpg 11、Q几以下，土壤1000pg 11、Q 以下。
我国的二恶英控制标准尚未出台。
2 垃圾焚烧与二恶英的产生垃圾焚烧可使垃圾减量化，减量至原量的10％左
右，而且焚烧垃圾产生的蒸汽可用于发电而实现资源化，可谓一举两得。
因此，日本、欧美等发达国家建立了大量的垃圾焚烧工厂，但是垃圾焚烧时会产生相当数量的二恶英。
如日本全国一年因垃圾焚烧而排放出的二恶英达2500g，占全国二恶英排放量的一半。
这对我国推行垃圾焚烧处置法时，必须给予高度地重视，以减少二恶英的污染。
2．1 二恶英的生成机理
二恶英的生成机理，通过各国科学家近10年的研究表明，主要有如下二条生成途径。
第一条途径是，从与二恶英结构关系不紧密的，碳水化合物开始，而生成的。
二恶英的生成其碳、氯、氧、金属是必要的，适合温度是250～35013，而300*(3左右为其最适合，垃圾焚烧时产生的飞灰，其所含碳氧化物而分离成为具有二恶英结构的物质，而生成二恶英。
第二条途径是，从具有与二恶英结构相近的氯化苯酚等而生成的。
在垃圾焚烧物中，300～700*(3的温度条件下，由氯化苯酚等而生成二恶英。
2．2 影响二恶英生成的要因
2．2．1 粒子状物质
垃圾焚烧炉的排放气体中，垃圾中的无机物以飞灰、煤烟等粒子状物质而存在。
这些粒子状物质是二恶英生成的重要条件。
粒状物质中的金属、碳对二恶
英生成反应起着非常重要的作用，而且，生成的二恶英在排放气体中吸附粒子状物质，凝缩成为微小粒子。
2．2．2 催化剂
飞灰中的金属或金属氧化物是作为催化剂参与二恶英的生成反应。
其中：如铜的氯化物
(CuCI2，CuCI等)起非常重要的作用，如从氯化氢和氧生成氯的催化剂，有机化合物氯化时的催化剂，从前躯物质生成二恶英的催化剂，碳氧化后生成二恶英结构时催化剂。
而且，金属氯化物在二恶英生成时也是氯的供给源。
其它金属如铁、镍、锌等亦具有催化剂的作用。
2．2．3 氯
无机氯和聚氯乙烯一样同样是二恶英生成需的氯的供给源。
但垃圾中的氯大量存在，是否生成二恶英，取决于焚烧物中垃圾的燃烧状态。
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2．2．4 碳
垃圾焚烧生成的煤烟等是二恶英第一条生成途径的起点物质，煤烟的结构是多种环状结构物质的集合体，与二恶英的结构非常相近，极易变为二恶英结构。
2．2．5 焚烧炉中温度
垃圾焚烧炉中的温度直接影响二恶英的生成量，如前所述250～700*(3易生成二恶英。
3 控制垃圾焚烧中二恶英生成的对策
3．1 焚烧垃圾前分类处理
氯是二恶英生成必要条件，重金属在二恶英生成中起催化剂作用，所以垃圾焚烧前，应进行分类处理，可回收利用的尽量回收利用，日本、美国、欧共体国家重视垃圾综合处理，分类收集，资源回收利用。
3．2 二恶英生成抑制
首先是抑制二恶英前躯物质的生成，其措施有提高燃烧温度，延长焚烧时间，充分均匀供给氧气等对策是非常有效果的。
如焚烧炉形状的变更和二次加氧改善炉内氧气状态，燃烧良好可抑制二恶英的生成。
大型焚烧炉为连续投料，炉内状态均匀，产生二恶英少，但小型焚烧炉间隙投料，易造成炉内状态不均匀，炉内温度易下降，氧气供给不足，易生成二恶英。
对小型焚烧炉应进行改造，采用电脑控制可使炉内温度趋于稳定，氧气供给充足，可抑制二恶英生成。
催化剂如金属类物质，主要存在于飞灰中，若在焚烧炉安装锅炉，可在短时间内降低气体温度，小型焚烧炉无锅炉时防止二恶英生成，可采取喷水急速冷却的措施。
3．3 二恶英排放抑制
由于垃圾焚烧过程必然会产生易生成二恶英的煤烟等物质，而且必须通过易生成二恶英的危险温度区域，所以，焚烧炉内要将二恶英的生成控制为零是非常困难的。
采取净化焚烧产生的烟气可减少二恶英的排放。
垃圾焚烧过程中不可避免会产生可生成二恶英的
粒子状物质，因此为了除去飞灰和煤烟安装除尘器(如袋式除尘器)，并将运行温度设在180"(3以下，切断二恶英生成的第一条途径，减少二恶英的生成，其减少效率可达60％～95％，减少焚烧炉的间断运行，停料不停炉，停炉不降炉温。
起炉时石油助烧，炉温升高后再投料。
二恶英可被多孔物质，如活性炭、焦炭等吸附，因此在安装袋式除尘器同时，向烟气中喷活性炭或焦炭等，可提高除尘装置对二恶英的截留效率。
垃圾焚烧生成的二恶英经烟气净化处理后，大部分存在于飞灰中，所以飞灰必须按有毒有害废弃物要求进行填埋，或将飞灰进行固化处理。
4 在土地开发整理中既要努力增加耕地数量。
又要加强生态环境保护
土地开发整理是补充耕地数量，实现耕地占补平衡和总量动态平衡的主要途径。
但由于在省耕地后备资源数量有限，且集中分布在三州，主要是攀西地区，要达到既增加耕的产量，而又不损坏生态平衡的双重目的，变得越来越困难。
开垦这些土地不仅需要大量的资金技术投入，而且还可能进一步减少森林资源，造成更大的水土流失和沙化等土地资源的退化和生态环境的破坏。
因此，应在搞好生态效益指导下的土地开发整理规划的基础上，弱化后备资源开发，重点在成都平原和盆中丘陵区开展以提高耕地质量为主，增加耕地数量为辅的土地整理工作，强化非农建设占地和废弃工矿地的复垦及挖潜整理。
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4．5 加强多部门协调配合，开展多学科综合研究耕地生态环境保护是一项系统工程，需要
国土、环保、林业、农业、水利等多部门的协同配合，应当由各级政府统一领导，各部门分工负责、协调配合，加强对农田生态环境保护、被占耕地的生态恢复、耕地污染治理等项工作，强化管理，并在严格执法过程中逐步完善各项法律制度。
同时，耕地生态环境保护
也是一个涉及多学科的研究领域，需要生态学、地质学、地理学、环境科学、林学、土壤学等学科的专业知识。
因此，应组织相关学科的专家、学者，积极开展对耕地生态环境进行多学科的综合研究，并参与具体项目规划论证、工程实施及检查验收工作，使耕地的生态环境保护落到实处。