VOCs焚烧处置过程中二噁英排放达标要求.docx

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1、VOCs焚烧处置过程中二嗯英排放达标要求目录1 .摘要12 .前言23 .二嗯英的化学性质与结构34 .二嗯英的来源与危害44.1.二嗯英的来源44.2.二嗯英的毒性44. 3.二嗯英的危害51. 3.1.对生态环境的危害54. 3.2.对人体健康的危害65.二嗯英的检测与防治65. 1.二嗯英的检测75.2. 二嗯英的防治75.2. 1.热技术75.3. 2.非热技术76. 结语87. 参考文献81摘要POPs是英文（PerSiStentOrganicPOnUtantS）的缩写，中文名称为“持久性有机污染物”，它是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水

2、、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物。近年来，持久性有机污染物（POPS）污染及其对人体健康和生态系统的危害越来越被人们所认识。大多数的持久性有机物大多具有“三致”（致癌、致畸、致突变）效应和遗传效应，能干扰人体内分泌系统引起的“雌雄化”现象，并在全球范围的各种环境介质（大气、江河、海洋、底泥、土壤等）以及动植物器官和人体中广泛存在。目前国际上公认的持久性有机污染物有16种（类），其中毒性最强的是二嗯英类。二嗯英类被称为“世纪之毒”，这是一个新的全球性的环境问题。本文就“世纪之毒”的物化性质、危害、来源、讲解和防治做一个很浅的探究与介绍。关键词：持

3、久性有机污染物，二嗯英，检测技术，防治概述2.前言二嗯英是VOCS处置(焚烧)过程中最担心出现的次级污染物，特别是有机化工行业的VoCS废气，因其废气中含有卤素等，在焚烧过程中容易产生二嗯英污染物，当然，不少企业的RTO在设计时已经尽量避免二嗯英容易生成的温度段停留时间，但其达标排放时我们特别需要注意的，具体来看：P(oxiITY二嗯英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳煌类化合物，属氯代含氧三环芳烷类化合物，包括75种多氯代二苯并-对-二嗯英和135种多氯代二苯并吠哺，缩写为PCDD/Fs,属于1类致癌物质。考虑到二嗯英类的极大危害性，一般在大气污染排放标准中比如北京和上海大气

4、综排中的要求较高，排放浓度限值设为01ng-TEQm3.如下为国家及重点省市对废气处置过程中的二嗯英排放要求：标准各称排放浓位取值现国家大气污处物综合排放标准(GB16297-1996)北京大气污染物综合排放标准(DB15O!-2O17)0.1ng-TEQUij上海大气汨染物综合村放标准(DB319332OI5)0.Ing-TEQin3石油化学工业污柒物排放标准(GB31571-2015)0Iiiu-THQin生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)0,Ing-TEQIDj危险废物焚烧2染控制标准(GBI8484-21)O.5ng-TEQin3(工作场所有害因素职业接触限值第1部分

5、*化学有再闪索(GBZ2.1-2019)(PC-TWA)30Pg-TEQn?二嗯英并不是一种单一物质，是多氯二苯并-对-二恶英（简称PCDDS）和多氯二苯并吠喃（简称PCDFS）的统称四。二嗯英是一种无色针状龈体，剧毒，在自然界中几乎不存在，只有通过化学合成才能产生，是目前人类创造出的最可怕的化学物质之一。其中PCDD/F分别有75和135个异构体。二嗯英类物质不是各种工业过程的目标产品，但它是某些化学工业、冶金工业和固体废弃物焚烧过程中，以及某些自然灾害中不可避免地出现的副产物，它们是16种持久性有机污染物（POPS）中毒性最大、治理难度最大的污染物。另外其化学性质相当的稳定、亲脂性高、不易

6、生物降解，因而具有很高的环境滞留性，其污染爆发可能具有跨时代的效应。无论存在于空气、水还是主壤中，它都能强烈地吸附于颗粒上。借助于水生和陆生食物链不断富集而最终危辔人类。在以后相当长一段时间内，二嗯英将成为POPS污染研究的重点。P3 .二嗯英的化学性质与结构二嗯英类毒物分子量大约为300左右，物理性质相近，常温下一般为白色固态晶体。二嗯英有极强的吸附性（可以吸附在大气尘埃、水中污物及土壤中，可广泛分布于大气、水体（尤其水中污泥）及土壤中）。常温下二嗯英类物质极性小，极难溶于水。而在苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂中的溶解度则可达0.05%0.18%,在二氯苯中的溶解度可达14kg1图3-1二嗯英结

7、构式二嗯英具有很强的热稳定性，熔点为303C305C,高于750即开始分解，800时2s内可完全分解。二嗯英在高温、强酸、强碱、氧化剂作用下都相当稳定，气态二嗯英在空气中光化学分解的半衰期为8.3d,在土壤中降解的半衰期为12年，在动物体内转化的半衰期为24年。又因为不含有脂基或酰胺基那样的酶分解对象，所以二嗯英的生物降解效率极其低下，自然环境中的水解及光分解作用对其分子结构的影响也很小。由于二嗯英的这些化学性质使其进入环境或生物体内时，会在脂肪组织内产生蓄积而危及人体健康。4 .二嗯英的来源与危害4.1.二嗯英的来源表4-1二嗯英来源来源垃圾焚烧漂白加工木材燃烧铜铅再循环作用森林火灾、农业秸

8、秆燃烧汽车尾气含二恶英物质下水道污物燃烧比例/%913320.70.710.1二嗯英的来源很广泛。来源主要有天然来源和人为来源两大类。其中天然来源最重要的是森林火灾。人为来源主要包括含氯化学品及农药生产过程中的副产物；造纸工业纸浆次氯酸漂白过程；城市固体废弃物、污泥、医疗废弃物和有毒化学品等的燃烧副产物；金属冶炼、粉末冶金、铸造过程产生；汽油、柴油燃烧，汽车尾气；五氯酚光照分解；燃放烟火及化工厂意外事故等产生的二嗯英。世界各国工业发展状况和经济格局的差异，造成二嗯英排放中的巨大区别：市政垃圾焚烧、金属冶炼和精炼工业被认为是欧洲国家最主要的二嗯英污染释放源；奥地利二嗯英污染主要来自于木材燃烧；在

9、美国，焚烧过程产生的二嗯英污染最为严重;国内二嗯英污染则因工业生产技术落后而产生于工业生产过程。冏中国是氯碱生产大国，年产量居世界第二位。但由于技术落后.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。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。作为氯碱生产大国，氯碱生产的废渣可以认为是中国二嗯英的主要来源之一。4.2.二嗯英的毒性根据POPs的定义，国际上公认POPs同时具有下列四个方面的重要特性：1、环境持久性：PoPS结构非常稳定，对于光、热、微生物、生物代谢酶等各种左右具有很强的抵抗能力，在自然条件下很难发生降解。一旦进入环

10、境中，将在水体、土壤和底泥等环境介质以及生物体中长期残留，时间可长达数年，甚至数十年。2、生物累积性：POPS具有很强的亲脂憎水性，即：不溶或者微溶于水，而易分配在脂肪中。由于野生动物以及人体中都含有相当数量的脂肪组织，当POPs通过各种途径为生物体所摄入后,就会在脂肪组织中累积形成“生物蓄积”,其浓度一般远高于周围环境介质中的POPS浓度，形成所谓的“生物浓缩”。在食物链中由于捕食关系的存在，处于更高营养级的生物因不断地捕食体内含有POPS的低营养级生物，其体内将会蓄积更高浓度的POPs。人类处于食物链的最高级，这种沿食物链的生物放大作用无疑意味着人类将可能受到更高浓度POPs的毒害。3、长

11、距离迁移能力：POPS具有半挥发性，这使得它们能够通过蒸发进入大气中，以游离气体存在或者吸附在大气颗粒物上，并能够随着大气流动、水体流动以及生物体的迁徙等实现长达数百、数千公里之遥的远距离迁移。4、高毒性：这里的高毒性是一个广义词，准确地说应该称为“对生物体的负面效应。POPS大多具有强烈的“三致”(致癌、致畸、致突变)效应，人类和动物通过饮食和环境污染的途径摄入或接触到POPs,将可能导致生殖、遗传、免疫、神经、内分泌等系统受到严重的负面影响，危害身体健康。4.3.二嗯英的危害二嗯英类物质的环境毒性非常大，国际癌症研究署(IARC)在1997年2月14日的报告中将2,3,7,8-TCDD列为

12、一级致癌物，美国环境保护署(EPA)1994年9月的报告中指出，它是迄今为止所发现的毒性最强的物质，其毒性相当于氧化钾(KCN)的1000倍。具体表现为：误食急性致死毒性、皮肤接触毒性(氯座疮)、食物链富集和肝脏蓄积毒性、致癌性、生殖毒性和内分泌干扰作用、发育毒性和致畸性、免疫破坏毒性等。PCDD/Fs的毒性与氯原子位置和取代数密切相关，2,3,7,8位被氯取代的同族体是具有毒性的。4.3.1.对生态环境的危害持续有机污染物(PerSiStentorganicpo11utants,Pe)P)在水体中的半衰期大多在几十天至20年，个别长达100年；在土壤中半衰期大多在112年，个别长达600年；

13、而它们的生物富集因子高达400070000,以上性质决定了其对人体健康和生态环境具有极大的危害。PCDD.PCDF能影响处于发育阶段动物的生殖、免疫、内分泌和神经系统。1999年，比利时、荷兰、法国、德国先后发生的PCDD、PCDF在饲料、肉鸡及鸡蛋等相关产品中严重超标的事件引起了世界的极大关注。图4.3.2.对人体健康的危害二嗯英可经皮肤、黏膜、呼吸道、消化道进入体内，使人免疫力下降、内分泌紊乱等，损伤肝、肾，还能影响生殖机能。它具有生殖毒性、致癌性、免疫毒性、皮肤毒性及对其他系统和器官毒性。值得注意的是：二嗯英可以代际转移，有数据表明，母亲血液中二嗯英遗传给胎儿的转移率为90%。由于二嗯英

14、类物质的化学稳定性相当高，一旦侵入人的机体，它就会溶解在脂肪巾，储存起来，很难降解及排泄到体外，其半衰期达到30年，完全降解和排泄则可能要IOO年。动物实验已经表明TCDD和其类似物具有很强的致癌性怕。7刈就此，很多学者做了大量工作，目前主要存在2种说法：有研究认为TCDD是一种致癌原的假说，特别提出TCDD与软组织肉瘤和恶性淋巴瘤的发生有关；而另外一部分人则认为暴露二嗯英后不会明显增加致癌危险性。然而意大利Seveso污染事故的追踪调查表明，事故的暴露者无论男性还是女性其癌症病死率（如消化道、淋巴造血系和肝等）均显著增加。因此WHO国际癌症研究所将二嗯英定为2B类，即其可能是人类致癌物；美国

15、环保署以及美国国家劳动与职业安全研究所也将其定为人类致癌物。TCDD具有皮肤毒性，人暴露于高浓度的TCDD时，所观察到的皮肤危害主要是氯座疮，表现为黑头粉刺与淡黄色的囊肿。越南战争的退伍美国士兵中流行氯座疮已被证实是其暴露于较高浓度的TCDD所致。关于暴露二嗯英后，氯座疮的出现是否为最敏感的指标，现尚有争论，有人认为在末出现氯座疮症状下，也许存在着更加敏感的全身性效应如表皮角化、色素沉着、多汗症和弹性组织变性等口叽5.二嗯英的检测与防治5.1.二嗯英的检测食品和饲料中二嗯英及其类似物的检测属于超痕量级检验，通常以ng/g和pg/g表示。目前只有发达圈家少数机构能够开展二嗯英检测研究。检测难度大的原因是二嗯英在环境食品和饲料中由污染所致，样品中含量水平极低，WHO规定日允许摄入量(TDI)为14pgg体重，因此要求样品中PCDD/Fs检测限以脂肪计应低于1pgg,非脂肪样品其检测限应再缩小1000倍；二嗯英中同系物、异构体众多并且毒性相差极大，样品在进行仪器分析前，因为干扰组分要远远高于待检组分，必须经分离、富集、净化、分离干扰物质，浓缩待检物质，浓缩系数为千分之一甚至万分之一。为了保证分析质量，FAQ和WHo认为高分辨气相色谱与高分辨质谱联用技术(HRGC/HRMS)是现阶段唯一适用的检验方法，不同的样品其化学处