2016-10-31 鄭明輝 整理:白瑞彩
來源:化學(xué)品環(huán)境安全十人會
<img data-ratio="0.6291208791208791" data-src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/iadeET8ETqxSf9ynWI3S6jYVIibiauuM4OkQ2raS8MibZIfYYBnR7Lqtib2lw1LnrUvyA7S5skEoYnGzWeoO6VyIQWg/640?wx_fmt=png" data-type="png" data-w="364" _width="112px" src=""" data-fail="0" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; opacity: 0; height: auto !important; word-wrap: break-word !important; visibility: visible !important; width: 112px !important; display: none !important;" alt="">鄭明輝,中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國家重點實驗室副主任。近20年來,鄭明輝一直從事持久性有機污染物相關(guān)研究,在POPs監(jiān)測方法、二噁英類污染源排放特征、二噁英類控制原理、二噁英光化學(xué)降解和環(huán)境歸宿研究中有新的發(fā)現(xiàn)。作為聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署特邀專家,參加編寫了《全球 POPs 監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》和《全球二噁英類污染源調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》。目前還擔(dān)任斯德哥爾摩公約全球持久性有機污染物監(jiān)測亞太區(qū)域協(xié)調(diào)委員會負(fù)責(zé)人,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署暨斯德哥爾摩公約秘書處持久性有機污染物監(jiān)測全球協(xié)調(diào)委員會委員,他負(fù)責(zé)編制的我國二噁英類排放清單被國務(wù)院批準(zhǔn)的“履約國家實施計劃”全部引用,為我國履行斯德哥爾公約做出了積極的貢獻(xiàn)。
致癌、致畸、致突變……一提到二噁英,腦海里就立刻浮現(xiàn)出這些可怕的詞語,讓人仿佛回到20世紀(jì)一樣,彌漫著濃郁的恐懼味道。1999年,比利時發(fā)生飼料受二噁英污染,導(dǎo)致畜禽類產(chǎn)品及乳制品二噁英含量超標(biāo)事件,引起廣大消費者關(guān)注。此后不久,荷蘭、法國、德國等也相繼發(fā)現(xiàn),因飼料被二噁英污染導(dǎo)致不少畜禽產(chǎn)品及乳制品含高濃度二噁英。這場風(fēng)暴很快就刮出了歐洲,猶如惡魔一般,在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一場恐慌,許多國家紛紛禁止從上述國家進(jìn)口乳制品。隨之,各媒體廣泛宣傳了“二噁英”:一場席卷全球的食品危機,仿佛將人們重新拉回了三十年前那場發(fā)生于越戰(zhàn)的夢魘。曾經(jīng)只是肆虐于電視熒幕上的惡魔,如今已然大搖大擺的橫行于油鹽醬醋之間……一時間,這種原本鮮為人知的化學(xué)物質(zhì)竟然變得家喻戶曉,甚至令人談之色變。對二噁英的研究工作,在全球范圍內(nèi)也刻不容緩的被提上日程。
毋庸置疑,二噁英的危害確實是現(xiàn)實的、客觀的,絕對不容輕視,但事實真的如人們口口相傳的那樣,還是因為恐懼而將其妖魔化?被恐懼洪流所裹挾的人們是否應(yīng)該去探尋真實的歷史和這“世紀(jì)之毒”的真面目?
/ 持久危害,防范不可少 /
2001年5月,國際社會共同通過了《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(簡稱“《斯德哥爾摩公約》”或“公約”),決定全球攜手共同應(yīng)對持久性有機污染物這一頑敵。二噁英類是典型持久性有機污染物,已列入斯德哥爾摩公約,是全球范圍控制的重點污染物。
從其特性來看,二噁英具有很強生物毒性,同時具有難以降解、可在生物體內(nèi)蓄積的特點,進(jìn)入環(huán)境將長期殘留,對人類健康和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅。正是這些特點,決定了其危害不容忽視,必須積極防范。
從我國現(xiàn)狀來看,作為一個經(jīng)濟快速增長的發(fā)展中國家,我國目前正面臨比工業(yè)發(fā)達(dá)國家更加復(fù)雜的環(huán)境問題,存在幾乎所有《斯德哥爾摩公約》附件C列出的17類有可能產(chǎn)生二噁英類的工業(yè)來源。我國二噁英排放量大,據(jù)初步估算,我國二噁英類的年排放量高達(dá)10.2kgTEQ,排放源量多面廣,是全球排放量最大的國家。但是,針對我國二噁英類暴露風(fēng)險人群的毒性相關(guān)疾病的詳細(xì)的流行病學(xué)研究還十分欠缺。
一個典型的例子,根據(jù)對12個省、市、自治區(qū)的母乳監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),2007年我國母乳中總二噁英類物質(zhì)含量為 5.4±2.0 pgTEQ/g 脂 肪;2011年我國母乳中總二噁英類物質(zhì)含量為6.7±2.8pgTEQ/g 脂肪;大多數(shù)地區(qū)的母乳樣品中含量呈顯著上升趨勢,2007-2011年平均上升約24%。這是需要我們警醒的一件事情,因為通過膳食的攝入是普通居民二噁英類物質(zhì)暴露的最主要途徑。母乳中二噁英含量升高,說明污染源排放的二噁英在環(huán)境介質(zhì)中不斷積累且濃度上升。
不可否認(rèn),在我國盡快開展二噁英減排、履行國際公約、保護(hù)人們健康和生態(tài)環(huán)境勢在必行。
/ 科學(xué)認(rèn)識,恐慌不必要 /
近年來,由于一些擬建焚燒爐周邊居民的抗議以及媒體的廣泛報道,焚燒爐對周邊環(huán)境和人體健康影響特別是二噁英類污染問題成為公眾關(guān)注的熱點,而媒體對二噁英類的一些片面報道增加了公眾對垃圾焚燒的恐懼。但其實,環(huán)境中(包括一些生活垃圾焚燒發(fā)電廠周邊)二噁英類的濃度是很低的,空氣中的二噁英類的濃度通常在飛克水平(10-15g),人不會通過呼吸導(dǎo)致二噁英類中毒。
筆者接觸到二噁英已經(jīng)是二十多年前的事情了,1994年做一個二噁英降解研究的科研項目時需要用到二噁英,由于用量較大,只能自己在實驗室合成。經(jīng)過多種方法的嘗試,最終合成了高純度、也是210種二噁英類中毒性最高的2,3,7,8-TCDD,也是那時才見到二噁英的廬山真面目,也有了更深的了解:這種令人恐懼的物質(zhì),其實是一種無色的針狀結(jié)晶體,它熔點和沸點都較高,蒸汽壓非常低,常溫下不會是氣體,揮發(fā)性極低。
圖1 1994年在國內(nèi)實驗室合成的二噁英
中國二噁英類排放行業(yè)分布圖顯示,廢棄物的焚燒排在第三位,占比17.17%,但它包括生活垃圾焚燒、醫(yī)療廢物焚燒、危險廢物焚燒、工業(yè)廢物焚燒和金屬導(dǎo)線焚燒。生活垃圾焚燒的貢獻(xiàn)大約在2%,由于已經(jīng)關(guān)掉了一些小的垃圾焚燒發(fā)電廠,現(xiàn)在估計向大氣排放的貢獻(xiàn)值不超過1%。
提及二噁英,大家首先想到的就是“世紀(jì)之毒”。二噁英類確實有毒,但二噁英包含有210種化合物,這些化合物的毒性差別特別大,210種里只有17種是毒性比較高的,其中最毒的是2,3,7,8-TCDD,有“世紀(jì)之毒”之稱。但是,這種認(rèn)識表述有一定的片面性。說一種物質(zhì)的急性毒性,一定要對應(yīng)一下它指的是什么實驗動物,脫離參比就沒有意義了。而不同動物對同一種物質(zhì)的效應(yīng)是有很大差別的。豚鼠和倉鼠對2,3,7,8-TCDD的毒性效應(yīng)相差一萬倍;大鼠、小鼠對它的反應(yīng)也各有不同。我們只能說,2,3,7,8-TCDD對豚鼠的半致死劑量是已知化合物中最高的,但不能以偏概全應(yīng)用于其他動物,當(dāng)然也不能應(yīng)用于人類。
毒性當(dāng)量\名稱 | 六六六 | DDT | 1605 農(nóng)藥 | 氰化鉀 | 2,3,7,8—TCDD |
LD50(mg/kg) | 1400 | 150 | 8 | 8 | 0.0006 |
表1 二噁英類的急性毒性(對豚鼠)
毒性當(dāng)量\名稱 | 豚鼠 | 大鼠 | 兔 | 小鼠 | 倉鼠 |
LD50(ug/kg) | 0.6-1 | 25-60 | 100 | 200-600 | 5500 |
表2 二噁英(2378-TCDD)的急性毒性(對其它實驗動物)
迄今為止,還沒有人類因二噁英類中毒致死報告,也沒有人類確定因二噁英類暴露致癌的報告。唯一一個關(guān)于二噁英類中毒的案例是烏克蘭前總統(tǒng)尤先科遭人投毒,體內(nèi)血清中的二噁英類含量超過正常水平50000倍,臉部皮膚變得“千瘡百孔”,但經(jīng)過治療,他基本恢復(fù)健康面容。即使是關(guān)于1976年引起公眾巨大恐慌的意大利賽維索中毒事件,各方的描述也不盡一致。據(jù)筆者了解,這次事件確實造成了當(dāng)?shù)匦笄荽罅克劳?,但是事件發(fā)生后當(dāng)?shù)卣蛯娺M(jìn)行了緊急疏散,對孕婦也做了終止妊娠的勸告,所以后來媒體頻頻曝光此次事件造成了大量畸形兒產(chǎn)生的報道有待考證。
圖2 烏克蘭前總統(tǒng)尤先科中毒前(A)、中毒3個月(B)和中毒后3-5年(C)
治理,迫在眉睫;破題,尤為關(guān)鍵。美國是比較早開展二噁英調(diào)查和減排的國家之一,2005年美國環(huán)境保護(hù)署發(fā)表了“美國二噁英污染源清單和環(huán)境釋放——2000年更新”報告,該報告顯示1987年、1995年和2000年的美國二噁英年排放量分別為13949gTEQ、3252gTEQ和1106g TEQ,與1987年相比,2000年美國二噁英年排放量減少了約90%,由此看來,只要建立準(zhǔn)確、動態(tài)的二噁英排放源清單 , 制定完善、針對性強的法律、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)體系 , 采用科學(xué)、有效的二噁英污染控制技術(shù),二噁英的有效減排是可以實現(xiàn)的。
放眼未來,我國二噁英減排應(yīng)遵循全過程控制、協(xié)同控制、技術(shù)先進(jìn)性、技術(shù)適用性原則。全過程控制原則,即從源頭削減、過程控制和末端治理全過程提出控制二噁英生成和排放的技術(shù)措施。協(xié)同控制原則,即充分發(fā)揮二噁英污染防治與常規(guī)污染物削減控制的協(xié)同性,將其與節(jié)能減排、推行清潔生產(chǎn)、淘汰落后產(chǎn)能等統(tǒng)籌推進(jìn)。技術(shù)先進(jìn)性原則,即優(yōu)先采用有利于二噁英削減和控制的先進(jìn)工藝技術(shù)和防控措施。技術(shù)適用性原則,即通過掌握重點行業(yè)二噁英的產(chǎn)生狀況、技術(shù)工藝和污染防治設(shè)施水平以及環(huán)境管理等方面的綜合信息,針對性地采用符合我國國情和行業(yè)特點的二噁英削減技術(shù)方法和控制措施。
隨著我國減排技術(shù)的不斷提高,二噁英的減排與其它常規(guī)污染物的協(xié)同減排變得更容易實現(xiàn)。比如,近年來國家對 NOx 的控制指標(biāo)更趨嚴(yán)格,這就使得火電廠和垃圾焚燒廠增加了一些催化脫氮的裝置,而這些催化劑稍加改造就可以用于二噁英的減排。因此,在未來有可能隨著國家對環(huán)保要求的不斷提高,在常規(guī)污染物的減排過程中也能有效去除二噁英。
從前期合成二噁英的經(jīng)驗中,筆者及團(tuán)隊得到一個逆向的思路,即在廢物焚燒煙氣冷卻過程中制造不利于二噁英合成的條件,阻滯二噁英生成,這樣就可以從源頭降低二噁英類產(chǎn)生量。這條技術(shù)路線歷經(jīng)10多年的實踐,取得了一些重要技術(shù)突破,依據(jù)現(xiàn)有試驗結(jié)果提出了開展更大規(guī)模工業(yè)示范的建議。例如,在山東泰安采用循環(huán)流化床技術(shù),日處理1000 噸生活垃圾的焚燒發(fā)電廠完成中試實驗平臺(即旁路煙道試驗裝置)的設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試運行,并隨即進(jìn)行了阻滯劑投放比對數(shù)據(jù)采樣試驗。該實驗數(shù)據(jù)表明:鈣基阻滯劑對于煙氣和飛灰中二噁英類的總量減量效果明顯,在750℃煙氣噴入600目鈣基阻滯劑,二噁英類總量降低78.7%。該項二噁英類的阻滯技術(shù)不同于現(xiàn)有的末端處理技術(shù),如通常采用的活性炭和布袋除塵的“污染物轉(zhuǎn)移”,具有很大革新意義。
圖3 泰安生活垃圾焚燒發(fā)電廠二噁英阻滯技術(shù)示范工程
二噁英的治理需要一個循序漸進(jìn)的過程,不能寄望于一蹴而就?,F(xiàn)階段關(guān)鍵是要突出重點,注重高濃度排放源頭優(yōu)先治理,以便找到一個突破口,“舉一反三”,達(dá)到事半功倍的效果。
目前我國二噁英污染防控的重點領(lǐng)域有4個,包括廢棄物焚燒、鐵礦石燒結(jié)、電弧爐煉鋼以及再生有色金屬冶煉?;趯U棄物焚燒廠煙氣排放的監(jiān)測數(shù)據(jù),我國大型生活垃圾焚燒發(fā)電廠已掌握了煙氣中二噁英污染防治的實用技術(shù),煙氣中二噁英濃度水平能夠達(dá)到國際上最嚴(yán)格的排放限值;但一些醫(yī)療廢物焚燒廠,以及近年來興起的采用小型簡易焚燒爐處理農(nóng)村生活垃圾成為二噁英污染防控值得關(guān)注的熱點。盡管我國已經(jīng)頒布了鋼鐵、再生有色金屬冶煉行業(yè)二噁英污染控制標(biāo)準(zhǔn),但與廢物焚燒相比,冶金行業(yè)二噁英污染監(jiān)控的力度還有待加強,清潔生產(chǎn)的理念應(yīng)貫穿從原料到末端排放的各個環(huán)節(jié)。
/ 結(jié)語 /
二噁英污染與每一個人息息相關(guān),輕視二噁英危害或?qū)ζ溥^分恐懼都是片面的,只有科學(xué)的認(rèn)識,才能找到更好的控制措施,防患于未然。
正如著名的天文學(xué)家和科普作家卡爾·薩根所說:“我們是大地和天空的孩子,在這個星球上我們積累了不少危險的包袱,但也收獲了人間的憐憫,收獲了給孩子們的愛,收獲了巨大的、不斷進(jìn)步的、充滿熱情的智慧,這些都成為了我們繼續(xù)前行的力量?!?/span>
我們相信:依靠人類的智慧和科學(xué)的進(jìn)步,二噁英的問題會得到有效地解決。
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