北京一垃圾焚烧厂周边大气多环芳烃浓度超标

2012年,中国农业大学的孙少艾等人在《环境科学》杂志发表了一篇论文,讨论垃圾焚烧厂周边大气中多环芳烃(PAHs)的污染问题。

作者首先介绍,多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons , PAHs)是广泛存在于环境中的一大类有机污染物,由两个及两个以上苯环连接在一起构成,呈半挥发性,具有致癌、致畸、致突变和生物累积效应,大气中的 PAHs 主要来源于各种焚烧源产生的烟气和交通尾气的排放。垃圾焚烧是产生 PAHs 的一个主要来源,据不完全统计,全球每年向大气中排放的PAHs 中,垃圾焚烧排放的 PAHs(以苯并(a)芘计)达 1350 吨/年,仅次于锅炉燃煤排放PAHs。目前,国内外对于大气中 PAHs 的含量水平已给予较多的关注,但对垃圾焚烧过程PAHs 生成与排放的研究还相对较少,缺乏全面的研究统计数据。

作者此次选取北京市某垃圾焚烧厂作为对象,对其周边大气中 PAHs 的浓度和组成特征进行了采样分析研究。他们在垃圾焚烧厂周边不同功能区域内设置了 8 个样品采集点(采样点的分布如图 1 所示,采样点信息如表 1 所示),每个采样点至少放置两个采样器平行采样(被动采样)。

 

作者还选择松针作为被动植物样品测定 PAHs 的浓度水平,并检测了垃圾焚烧厂区内土壤中PAHs 的污染状况。松针的采样位置为 1 号点和 6 号点,采取裸露在外部空气中的松针;土壤的采样点为 1、3、6、7 号点,采取地表面积 30cm×30cm,深度约 5cm 左右土壤。

采样完成后,作者对其所含的 PAHs 进行了检测,范围是美国环保署优先控制的 16 种多环芳烃。检测结果表明,垃圾焚烧厂园区内和周边区域 3 公里内每天大气气相中多环芳烃的浓度在 128.03~377.05ng/d 范围内,其中以工作区附近浓度达到最高,交通要道附近浓度最低。大气中 PAHs 总量为 146.29~396.30ng/d。与近年来国内外大气 PAHs 浓度水平报道相比较,垃圾焚烧厂周边大气中 PAHs 的浓度比一般的市区城市大气中 PAHs 浓度高,主要原因是垃圾成分复杂,含有大量的碳氢化合物,塑料含量也较多,这些垃圾成分的不完全燃烧就会产生多环芳烃,最后随着烟气排放到大气中,进而扩散到周边区域。

经进一步研究,作者发现 7 号点(377.05ng/d)浓度最高,因其位于垃圾焚烧炉的下风向,属工作区,且每天都有较多的车辆进行倾倒垃圾,地面灰尘较多,使得被动采样器除了吸附气相中 PAHs,也吸附了较多的细尘和颗粒物;3 号点(249.92ng/d)在垃圾焚烧炉东南方向,而采样期间的风向基本是西风或西北风,故 3 号点 PAHs 浓度也较高。1 号点和 5 号点的浓度水平很低,1 号点(135.81ng/d)由于被动采样器挂在松树上,吸收到的 PAHs 是经过了松针的吸收过滤之后的浓度水平;5号点(128.03ng/d)的被动采样器放在了一个简易房的房顶,汽车排放的 PAHs 的贡献显著减小。

作者还依据主动采样检测出的大气多环芳烃浓度水平,估算了其有害的程度及健康风险。经计算,作者得出垃圾焚烧厂周边大气气相和颗粒相中 PAHs 的 BaP (苯并[a]芘)等效浓度分别为 17.94 和 22.68 ng/m3,这个结果超过了我国关于 BaP 的大气质量控制标准(我国关于BaP 的大气质量控制标准为 10 ng/m3, WHO 公布的标准为 1 ng/m3),分别是我国大气质量日均标准 BaP 的 1.79 和 2.27倍。因此,垃圾焚烧厂园区和周边大气中 PAHs 已对人体健康构成潜在威胁。

 

作者对松针物样品的检测表明,1 号点和 6 号点附近松针中 PAHs 的浓度分别为 1044.43 和651.88 ng/g。而土壤中 PAHs 的浓度范围在 35.04~998.89ng/g,所受污染不太严重。而且,他们发现,被动采样和松针、土壤中所含的PAHs比例分布非常相似

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