來源：中國固廢網(wǎng) 

隨著經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展、城市化進程的加快、城市人口的持續(xù)增加以及民眾生活消費水平的不斷提高，我國城市生活垃圾產(chǎn)生量持續(xù)走高，許多城市面臨嚴(yán)重的“垃圾圍城”，生活垃圾治理改革迫在眉睫。生活垃圾焚燒作為垃圾減容、減量效果最顯著的垃圾處理方式受到各地青睞，逐漸已發(fā)展成為我國乃至世界各國目前最主流的生活垃圾處理方式。然而垃圾焚燒所伴隨的社會問題也接踵而至，其中最令人深惡痛絕的便是二噁英污染問題。一些媒體、個人在介紹垃圾焚燒時有意無意地夸大了垃圾焚燒的危害，我國多起由垃圾焚燒引起的“鄰避”事件的主要誘因也來自被妖魔化的二噁英。在漫天充斥著二噁英新聞的當(dāng)下，您了解二噁英是什么嘛?您知道二噁英從何而來嗎?接下來，小編帶您走近二噁英那些事兒。

1、二噁英是什么? 

二噁英，又作“二惡英”，英文名dioxin，不是一種物質(zhì)，而是三大類(CDDs、CDFs和PCBs)共計約210種無色無味、毒性劇烈的脂溶性物質(zhì)的總稱。二噁英類的毒性因氯原子的取代數(shù)量和取代位置不同而有差異 ，含有1-3個氯原子的被認(rèn)為無明顯毒性;而含4-8個氯原子的有毒，毒性最大的2,3,7,8-四氯二苯并二噁英的毒性約為氰化物的130倍、砒霜的900倍，只要28克左右就可殺死100萬人，被稱作世紀(jì)之毒。

二噁英屬于持久性有機污染物(POPs)，極難降解，在人體中的半衰期長達7-11年，即攝入到人體內(nèi)的二噁英類物質(zhì)要經(jīng)過7-11年才能自然降解掉攝入量的一半。人體攝入、累積后會造成免疫及神經(jīng)系統(tǒng)損傷，還會影響激素、生殖、發(fā)育等，嚴(yán)重者會致癌。世界衛(wèi)生組織在1997年就將二噁英列為一級致癌物。

越戰(zhàn)期間，美軍為了打擊藏在森林中的越共，廣泛使用一種含氯落葉劑，其中的副產(chǎn)品便包括二噁英。它導(dǎo)致污染地區(qū)人群大量出現(xiàn)非正常流產(chǎn)、畸形和怪胎等生殖異常，僅僅廣治省就有2000名兒童患有先天性缺陷，嚴(yán)重摧殘了許多越南平民乃至戰(zhàn)后新一代的健康。而參與噴灑脫葉劑的飛行員在返回美國20年后，體脂中依舊可以檢驗出高達21ng/kg的毒性當(dāng)量的二噁英類物質(zhì)。而世界衛(wèi)生組織公布的二噁英類物質(zhì)人體的安全攝入量約為每年不超過59ng。假設(shè)該飛行員體重約70kg，則在他體脂內(nèi)檢測到的二噁英毒性當(dāng)量達到了1470ng。約為25年的安全攝入量之多。

二噁英類物質(zhì)在生物體內(nèi)積累、放大的效應(yīng)也是十分顯著。例如位于美國舊金山附近的Tule湖就曾發(fā)生過DDT污染。DDT是一種結(jié)構(gòu)、特性都與二噁英十分類似的有機含氯類殺蟲劑，曾被廣泛用于滅殺瘧蚊。在Tule的湖水中DDT的含量僅為0.000003ppm(ppm為百萬分之一)。然而經(jīng)過復(fù)雜食物鏈的沉積(浮游生物吸收水、小魚吃浮游生物、大魚吃小魚、鳥類吃大魚)，鳥類體脂中的DDT含量竟高達25ppm，足足翻了800多萬倍。可以想象，若是人類攝入了被污染的魚或鳥類等，人體內(nèi)的DDT濃度將累積到更加高的水平。

DDT濃度經(jīng)生態(tài)食物鏈積聚(圖片來自互聯(lián)網(wǎng)) 

然而，人們對于二噁英存在很大的理解誤區(qū)。

由于近些年垃圾焚燒與二噁英問題的炒作，大家通常認(rèn)為二噁英是主要通過呼吸系統(tǒng)進入人體。但是據(jù)美國環(huán)境保護署(EPA)統(tǒng)計，二噁英主要存在于動物的脂肪組織中，超過90%的二噁英是通過食品攝入人體，主要是肉類、奶制品、魚及貝類食物。而通過呼吸和皮膚攝入的二噁英不到總攝入量的10%。而據(jù)美國公布的北美人每日二噁英攝入量分析，北美人平均每日共攝入119pg(1pg=10-12g)，其中攝入量排名前四位的是啤酒、奶制品、牛奶和雞肉。

北美人人均每日攝入二噁英來源 

事實上近些年間也曾出現(xiàn)過多起食物受二噁英污染而引發(fā)的危機。

1999年5月，比利時發(fā)生了震驚歐洲乃至整個世界的“毒雞事件”。當(dāng)時肉雞和雞蛋中的二噁英含量超標(biāo)達1500倍，成為繼英國“瘋牛病事件”后歐洲最大的一起食品污染案。該事件直接導(dǎo)致200多種衍生產(chǎn)品在歐洲被緊急下架。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，飼養(yǎng)場使用的粉料摻入了被二噁英嚴(yán)重污染的廢機油。該事件造成的直接經(jīng)濟損失高達7.67億美元，并影響了比利時當(dāng)年6月進行的總統(tǒng)大選并最終導(dǎo)致該屆政府下臺。此外由于出現(xiàn)信任危機，比利時貿(mào)易自此之后長達數(shù)年萎靡不振。

類似事件也曾影響我國，2008年12月一份研究報告顯示愛爾蘭豬肉被嚴(yán)重污染，其二噁英含量超標(biāo)200余倍。而其中就有2047噸“毒豬肉”被銷往了中國。愛爾蘭漁農(nóng)食品部迅速展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)飼養(yǎng)這批豬的飼料組成部分之一的面團在烘干過程中吸收了二噁英造成污染。事件得到各方的高度重視，很快便召回了3個月內(nèi)所有的相關(guān)商品。即便如此，也造成了高達5億歐元的經(jīng)濟損失。

2. 二噁英從何而來? 

據(jù)美國環(huán)境保護署(EPA)研究分析，在二噁英家族的三類物質(zhì)中，CDDs和CDFs在自然界中本就存在，也有一部分由人類的活動間接產(chǎn)生排放到環(huán)境中。而另一類物質(zhì)(PCBs)在自然界中本不存在，是由工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生，可用作電容器的介質(zhì)及油漆的添加劑。由于其毒性及難降解性，我國及美國等大部分國家早已禁止主動生產(chǎn)及使用這類物質(zhì)。但它仍然會出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物及焚燒爐尾氣中。

以2008年為例，2008年我國二噁英排放總量為6.5kg TEQ(毒性當(dāng)量)，占世界總二噁英排放量的約30%，成為世界最大二噁英排放國家。而日本在2003年時二噁英總排放量僅為0.37kgTEQ。在我國6.5kg的二噁英排放量中，有色金屬生產(chǎn)排放量最多占我國排放總量的46%，煉鋼生產(chǎn)排放量占比17%，廢棄物燃燒占比8%，鐵礦石燒結(jié)占比7%成為我們二噁英排放量排名前四位的污染源。

廢棄物焚燒當(dāng)中還分做多種途徑，包括生活廢棄物、醫(yī)療廢棄物、危險廢棄物及工業(yè)廢棄物焚燒。其中醫(yī)療廢棄物及危險廢棄物都進入擁有國家發(fā)放許可證的危廢處置企業(yè)進行終端處理。國家對于這類廢棄物的定義明確，要求嚴(yán)格，且對危廢處置資格許可證發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)較高，使得企業(yè)達標(biāo)率通常較高，同時處置設(shè)施多建在工業(yè)區(qū)或其他遠(yuǎn)離人群的地方，所以被公眾認(rèn)識的機會并不多。環(huán)保部還出臺了《二噁英污染防治技術(shù)政策》，為鐵礦石燒結(jié)、煉鋼、有色金屬再生、制漿造紙、遺體焚化等產(chǎn)業(yè)提供了相應(yīng)的二噁英污染防治技術(shù)路線和技術(shù)方法，從源頭上降低了這些行業(yè)排放的二噁英數(shù)量。于是出現(xiàn)在人們視野里較多的當(dāng)屬生活廢棄物燃燒了。

生活廢棄物的焚燒又分為兩種形式，生活垃圾焚燒廠和所謂的露天焚燒。我國古代幾乎家家都有一個小爐子。需要的時候便將爐子擺在后院里，將垃圾、落葉等物投入燃燒，這種習(xí)慣一直保留到近代，甚至近幾年間在我國部分農(nóng)村地區(qū)還可見到露天焚燒秸稈等行為。露天焚燒并不單指這種焚燒方式，垃圾填埋場或其他露天堆放的垃圾堆在達到一定條件的情況下會發(fā)生自燃甚至爆炸。由于同樣是在露天環(huán)境下燃燒生活垃圾，這種自燃也被歸為露天焚燒。另外現(xiàn)在部分村鎮(zhèn)仍在使用的簡易焚燒爐，由于其排煙管道較短，且不具備良好的煙氣處理系統(tǒng)，煙氣被直接排放至大氣中，也被歸類為露天焚燒。而焚燒廠焚燒則是指將生活垃圾集中到現(xiàn)代化管理的焚燒廠統(tǒng)一進行焚燒，焚燒過程受控，煙氣處理要求嚴(yán)格，處理過的尾氣經(jīng)過數(shù)十米高的排煙管道排放至大氣中。

兩種焚燒方式都會產(chǎn)生令人深惡痛絕的二噁英，但國外的研究表明，1噸垃圾露天焚燒所產(chǎn)生排放的二噁英是同等重量垃圾經(jīng)過現(xiàn)代化焚燒爐焚燒所排放二噁英的數(shù)千倍。

據(jù)統(tǒng)計，在歐美、日本等國家露天焚燒雖然處理垃圾的數(shù)量遠(yuǎn)不及焚燒廠焚燒所處理的垃圾，但是排放的二噁英數(shù)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了焚燒廠所排放的二噁英。2000年美國生活垃圾焚燒廠共計排放二噁英83.8g TEQ，占二噁英總排放的5.9%;而與此同時，露天焚燒所排放的二噁英總量為499g TEQ占到了全部排放的35%成為當(dāng)年美國第一大二噁英污染源。2003年的日本，民用焚燒設(shè)施(露天焚燒)排放二噁英也以占比26%一躍成為日本第一大二噁英污染源。德國在2005年全年生活垃圾焚燒廠排放的二噁英總量僅為不足0.5g TEQ，占德國當(dāng)年二噁英總排放量的不足1%。曾經(jīng)工業(yè)污染嚴(yán)重的英國在2004年全年焚燒廠排放二噁英總量也僅為0.54g TEQ，占全部排放的不足0.5%。以歐盟總體統(tǒng)計來看，在2005年露天焚燒所排放的二噁英占到了二噁英總排放量的高達45%，毫無懸念的成為第一大污染源。而其他傳統(tǒng)二噁英排放“重災(zāi)區(qū)”的鋼鐵、電力、有色金屬等行業(yè)緊隨其后排名2-4位也僅占總體排放的8%、5%和5%。

兩種焚燒方式產(chǎn)生的差異還要從二噁英的產(chǎn)生、控制原理說起。

3. 生活垃圾焚燒到底是技術(shù)不行還是垃圾不行 

二噁英是在有氯元素存在下，碳?xì)浠衔锶紵龝r所產(chǎn)生的。在生活垃圾中的少量金屬元素會對二噁英的生成產(chǎn)生催化作用，加速其產(chǎn)生。一般情況下，當(dāng)垃圾焚燒達到200度以上時開始產(chǎn)生二噁英，在焚燒達到300-450度時二噁英的生成達到峰值。超過705度后二噁英在焚燒爐內(nèi)開始逐漸分解，在800度左右時焚燒爐內(nèi)的二噁英基本上全部分解。但煙氣從800度以上的焚燒爐內(nèi)排放到只有20度左右的環(huán)境的過程中煙氣必然會降溫。當(dāng)煙氣溫度降至700度以下200度以上時，二噁英會重新在煙氣中生成。可以看出二噁英的生成主要存在于兩個階段，垃圾的焚燒和在煙道中的二次生成。

從另一方面來看，限制我國垃圾焚燒技術(shù)的推行和發(fā)展的主要因素還需從源頭說起。由于我國數(shù)千年來的生活習(xí)慣與西方有天壤之別，甚至我國內(nèi)部不同地區(qū)的不同城市生活方式都有不同。這導(dǎo)致了我國的城市生活垃圾的成分上與其他國家、地區(qū)會存在決定性的差異。比如下圖總結(jié)了北京、上海及紐約市的城市垃圾中所含有幾類廢物的含量。

通過這張圖不難看出，不要說中國和美國的整體差異，就連北京和上海的城市垃圾成分之間都存在著巨大的差異。這種差異會直接影響到垃圾焚燒爐的效率甚至二噁英的排放。以廚余垃圾為例，廚余垃圾中水分較多，可占到總重量的50%以上。而這些水分在進入焚燒爐后隨著溫度的升高會蒸發(fā)為水蒸氣。這對焚燒爐的整體設(shè)計會有很大影響。第一，多余的氣體產(chǎn)生會使得爐內(nèi)煙氣流動速度加快，減少了含二噁英的煙氣在800度以上的滯留時間，會造成二噁英分解不完全，從而使得有多余的二噁英留存在煙氣中離開焚燒爐。第二，水蒸氣的溫度遠(yuǎn)低于設(shè)計爐溫850度。導(dǎo)致爐內(nèi)整體溫度下降，有時只能達到500-600度。而在這個溫度范圍二噁英的產(chǎn)生最為活躍。最終使得生成的二噁英數(shù)量增加。受這兩種因素綜合影響，投入的垃圾中含有廚余垃圾較多的焚燒爐爐內(nèi)溫度低于國際認(rèn)可的850度安全作業(yè)溫度，產(chǎn)生的二噁英超出限制要求。同時由于廚余垃圾中的水分占比過多，垃圾整體的燃燒熱值降低，導(dǎo)致爐內(nèi)無法正常焚燒需要添加其他成分助燃，通常使用燃煤、重油等化石燃料。添加化石燃料雖然可以解決燃燒問題，卻大大降低了垃圾焚燒爐本來的經(jīng)濟效益及環(huán)保效益，使得原本靠發(fā)電不但可以自給自足還可以將額外產(chǎn)生的電能接入電網(wǎng)銷售的焚燒爐重新開始依賴化石能源。另外生活垃圾中的少量金屬成分也會影響二噁英的產(chǎn)生。許多金屬元素是二噁英生成反應(yīng)中的催化劑，有催化劑的存在，反應(yīng)速度會以指數(shù)形式增加。而且催化劑在反應(yīng)中不發(fā)生變化，不會因消耗而減少，從而使得其可以在爐內(nèi)持續(xù)催化爐內(nèi)的反應(yīng)使得二噁英增加。

實際上只要采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和管理措施，就能有效控制煙氣和灰渣中的二噁英含量，穩(wěn)定達標(biāo)排放。國際上有通用的3T1E減小垃圾焚燒廠煙氣中二噁英濃度的主要方法是采取有效措施控制二噁英的生成，主要包括：選用合適的爐膛與爐排結(jié)構(gòu)，使垃圾得以充分燃燒，控制煙氣中CO濃度低于60mg/m3;控制爐膛、二次燃燒室、進入余熱鍋爐前溫度不低于850度，停留時間不少于2s，余熱鍋爐出口氧濃度控制在6%-10%之間;縮短煙氣在處理和排放過程中處于200度-700度溫度域的時間，控制余熱鍋爐的排煙溫度不超過250度;選用高效袋式除塵器，去除顆粒物中的二噁英;配備可靠的全套自動控制系統(tǒng)，使焚燒和凈化工藝配合良好、快速聯(lián)動;通過分類或者預(yù)分揀，控制垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì);對飛灰按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格進行穩(wěn)定化和無害化處理;在標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，再加高排放煙囪的高度，盡量稀釋排放的煙氣。再配以嚴(yán)格的監(jiān)測、管理系統(tǒng)，便可將垃圾焚燒廠的二噁英排放量降至最低。

然而公眾對垃圾焚燒所帶來的二噁英排放仍存顧慮，因此更要建立、完善公眾參與的長效機制，對垃圾焚燒運營設(shè)施進行監(jiān)測、監(jiān)督。目前，煙氣中的痕量二噁英尚不能做到實時在線監(jiān)測，但可以通過其他在線監(jiān)測的指標(biāo)推測二噁英的排放狀況。如從可以實時監(jiān)測的煙氣中一氧化碳含量可以推測大致燃燒效率，一氧化碳含量高說明焚燒爐內(nèi)燃燒不完全，而二噁英正是一種不充分燃燒的產(chǎn)物，因此可以在一定程度上推測此時二噁英的排放量有可能較高，當(dāng)然具體是否超標(biāo)還要經(jīng)過專業(yè)檢測。另外由于二噁英會附著在煙塵中的微小顆粒上從而進入環(huán)境，煙氣中的煙塵含量也能在一定程度推測二噁英是否可能發(fā)生超標(biāo)。

目前，國內(nèi)一些城市也在考慮在焚燒設(shè)施設(shè)立在線長期采樣裝置，通過長期采樣裝置可以設(shè)定采樣周期及采樣量，取得一定時間內(nèi)焚燒設(shè)施煙氣中排放二噁英的平均值。與每年僅進行一兩次監(jiān)測相比，這樣更能反映企業(yè)長期排污情況，減少公眾擔(dān)心。

任何垃圾處理設(shè)施的運行都面臨著有效處理垃圾和二次污染控制的雙重任務(wù)，控制二噁英污染排放，使之不對周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不良影響，是關(guān)系到我國焚燒行業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

結(jié)語： 

從生活垃圾焚燒污染控制的實踐上來看，我國生活垃圾焚燒廠特別是大型生活垃圾焚燒廠二噁英類物質(zhì)防控措施和控制技術(shù)是有效的?？傮w來說，生活垃圾焚燒廠控制二噁英排放不存在技術(shù)問題。而由垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英排放量在總二噁英污染源排放中占比不足10%，僅因垃圾焚燒會產(chǎn)生二噁英便從根本上完全否定生活垃圾焚燒這一技術(shù)路線是不科學(xué)的。鑒于二噁英類物質(zhì)產(chǎn)生的普遍性，我們不可能完全消除所有二噁英類排放源，因此也就不可能最終消滅二噁英類物質(zhì)，只能在綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟、人體健康風(fēng)險等多種因素的前提下采取措施，盡量減少二噁英的環(huán)境釋放。