论文部分内容阅读
废物焚烧和再生有色金属冶炼作为典型的工业热过程被认为是非故意生成的持久性有机污染物(UP-POPs)的主要排放源。虽然废物焚烧过程中二恶英类(PCDD/Fs)和多氯联苯(PCBs)的生成和排放已经有了大量的报道，但是有关PCNs的研究还较少，尤其是涉及不同规模和类型焚烧厂的研究。同时，之前的研究结果表明再生有色金属冶炼过程中UP-POPs的排放浓度差异显著，而这些研究主要集中在对排放因子和排放量的评估，未深入分析造成这种显著差异的原因。
本论文在之前研究的基础之上，选取了9家废物焚烧厂和9家再生有色金属冶炼厂为调查对象，开展了废物焚烧过程中PCNs排放特征、再生有色金属冶炼过程中UP-POPs生成和排放、再生有色金属冶炼车间UP-POPs职业暴露剂量评估和再生有色金属冶炼厂周边环境大气中UP-POPs水平与分布的研究。
1.研究调查了9家不同类型和规模的废物焚烧厂对PCNs的排放水平，烟道气中PCNs的浓度范围为1.74-198 pg TEQ Nm-3。总体上，所调查废物焚烧厂烟道气中PCNs的分布以低氯萘为主。相邻氯取代的PCNs同类物间存在显著正相关性，表明废物焚烧过程中PCNs的生成可能是以逐级氯化的方式进行。此外，研究分析了PCNs与其它UP-POPs的定量关系，结果发现PCNs与PCDFs的排放浓度存在显著正相关性，表明PCNs可能具有与PCDFs相似的生成机理。研究结果表明了用于控制废物焚烧过程中二恶英类排放的相关技术同样可以适用于对PCNs的排放控制，从而为有效地控制废物焚烧过程中PCNs的排放提供科学依据。
2.研究分析了再生有色金属冶炼过程中UP-POPs的排放水平与特征。首先，调查了再生铜不同冶炼工艺段（加料熔化段、氧化段和还原段）UP-POPs排放水平与分布，结果发现加料熔化段为再生铜冶炼过程中PCDD/Fs的主要排放工艺单元，占总排放量的54-88％。同时，结合UP-POPs同类物的分布特征，发现原料组成的不同和工况参数的变化是再生铜冶炼过程中UP-POPs排放浓度变化的主要原因。其次，研究发现再生铝冶炼过程中UP-POPs的排放也集中在加料熔化段。最后，研究分析了各UP-POPs生成机理间的关系，结果表明再生有色金属冶炼过程中PCDFs和PCNs在生成机理上可能具有某些相似性。这些研究结果将为更有效地控制再生有色金属冶炼过程中二恶英类化合物的排放提供帮助。
3.研究调查了8家典型再生有色金属冶炼厂车间空气中UP-POPs污染水平，结果显著高于大气环境中UP-POPs的浓度水平。同时，研究评估了这些冶炼厂车间工人对UP-POPs的呼吸暴露剂量。车间工人在轻微和中等活动下对PCDD/Fs和PCBs日呼吸暴露总剂量范围分别为5.69-387 pg TEQ day-1和6.57-446 pg TEQ day-1。其中三家冶炼厂车间工人仅日呼吸暴露剂量就大于世界卫生组织(WHO)推荐的日可接受摄入剂量。这些结果表明车间工人处于对UP-POPs的高职业暴露风险中。车间工人在轻微和中等活动下对PCNs日呼吸暴露剂量值范围分别为0.20-174 pg TEQ day-1和0.23-201 pgTEQ day-1，低于其对PCDD/Fs和PCBs日呼吸暴露总剂量。此外，研究还发现车间空气中UP-POPs的污染主要源于金属回收过程中烟气从冶炼炉向车间的逸散。因此，再生有色金属冶炼厂应在有效控制UP-POPs由烟道气排放的同时，采取更为有效的措施阻止金属回收冶炼过程中UP-POPs从冶炼炉的逸散。
4.研究调查了5家典型再生有色金属冶炼厂周边环境大气中UP-POPs水平与分布特征。结果显示所调查冶炼厂下风向环境大气中UP-POPs的浓度明显高于其上风向，而且各冶炼厂周边环境大气中UP-POPs的浓度与其在排放的烟道气中的含量呈现出相似的变化趋势。此外，研究结果显示周边环境大气中各UP-POPs同类物的分布特征与其烟道气中的分布相似。这些研究表明所调查冶炼厂周边环境大气中UP-POPs可能主要源自其冶炼厂烟道气的排放。