烟气二噁英排放趋势分析：中国环境管理创新与探索

（一）烟气二噁英排放浓度

当以毒性当量计时，烟气中总二噁英最大浓度为 0.0600 ngTEQ/m3，最小值为 0.0003 ngTEQ/m3，中位数为 0.0040 TEQ/m3，平均释放浓度为 0.0062 ng TEQ/m3。

而以实际浓度计时，烟气中总二噁英最大浓度为 1.7600 ng/m3，最小值为 0.0008 ng /m3，中位数为 0.01615 ng /m3，平均释放浓度为 0.1868 ng /m3。烟气净化系统对二噁英处理效果较好，烟气二噁英排放浓度均低于生活垃圾焚烧污染控制标准（GB 18485—2014）（0.1ng TEQ/m3）。

图33　烟气中二噁英浓度统计分析（a）以毒性当量计（b）以实际浓度计

（二）烟气二噁英指纹图谱分析

二噁英类物质主要由两部分组成，多氯代二苯并-对-二噁英（Polychlorinated diben-p-dioxins ， 简称PCDDs） 以及多氯代二苯并呋喃（Polychlorinated dibenzofurans，简称 PCDFs），合计共 17 种。两组分比例见图34所示。由图可以看出，两种组分中，以毒性当量计 PCDFs 组分含量均高于 PCDDs， 而当以实际浓度计时，除部分月份外，总体上 PCDDs 组分含量高于 PCDFs。

图34　不同月份焚烧厂排放烟气PCDDs 和 PCDFs 所占比例

PCDDs对人体健康产生毒害作用的物质主要有7种，主要为2，3，7，8-TCDD、1，2，3，7，8-PeCDD、1，2，3，4，7，8-HxCDD、1，2，3，6，7，8-HxCDD，1，2，3，7，8，9-HxCDD、1，2，3，4，6，7，8-HpCDD和OCDD；PCDFs则主要有10种物质组成，分别为2，3，7，8-TCDF、1，2，3，7，8-PeCDF、2，3，4，7，8-PeCDF、1，2，3，4，7，8-HxCDF、1，2，3，6，7，8-HxCDF、2，3，4，6，7，8-HxCDF、1，2，3，7，8，9-HxCDF、1，2，3，4，6，7，8-HpCDF、1，2，3，4，7，8，9-HpCDF和OCDF。各组分指纹图谱如图35所示。由表可以看出，以毒性当量计，烟气中二噁英组成平均占比最高的是2，3，4，7，8-PeCDF（32.3%），其次为2，3，4，6，7，8-HxCDF（10.7%），均属于PCDFs。各组分所占比例由大到小一次为2，3，4，7，8-PeCDF（32.3%）＞2，3，4，6，7，8-HxCDF（10.7%）＞1，2，3，7，8-PentaCDD（8.6%）＞1，2，3，6，7，8-HxCDF（8.5%）＞1，2，3，6，7，8-HexaCDD（7.4%）＞1，2，3，4，7，8-HxCDF（6.2%）＞1，2，3，4，6，7，8-HexaCDD（4.9%）＞2，3，7，8- tetraCDD（4.3%）＞1，2，3，7，8，9-HexaCDD（3.7%）＞2，3，7，8-TCDF（2.71%）＞1，2，3，4，7，8-HexaCDD（2.626%）＞1，2，3，7，8-PeCDF（2.62%）＞1，2，3，7，8，9-HxCDF（2.52%）＞1，2，3，4，6，7，8-HpCDF（1.75%）＞OCDD（0.80%）＞1，2，3，4，7，8，9-HpCDF（0.33%）＞OCDF（0.06）。而以实际浓度计时，各组分浓度由高到低依次为：OCDD（32.3%）＞ 1，2，3，4，6，7，8-HexaCDD（21.85%）＞ 1，2，3，4，6，7，8-HpCDF（8.62%）＞ 2，3，4，6，7，8-HxCDF（5.61%）＞1，2，3，6，7，8-HxCDF（4.73%）＞2，3，4，7，8- PeCDF（4.19%）＞1，2，3，4，7，8-HxCDF（3.66%）＞1，2，3，6，7，8-HexaCDD（3.66%）＞1，2，3，7，8-PeCDF（3.23%）＞2，3，7，8-TCDF（2.01%）＞1，2，3，7，8，9-HexaCDD（1.86%）＞1，2，3，4，7，8，9-HpCDF（1.63%）＞1，2，3，7，8，9-HxCDF（1.40%）＞1，2，3，4，7，8- HexaCDD（1.27%）＞1，2，3，7，8-PentaCDD（0.99%）＞2，3，7，8-tetraCDD（0.29%）＞OCDF（0.29）。

图35　烟气中 PCDD/DCDFs 类物质平均比例

（三）飞灰二噁英排放浓度

飞灰中总二噁英浓度变化随时间呈现显著变化，以毒性当量计2021年1月浓度最高位19.0μg TEQ/kg，其次为2018年7月为3.3μg TEQ/kg，2018年4月、7月、10月、2019年1月、5月、9月、和 10 月含量也相对较高，均超过1.0μg TEQ/kg。其他月份含量相对稳定，在0.5μg TEQ/kg以下。而以实际浓度计，飞灰二噁英浓度最高发生在2021年1月，为 325.5 μg/kg，其次为2018年4 月，为 87.2μg/kg，2018年7月和2020年10月也较高，分别为71.7 μg/kg和65.2μg/kg，其他月份则不足35μg /kg。

图36　飞灰中二噁英浓度及排放量随月份的变化

续图36(www.xing528.com)

（四）烟气二噁英排放浓度

以毒性当量计，除2018年4月和7月外，其余月份飞灰中二噁英组分主要以PCDFs为主，而以实际浓度计时，飞灰中PCDDs平均组成浓度高于 PCDFs。以毒性当量计，17种二噁英组分浓度从高到低依次为：2，3，4，7，8-PeCDF（33.13%）＞1，2，3，7，8-PentaCDD（10.46%）＞2，3，4，6，7，8-HxCDF（7.91%）＞2，3，7，8-tetraCDD（7.54%）＞1，2，3，6，7，8-HxCDF（7.14%）＞1，2，3，4，7，8-HxCDF（6.11%）＞1，2，3，6，7，8-HexaCDD（5.49%）＞1，2，3，4，6，7，8-HexaCDD（4.26%）＞2，3，7，8-TCDF（4.13%）＞1，2，3，7，8，9-HexaCDD（3.31%）＞1，2，3，7，8- PeCDF（2.94%）＞1，2，3，7，8，9-HxCDF（2.48%）＞1，2，3，4，7，8-HexaCDD（2.02%）＞1，2，3，4，6，7，8- HpCDF（1.76%）＞OCDD（0.89%）＞1，2，3，4，7，8，9-HpCDF（0.31%）＞OCDF（0.086%）。当以实际浓度计时，各组分浓度从高到低则依次为：

OCDD（32.69%）＞1,2,3,4,6,7,8-HexaCDD（18.10%）＞1,2,3,4,6,7,8-HpCDF（9.69%）＞OCDF（4.82%）＞2,3,4,6,7,8-HxCDF（4.55%）＞1,2,3,6,7,8-HxCDF（4.49%）＞2,3,4,7,8-PeCDF（4.28%）＞1,2,3,7,8-PeCDF（4.04%）＞1,2,3,4,7,8-HxCDF（3.89%）＞2,3,7,8-TCDF（2.92%）＞1,2,3,6,7,8-HexaCDD（2.61%）＞1,2,3,4,7,8,9-HpCDF（1.81%）＞1,2,3,7,8,9-HexaCDD（1.64%）＞1,2,3,7,8,9-HxCDF（1.57%）＞1,2,3,7,8-PentaCDD（1.39%）＞1,2,3,4,7,8-HexaCDD（1.02%）＞,3,7,8-tetraCDD（0.50%）。

图37　不同月份焚烧厂飞灰中 PCDDs 和 PCDFs 所占比例变化趋势

图38　PCDFs 类物质各组分浓度及其所占比例

（五）垃圾焚烧二噁英归趋

根据垃圾焚烧量、烟气和飞灰中二噁英浓度、飞灰产生量、烟气排放量等计算了2017—2020 年度单位垃圾焚烧二噁英排放量变化趋势（单位垃圾焚烧通过烟气排放和飞灰截留的二噁英量之和），见图 39所示。由图可以看出，以毒性当量计，单位垃圾焚烧二噁英排放量在 2018 年 7 月份最大，为 467.6 ng TEQ/t，2018年 4 月、9 月，2019 年 4 月和 10 月，排放量也较大，超过了 200 ng TEQ/t。以实际浓度计，单位垃圾焚烧二噁英排放量在 2018 年度 9 月份最高，为 10287.36 ng/t，2017 年 12 月、2018 年 1～8 月和 10 月产生量也较多，均超过 3000 ng/t。垃圾焚烧产生的飞灰主要截流在飞灰中，根据统计分析，排放的二噁英通过烟气释放和飞灰截流的比例分别为 39.5%、 60.5%（毒性当量计）和 39.8%、60.2%（实际浓度计）。

图 39　单位垃圾焚烧二噁英排放量随时间的变化趋势

图40　烟气和飞灰中二噁英排放比例随时间的变化趋势

（六）垃圾分类对二噁英排放的影响

2018年和2020年统计的单位垃圾焚烧二噁英排放量变化趋势见图41所示。由图可以看出，随着垃圾分类的进行，单位垃圾焚烧二噁英的年均排放量呈现降低的趋势，2020年排放量（1787.5ng/t）仅为 2018年（3339.3ng/t）排放量的53.5%。随着垃圾分类的进行，垃圾可燃组分含量增加、含水率降低、垃圾热值升高、含氯塑料降低（图32），纺织和木竹组分比重增加。氯源、重金属催化剂的降低和垃圾热值的升高等因素是二噁英排放量降低的重要原因，可见垃圾分类在一定程度上可以降低焚烧二噁英的排放量。

图41　垃圾焚烧二噁英排放量的年统计变化趋势