１.二惡英(ying)的簡介

　　二惡(e)英是指含(han)(han)有(you)二(er)(er)個或(huo)一個氧(yang)鍵(jian)連結二(er)(er)個苯環的含(han)(han)氯(lv)(lv)(lv)有(you)機化合物，由于氯(lv)(lv)(lv)原子在1-9的取代(dai)位(wei)置不同，構(gou)成75種(zhong)異(yi)構(gou)體(ti)多氯(lv)(lv)(lv)代(dai)二(er)(er)苯(PCDD)和135種(zhong)異(yi)構(gou)體(ti)多氯(lv)(lv)(lv)二(er)(er)苯并呋喃(PCDF)——通常(chang)總稱為(wei)二(er)(er)惡英(Dioxin)，其(qi)中有(you)17種(zhong)(2、3、7、8位(wei)被氯(lv)(lv)(lv)取代(dai)的)被認為(wei)對(dui)人類和生物危害最為(wei)嚴重。 

　　二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)被稱為“地球上毒(du)(du)性(xing)(xing)最(zui)強的(de)毒(du)(du)物(wu)”，它是(shi)一(yi)種含(han)氯(lv)(lv)的(de)強毒(du)(du)性(xing)(xing)有機(ji)化學(xue)物(wu)質，在(zai)自然(ran)界(jie)中幾(ji)乎不存在(zai)，只(zhi)有通(tong)過(guo)(guo)化學(xue)合成才(cai)能(neng)產生(sheng)(sheng)(sheng)，是(shi)目前(qian)人類(lei)創造的(de)最(zui)可(ke)(ke)(ke)怕的(de)化學(xue)物(wu)質，例如：0.1克的(de)二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)毒(du)(du)量就能(neng)致(zhi)數(shu)十人死亡，致(zhi)上千只(zhi)禽類(lei)于(yu)死地。該化合物(wu)可(ke)(ke)(ke)經皮(pi)膚(fu)、粘(zhan)膜、呼吸道、消化道進入(ru)體內，有致(zhi)癌(ai)、致(zhi)畸(ji)形及(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)殖毒(du)(du)性(xing)(xing)，可(ke)(ke)(ke)造成免疫力下(xia)降、內分泌紊亂(luan)，高濃度二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)可(ke)(ke)(ke)引起人的(de)肝、腎(shen)損傷，變應性(xing)(xing)皮(pi)炎及(ji)出血，它一(yi)般(ban)用皮(pi)克或(huo)納克來計(ji)量。越戰(zhan)期間，美國(guo)在(zai)越南撒下(xia)大量除(chu)草(cao)劑，其中混入(ru)了二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)，受害地區出生(sheng)(sheng)(sheng)了大量的(de)畸(ji)形兒，事后被證實(shi)為二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)所致(zhi)。二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)在(zai)環(huan)境(jing)中已存在(zai)了數(shu)千萬年，通(tong)常濃度很低，世界(jie)上幾(ji)乎每(mei)一(yi)個人都帶有微(wei)量二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)，環(huan)境(jing)中的(de)二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)主要(yao)來源(yuan)于(yu)人類(lei)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產活動(dong)。在(zai)工業化國(guo)家，環(huan)境(jing)中二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)濃度于(yu)七十年代(dai)達到(dao)峰(feng)值，其后下(xia)降，垃圾焚化、氯(lv)(lv)氣脫(tuo)色、香煙燃燒、六(liu)氯(lv)(lv)酚(fen)和(he)五氯(lv)(lv)酚(fen)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產過(guo)(guo)程、燃燒用五氯(lv)(lv)酚(fen)或(huo)三(san)氯(lv)(lv)笨酚(fen)處理過(guo)(guo)的(de)木(mu)材都可(ke)(ke)(ke)產生(sheng)(sheng)(sheng)二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)。二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)性(xing)(xing)質穩定，土壤中的(de)半(ban)衰期為12年，氣態二(er)(er)惡(e)(e)(e)英(ying)(ying)(ying)在(zai)空氣中光化學(xue)分解的(de)半(ban)衰期為8.3天，在(zai)人體內降解緩慢，主要(yao)蓄積在(zai)脂肪組織中。

　　2.二惡英的產(chan)生途(tu)徑及機理

　　2.1.二(er)惡(e)英(ying)的(de)產生(sheng)途(tu)徑

　　在焚燒過(guo)程和化學反應中(zhong)二(er)(er)惡英(ying)是(shi)由苯環(huan)與氧、氯等組成(cheng)的(de)芳香族化合物(wu)，其中(zhong)毒性最強的(de)為2、3、7、8四氯聯苯(2、3、7、8TCDD)。二(er)(er)惡英(ying)在自然(ran)界中(zhong)不存在，完全由人為污染造成(cheng)。其來(lai)源(yuan)包括：

　　(1)苯酚類的(de)除草劑的(de)生產過(guo)(guo)程和燃(ran)燒(shao)過(guo)(guo)程及(ji)對用這(zhe)種除草劑噴灑(sa)過(guo)(guo)的(de)植物的(de)燃(ran)燒(shao)過(guo)(guo)程;

　　(2)造紙(zhi)廠在紙(zhi)漿的氯(lv)氣漂(piao)白過程中漂(piao)白廢液;

　　(3)焚燒含(han)有石油(you)產品、含(han)氯(lv)塑料(聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi))、無(wu)氯(lv)塑料(聚(ju)苯乙(yi)烯(xi))、纖維(wei)素、木質素、煤(mei)炭等垃圾物(wu);

　　(4)含鉛汽油的使用(yong);

　　(5)煙草的燃燒;

　　(6)在農藥(yao)生產(chan)(chan)和氯(lv)氣生產(chan)(chan)過程中以副產(chan)(chan)品或雜(za)質形(xing)式產(chan)(chan)生二惡英;

　　(7)滅螺用的五氯(lv)酚鈉含有痕量(liang)二惡英。

　　通(tong)過近幾(ji)年的(de)研究發現，城市垃圾的(de)不完全(quan)燃燒是城市二(er)惡英(ying)的(de)主要來源。

                表1：二惡英(ying)的產生(sheng)途徑(單(dan)位：g，TEQ/yearTEQ為毒性當量)

(資料來源：京(jing)都(dou)大學(xue)平崗教(jiao)授，日本(ben))

　　2.2.二(er)惡(e)英的形成機理

　　城市垃(la)圾焚燒爐(lu)中(zhong)二(er)惡(e)(e)英有(you)兩(liang)種(zhong)成(cheng)(cheng)因：一是二(er)惡(e)(e)英類物質混入(ru)垃圾(ji)，二(er)是焚(fen)燒爐(lu)在(zai)燃燒垃圾(ji)過程中(zhong)產生二(er)惡(e)(e)英，其機理相當復雜，有(you)關研究認為，焚(fen)燒垃圾(ji)時，二(er)惡(e)(e)英的形(xing)成(cheng)(cheng)機理如下：

　　2.2.1.高溫合成：即(ji)高溫氣相生成PCDD。

　　在垃圾進入焚(fen)燒(shao)爐內(nei)初期干燥階段，除(chu)水分(fen)外含(han)碳氫成分(fen)的低沸點有機物揮發后與(yu)空(kong)氣中(zhong)的氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應(ying)生成水和(he)二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳，形成暫(zan)時缺氧(yang)(yang)(yang)狀(zhuang)況(kuang)，使(shi)部分(fen)有機物同氯化(hua)氫(HCl)反(fan)應(ying)，生成PCDD，焚(fen)燒(shao)技(ji)術標準中(zhong)是根(gen)據一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳濃度判(pan)斷供氧(yang)(yang)(yang)不足狀(zhuang)況(kuang)的。

　　2.2.2.從頭合成：在(zai)低溫(wen)(250～350℃)條件下大(da)分(fen)子碳(殘(can)碳)與飛灰基質中的有機或無機氯(lv)生成PCDD，殘(can)碳氧化時，有65%～75%轉變(bian)為一氧化碳，約1%轉為氯(lv)苯轉變(bian)為PCDD，飛灰中碳的氣化率越高(gao)，PCDD的生成量也(ye)越大(da)。

　　2.2.3.前(qian)(qian)驅(qu)物合成(cheng)(cheng)：不(bu)(bu)(bu)完(wan)全燃(ran)(ran)燒(shao)及飛灰(hui)(hui)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)可形(xing)成(cheng)(cheng)多種(zhong)有機氣(qi)相前(qian)(qian)驅(qu)物，如多氯苯酚和(he)二苯醚，再由(you)這些前(qian)(qian)驅(qu)物生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)PCDD，高溫(wen)燃(ran)(ran)燒(shao)產生(sheng)(sheng)含(han)鋁硅酸鹽(yan)(yan)的(de)(de)原始(shi)飛灰(hui)(hui)中含(han)有不(bu)(bu)(bu)揮(hui)(hui)發(fa)過(guo)渡金屬和(he)殘(can)碳，飛灰(hui)(hui)顆粒形(xing)成(cheng)(cheng)了大的(de)(de)吸附表(biao)(biao)面(mian)，飛灰(hui)(hui)顆粒在(zai)出爐(lu)膛冷卻的(de)(de)同時(shi)，顆粒表(biao)(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)完(wan)全燃(ran)(ran)燒(shao)產物之間，不(bu)(bu)(bu)完(wan)全燃(ran)(ran)燒(shao)產物與(yu)(yu)其它前(qian)(qian)驅(qu)物之間發(fa)生(sheng)(sheng)多種(zhong)表(biao)(biao)面(mian)反(fan)(fan)應(ying)，另一方面(mian)與(yu)(yu)不(bu)(bu)(bu)揮(hui)(hui)發(fa)金屬及其鹽(yan)(yan)發(fa)生(sheng)(sheng)多種(zhong)縮合反(fan)(fan)應(ying)，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)表(biao)(biao)面(mian)活性氯化(hua)物，再經過(guo)多種(zhong)復雜(za)的(de)(de)有機反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)吸附在(zai)飛灰(hui)(hui)顆粒表(biao)(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)PCDD，焚燒(shao)垃(la)圾溫(wen)度為750℃且氧過(guo)剩時(shi)最易生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)不(bu)(bu)(bu)完(wan)全燃(ran)(ran)燒(shao)物。

　　具體哪一種機(ji)理起(qi)主導(dao)作(zuo)用取決于爐型、工作(zuo)狀態和燃燒條件，生成(cheng)PCDD的前提可以(yi)概(gai)括為：存(cun)在(zai)有(you)機(ji)或(huo)無機(ji)氯(lv)，存(cun)在(zai)氧，存(cun)在(zai)過(guo)渡金屬陽離子作(zuo)為催化劑。

　　3.對(dui)策

　　3.1.治理(li)技術

　　隨(sui)著環保意識的(de)(de)不斷提高，人們對城市小型垃圾焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)造成(cheng)的(de)(de)環境(jing)污染越來(lai)越重視，許多小型垃圾焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)在低溫處(chu)理(li)垃圾時，往(wang)往(wang)會排出(chu)(chu)二惡(e)英(ying)，大(da)約80%～90%的(de)(de)二惡(e)英(ying)是(shi)(shi)從中(zhong)(zhong)排放出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)。焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)中(zhong)(zhong)氯的(de)(de)結(jie)合力(li)很強，與(yu)其他(ta)元素反應后可(ke)(ke)生(sheng)成(cheng)氯化物，是(shi)(shi)產(chan)生(sheng)二惡(e)英(ying)的(de)(de)禍源，其氯化氫(HCl)氣體是(shi)(shi)二惡(e)英(ying)的(de)(de)元兇。此外，與(yu)氯相(xiang)同(tong)，鹵素系(xi)的(de)(de)溴(xiu)、氟、碘等也有阻燃(ran)特性(xing)，會在爐(lu)內火焰表面形成(cheng)低溫層，產(chan)生(sheng)二惡(e)英(ying)，對策是(shi)(shi)將氯、溴(xiu)系(xi)列的(de)(de)塑料從垃圾中(zhong)(zhong)嚴格分類出(chu)(chu)來(lai)，絕(jue)不可(ke)(ke)一概焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)，值得注意的(de)(de)是(shi)(shi)，聚(ju)乙烯中(zhong)(zhong)不含氯原子(zi)，即使(shi)燃(ran)燒(shao)(shao)成(cheng)萬噸，也不會產(chan)生(sheng)二惡(e)英(ying)在800℃以上高溫焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)垃圾，充(chong)分分解(jie)，可(ke)(ke)防止二惡(e)英(ying)形成(cheng)，現在介紹兩(liang)種焚(fen)(fen)(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)。

　　3.1.1.夏日式(shi)焚燒(shao)爐

　　用蓬萊石作催化(hua)劑投入爐內，可大(da)幅度分(fen)解氯化(hua)氣體(ti)，蓬萊石屬石英(ying)片巖(yan)一種，其中(zhong)SiO2占80%～90%，Al2O3占8%～9%，高溫達850℃時(shi)，可使(shi)97%的氯化(hua)氫分(fen)解并消除。

　　3.1.2.熔(rong)融式(shi)焚燒灰工廠

　　循環爐(lu)(lu)熔融焚(fen)燒(shao)灰工廠將(jiang)焚(fen)燒(shao)爐(lu)(lu)的焚(fen)燒(shao)灰重新加入爐(lu)(lu)中(zhong)，使之(zhi)燒(shao)成(cheng)(cheng)熔渣(zha)，首先用篩子中(zhong)的磁力(li)選擇器將(jiang)灰中(zhong)異(yi)物(wu)(wu)(wu)除掉(diao)，再將(jiang)灰投入爐(lu)(lu)內，爐(lu)(lu)旋(xuan)轉運行并在140℃溫度下將(jiang)灰熔融成(cheng)(cheng)熔渣(zha)，使灰從排放(fang)口落(luo)入水(shui)槽，被水(shui)中(zhong)傳送袋回收，不僅防(fang)止二(er)惡英的生成(cheng)(cheng)，還可(ke)將(jiang)重金屬等有害物(wu)(wu)(wu)質(zhi)熔于熔渣(zha)中(zhong)，變(bian)為(wei)無害物(wu)(wu)(wu)，熔渣(zha)可(ke)制成(cheng)(cheng)建材(cai)(cai)或鋪(pu)路材(cai)(cai)料。

　　3.2.治理措(cuo)施

　　現在(zai)(zai)世(shi)界上主要的工業化國(guo)家(jia)在(zai)(zai)以往調查研(yan)究的基(ji)礎上都(dou)制定了(le)防治二惡英污染的具體措(cuo)施。基(ji)本(ben)包括以下幾個方面：

　　3.2.1.擴大(da)環(huan)保(bao)宣傳和關于(yu)食(shi)品衛生(sheng)的(de)(de)(de)宣傳，加深人們的(de)(de)(de)環(huan)保(bao)意識、包括(kuo)對二惡英(ying)危害的(de)(de)(de)認識。

　　3.2.2.限(xian)制(zhi)(zhi)污染源，其中最(zui)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)一(yi)條是(shi)加(jia)強(qiang)對垃(la)(la)圾(ji)的(de)(de)(de)管理(li)，例如限(xian)制(zhi)(zhi)垃(la)(la)圾(ji)總(zong)量(liang)，加(jia)強(qiang)廢物(wu)(尤其如聚氯乙(yi)烯(xi)塑料袋等、焚(fen)(fen)燒(shao)后易產生(sheng)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)的(de)(de)(de)廢物(wu))的(de)(de)(de)回(hui)收再利(li)用(yong)，限(xian)制(zhi)(zhi)焚(fen)(fen)燒(shao)垃(la)(la)圾(ji)量(liang)。進(jin)行垃(la)(la)圾(ji)分類(lei)處理(li)，對含氯化合物(wu)垃(la)(la)圾(ji)有(you)的(de)(de)(de)可用(yong)填埋處理(li)，對于(yu)(yu)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)，則(ze)要(yao)(yao)限(xian)制(zhi)(zhi)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)的(de)(de)(de)排放(fang)量(liang)，確定(ding)(ding)允許(xu)排放(fang)的(de)(de)(de)最(zui)高濃度限(xian)量(liang)標準(zhun)(zhun)，以統一(yi)的(de)(de)(de)ngTEQ/立方米(納克ng=g×10-9)表示，各國(guo)的(de)(de)(de)限(xian)量(liang)標準(zhun)(zhun)如下(xia)：德國(guo)和荷蘭0.1、美國(guo)0.1～0.3、加(jia)拿大0.14、日本暫定(ding)(ding)為(wei)80，為(wei)了(le)減少二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)的(de)(de)(de)排放(fang)，在焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)的(de)(de)(de)規模(mo)、結構和垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)的(de)(de)(de)技術等方面，也加(jia)以改(gai)進(jin)，還要(yao)(yao)設法控制(zhi)(zhi)和改(gai)進(jin)上(shang)述(shu)夾雜二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)的(de)(de)(de)有(you)毒產品的(de)(de)(de)生(sheng)產和使用(yong)。3.2.3.禁止有(you)害的(de)(de)(de)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)污染食(shi)(shi)品上(shang)市(shi)，對食(shi)(shi)品中二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)含量(liang)提(ti)出最(zui)高濃度限(xian)量(liang)標準(zhun)(zhun)，例如按(an)一(yi)般國(guo)際標準(zhun)(zhun)為(wei)每克動物(wu)脂肪(fang)不(bu)(bu)超(chao)5pg，每克雞(ji)(ji)(ji)蛋油(you)脂不(bu)(bu)超(chao)20pg，比(bi)利(li)時毒雞(ji)(ji)(ji)事件正(zheng)是(shi)由于(yu)(yu)從雞(ji)(ji)(ji)脂肪(fang)中撿(jian)出約超(chao)出限(xian)量(liang)標準(zhun)(zhun)160倍(400～800pg/g)的(de)(de)(de)二(er)惡(e)(e)(e)英(ying)，污染的(de)(de)(de)事實才(cai)得以確認和揭露(lu)，否則(ze)，后果不(bu)(bu)堪想(xiang)象。

　　3.2.4.對每(mei)人、每(mei)日、每(mei)公(gong)斤體重的(de)平均(jun)二惡(e)英(ying)攝取量也有最高限度的(de)限制，以(yi)統一的(de)pgTEQ表示(皮克(ke)pg=g×10-12)，世(shi)界衛生組織1998年(nian)建議(yi)的(de)限量標準(zhun)(zhun)(zhun)是1～4pg，許多國(guo)家(jia)(jia)標準(zhun)(zhun)(zhun)為10pg，美環境(jing)保護署標準(zhun)(zhun)(zhun)為0.01pg，有的(de)國(guo)家(jia)(jia)除此標準(zhun)(zhun)(zhun)外另設目標標準(zhun)(zhun)(zhun)，以(yi)上幾條中任(ren)何一條嚴格(ge)執行(xing)或監(jian)督，均(jun)離不開監(jian)測，這說(shuo)明(ming)二惡(e)英(ying)化驗是二惡(e)英(ying)污染(ran)防(fang)治的(de)基本環節。

　　3.3.我國(guo)對(dui)二惡英的控(kong)制

　　目前我國建(jian)設(she)部的(de)(de)“醫療垃圾焚(fen)燒(shao)環境標準”及(ji)“醫療垃圾焚(fen)燒(shao)設(she)備(bei)標準”沒(mei)有提及(ji)二惡(e)英的(de)(de)要(yao)求(qiu)，故建(jian)議(yi)早日研(yan)究制定，再從分(fen)析手(shou)段上日趨(qu)完善以(yi)適應(ying)發展(zhan)的(de)(de)要(yao)求(qiu)，對焚(fen)燒(shao)待實施(shi)(shi)的(de)(de)城(cheng)市(shi)應(ying)借鑒美、日、瑞等國的(de)(de)規定，如在選(xuan)爐型(xing)時(shi)(shi)盡(jin)量選(xuan)用(yong)較(jiao)先進的(de)(de)爐型(xing)、成熟的(de)(de)爐型(xing)，二惡(e)英的(de)(de)微量污染(ran)可(ke)以(yi)得到解決，已運行的(de)(de)焚(fen)燒(shao)設(she)施(shi)(shi)應(ying)考(kao)慮焚(fen)燒(shao)溫度、停留時(shi)(shi)間及(ji)空氣(qi)(qi)攪拌以(yi)保(bao)證(zheng)二惡(e)英能(neng)盡(jin)量分(fen)解并采(cai)用(yong)高效的(de)(de)滌氣(qi)(qi)和(he)過濾(lv)設(she)備(bei)，盡(jin)量減少排(pai)(pai)氣(qi)(qi)中所(suo)含帶的(de)(de)TCDD顆(ke)粒，保(bao)證(zheng)尾氣(qi)(qi)排(pai)(pai)放中TCDD含量盡(jin)可(ke)能(neng)降低，注意加以(yi)監(jian)控。

　　各(ge)行業二(er)惡英產(chan)生過程(cheng)對比表