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二恶英类是非故意产生类持久性有机污染物(POPs),可在人类活动中作为副产物生成并排放到环境中,对生态环境和人类健康具有潜在危害,近来广受关注。普遍认为从源头控制是解决二恶英类污染问题的最好途径。在国家、区域及全球尺度上对二恶英类的源排放清单进行统计分析,可以为二恶英类的全球环境管理提供基础数据支持,为大尺度下的环境决策提供有力的理论依据,同时,还可促进国家间减排行动的经验和技术交流,为减排行动的成效评估提供参考和依据,具有十分重要的意义。此外,由于目前对我国城市环境空气中的二恶英类监测还比较少,通过对我国典型工业城市潜在工业排放源周边环境中二恶英类的研究,不但可以了解我国城市环境空气中二恶英类的浓度水平,还可以对比工业排放源的理论排放值和对周边环境的实际影响,证实工业排放源与周边污染之间的关系,同时也为二恶英类的环境监测技术提供实践经验。
本研究根据对97个国家排放清单的不完全统计,提出全球二恶英类排放总量可达69 kg TEQ/年以上,国均排放量约为722 g TEQ/年。其中,最大的排放来源是非受控焚烧源,最重要的工业排放源是废弃物焚烧源、金属冶炼源和发电供热源,最重要的排放介质是空气。通过相关分析发现,受控源( Non-UP)排放量与人口、GDP和国土面积都呈一定正相关关系;非受控燃烧源排放量与人口和国土面积呈一定正相关关系,与人均GDP略呈负相关关系。
通过对单位排放负荷的分析,发现多数国家的单位GDP排放量分布在1-100克.毒性当量/年·十亿美元之间,人均排放量分布在1~100克.毒性当量/年·百万人之间。但对于一些已实施初步减排的发达国家,它们的人均排放量为2.5-9.1克.毒性当量/年·百万人,在已统计国家中处于较低排放水平;它们的单位GDP排放量可达0.05-0.26克.毒性当量/年·十亿美元,明显低于其他国家的单位GDP排放水平。这些发达国家经过初步减排,二恶英类排放量削减比例可达90%以上。在减排行动前主要二恶英类排放多为包括废弃物焚烧源和金属冶炼源在内的工业排放源,其中废弃物焚烧源的减排比例一般都能达到95%以上,是这些国家二恶英类排放削减量的主要贡献来源。在初步减排后,分散排放源的逐渐成为这些国家的主要排放源。
在对人均排放量和单位GDP排放量统计研究的基础上,用参数估计的方法建立了全球二恶英类排放估算模型,并首次报道由模型推算出的2004年全球二恶英类排放量为133(119-151) kgTEQ,其中来自Non-UP源的排放量为58.7(52.2-66.7) kg TEQ,来自UP漯的排放量为68.9(58.5-84.8) kg TEQ。
我国典型工业城市环境空气样品中二恶英类的毒性当量浓度平均为169.9fgI-TEQ/m3,总体浓度水乎高于欧洲环境空气中二恶英类浓度平均值,2,3,4,7,8-PeCDF是毒性当量浓度最重要的贡献来源。按指纹特征图推断,工业源周边环境空气中的二恶英类主要来自于工业源的排放。从对空气中不同粒径颗粒物上的二恶英类浓度比较来看,二恶英类更倾向于富集在细颗粒物上。不同工业排放来源环境空气中二恶英类污染水平:焦化>钢铁冶炼、热力发电>氯碱化工。