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危险废弃物焚烧处置技术因其无害化、减容和减重等优点,在我国被广泛推广。但危险废弃物焚烧处置会带来二次污染,其中二噁英排放最受公众关注。为了建立有效的危险废弃物焚烧厂二噁英排放环境影响预警机制,需要了解我国危险废弃物焚烧厂及周边环境介质二噁英污染水平以及焚烧炉运行对周边环境的影响。本文选取浙江省和重庆市2座危险废弃物焚烧厂,通过浓度监测、模型计算(气固相分配模型、扩散沉降模型和健康风险评估模型)和统计分析相结合的方法,对危险废弃物焚烧炉正常/非正常工况二噁英的排放特性、焚烧厂周边环境介质(土壤、大气)二噁英分布特性、二噁英大气扩散沉降模拟相关参数、焚烧厂二噁英排放的环境影响评价等进行了系统的研究,得到了如下主要结论:浙江省和重庆市的2座危险废弃物焚烧厂(HWI-A和HWI-B)二噁英排放水平分别为0.49和0.40ng I-TEQ Nm-3,满足国家的排放标准,烟气中二噁英的D/F<1,属于典型的危险废弃物烟气二噁英指纹特征。启停炉期间,二燃室尾部烟温长时间停留在400-650℃,满足二噁英前驱体合成的最佳温度区间,促进二噁英生成,增加了相应阶段的二噁英的排放水平。如果按照焚烧炉正常工况达标排放计算(0.5 ng I-TEQ Nm-3),HWI-A 一整年二噁英的排放总量达到59.44 mg I-TEQ,三次启停炉二噁英的排放量就占到全年的30.13%。HWI-A周边土壤二噁英的基线平均值为7.35ngI-TEQkg-1,处于较高水平。8年的连续监测发现,受主导风向影响,焚烧厂北面和西面的土壤二噁英浓度逐渐增加。土壤二噁英指纹特征趋向于焚烧源排放的二噁英指纹特征,但主成分分析发现危险废弃物焚烧厂HWI-A对研究区域土壤二噁英影响较小。利用酶联免疫法对HWI-B周边土壤二噁英TEQ值进行快速筛查以确定土壤高分辨检测点。除异常点S1(227.45ng I-TEQkg-1)外,HWI-B周边土壤二噁英平均水平为2.90 ngI-TEQkg-1,烟气二噁英沉降和飞灰逸出可能是导致S1点土壤二噁英浓度异常高的原因。该焚烧厂的二噁英指纹特征与土壤二噁英的指纹特征分布相似,主成分分析发现危险废弃物焚烧厂以及水泥厂均会对研究区域的土壤产生影响。HWI-A 周边大气二噁英水平为 0.091-1.479 pgI-TEQ m3,均值为 0.525pgI-TEQ m-3,处于世界范围内废弃物焚烧厂周边的高端值。各监测点的大气二噁英有毒异构体指纹特征分布相似,主要浓度贡献者为OCDD、OCDF、1,2,3,4,7,8-HpCDF异构体中的一个并随时间和空间而异,主要毒性当量贡献者是2,3,4,7,8-PeCDF。以TSP为二噁英扩散载体的年均落地浓度和总沉降浓度始终大于以PM10为载体的浓度,说明吸附颗粒的粒径分布对二噁英浓度扩散及沉降影响较大,并且粗颗粒物的沉降强度大于细颗粒。对比发现,以TSP为二噁英载体得到的模拟值与实际值更接近。100%和80%的气固相分配比例对二噁英年沉降浓度影响较大,前者总沉降浓度是后者的1.5-1.8倍。模拟焚烧源二噁英排放在周边大气中的扩散和沉降时,采用烟气二噁英的气固相分配比例时,模拟出的二噁英落地浓度中气相二噁英比例高出固相二噁英比例1-2个数量级,考虑到环评的保守型,并结合理论与实际,应采用大气二噁英的实际气固相分配系数或者使用Mader和Pankow计算的气固相分配系数代替实际大气二噁英气固相分配系数。AERMOD和CALPUFF模拟焚烧厂HWI-A排放的二噁英在周边的最大落地点浓度在同一数量级10-2pg-TEQm-3上,相较于CALPUFF,AERMOD对区域尺度变化较为敏感。两模型模拟得到的焚烧厂周边6个监测点处大气二噁英浓度预测值均较实测值偏低,CALPUFF模拟值偏离程度大。从与监测数据拟合、环评的保守性和模型复杂性三方面考虑,采用AERMOD模型模拟焚烧厂二噁英排放在周边大气中的扩散沉降情况。HWI-B排放的二噁英落地浓度与焚烧厂坐落的山谷走势相符,地形条件对该焚烧厂二噁英扩散分布影响大于气象条件。HWI-B正常运行一年后周边土壤沉降量最大值(9.7×10-6pgg-1)约为HWI-A(1.1×10-6pgg-1)的10倍,但二噁英沉降量的影响范围约为HWI-A的1/3。考虑正常工况下,HWI-A和HWI-B研究区域内(5×5km)最大沉降点长期(超过25年)运行后土壤二噁英增加量为2.034×10-5和1.78×10-4ngI-TEQkg-1,远低于加拿大和中国农业用地4ngI-TEQ kg-1的标准,即长期运行对周边土壤的影响有限。正常工况下,HWI-A和HWI-B两座焚烧厂周边农村居民和城市居民的最大致癌风险为10-8和10-7,均小于最严格的阿拉斯加标准(10-6),HWI-A在考虑启停炉工况后焚烧厂周边农村居民和城市居民的致癌风险值增长了近15倍,最大值为8.455×10-7和6.341 ×10-7,所以焚烧厂的运行工况对健康风险结果影响较大,环境影响评价时,应将启停炉工况纳入考察范围。