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    專家觀點 | 鄭明輝:二噁英“潰瘍”陰影下,是“談虎色變”還是科學對待?

    分類:環聯生態 > 專家專欄    發布時間:2017年2月18日 21:56    作者:中國環聯    文章來源:中國環聯

    2016-10-31 鄭明輝 

    整理:白瑞彩

    來源:化學品環境安全十人會

    <img data-ratio="0.6291208791208791" data-src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/iadeET8ETqxSf9ynWI3S6jYVIibiauuM4OkQ2raS8MibZIfYYBnR7Lqtib2lw1LnrUvyA7S5skEoYnGzWeoO6VyIQWg/640?wx_fmt=png" data-type="png" data-w="364" _width="112px" src=""" data-fail="0" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; opacity: 0; height: auto !important; word-wrap: break-word !important; visibility: visible !important; width: 112px !important; display: none !important;" alt="">
    鄭明輝,中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室副主任。近20年來,鄭明輝一直從事持久性有機污染物相關研究,在POPs監測方法、二噁英類污染源排放特征、二噁英類控制原理、二噁英光化學降解和環境歸宿研究中有新的發現。作為聯合國環境規劃署特邀專家,參加編寫了《全球 POPs 監測技術導則》和《全球二噁英類污染源調查技術導則》。目前還擔任斯德哥爾摩公約全球持久性有機污染物監測亞太區域協調委員會負責人,聯合國環境規劃署暨斯德哥爾摩公約秘書處持久性有機污染物監測全球協調委員會委員,他負責編制的我國二噁英類排放清單被國務院批準的“履約國家實施計劃”全部引用,為我國履行斯德哥爾公約做出了積極的貢獻。


    本文由對鄭明輝老師采訪整理形成。


    致癌、致畸、致突變……一提到二噁英,腦海里就立刻浮現出這些可怕的詞語,讓人仿佛回到20世紀一樣,彌漫著濃郁的恐懼味道。1999年,比利時發生飼料受二噁英污染,導致畜禽類產品及乳制品二噁英含量超標事件,引起廣大消費者關注。此后不久,荷蘭、法國、德國等也相繼發現,因飼料被二噁英污染導致不少畜禽產品及乳制品含高濃度二噁英。這場風暴很快就刮出了歐洲,猶如惡魔一般,在全球范圍內引發了一場恐慌,許多國家紛紛禁止從上述國家進口乳制品。隨之,各媒體廣泛宣傳了“二噁英”:一場席卷全球的食品危機,仿佛將人們重新拉回了三十年前那場發生于越戰的夢魘。曾經只是肆虐于電視熒幕上的惡魔,如今已然大搖大擺的橫行于油鹽醬醋之間……一時間,這種原本鮮為人知的化學物質竟然變得家喻戶曉,甚至令人談之色變。對二噁英的研究工作,在全球范圍內也刻不容緩的被提上日程。


    毋庸置疑,二噁英的危害確實是現實的、客觀的,絕對不容輕視,但事實真的如人們口口相傳的那樣,還是因為恐懼而將其妖魔化?被恐懼洪流所裹挾的人們是否應該去探尋真實的歷史和這“世紀之毒”的真面目?


    / 持久危害,防范不可少 /


    2001年5月,國際社會共同通過了《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(簡稱“《斯德哥爾摩公約》”或“公約”),決定全球攜手共同應對持久性有機污染物這一頑敵。二噁英類是典型持久性有機污染物,已列入斯德哥爾摩公約,是全球范圍控制的重點污染物。


    從其特性來看,二噁英具有很強生物毒性,同時具有難以降解、可在生物體內蓄積的特點,進入環境將長期殘留,對人類健康和可持續發展構成威脅。正是這些特點,決定了其危害不容忽視,必須積極防范。


    從我國現狀來看,作為一個經濟快速增長的發展中國家,我國目前正面臨比工業發達國家更加復雜的環境問題,存在幾乎所有《斯德哥爾摩公約》附件C列出的17類有可能產生二噁英類的工業來源。我國二噁英排放量大,據初步估算,我國二噁英類的年排放量高達10.2kgTEQ,排放源量多面廣,是全球排放量最大的國家。但是,針對我國二噁英類暴露風險人群的毒性相關疾病的詳細的流行病學研究還十分欠缺。


    一個典型的例子,根據對12個省、市、自治區的母乳監測數據進行比較發現,2007年我國母乳中總二噁英類物質含量為 5.4±2.0 pgTEQ/g 脂 肪;2011年我國母乳中總二噁英類物質含量為6.7±2.8pgTEQ/g 脂肪;大多數地區的母乳樣品中含量呈顯著上升趨勢,2007-2011年平均上升約24%。這是需要我們警醒的一件事情,因為通過膳食的攝入是普通居民二噁英類物質暴露的最主要途徑。母乳中二噁英含量升高,說明污染源排放的二噁英在環境介質中不斷積累且濃度上升。


    不可否認,在我國盡快開展二噁英減排、履行國際公約、保護人們健康和生態環境勢在必行。


    / 科學認識,恐慌不必要 /


    垃圾焚燒并沒有那么可怕,空氣中攝入二噁英類很少


    近年來,由于一些擬建焚燒爐周邊居民的抗議以及媒體的廣泛報道,焚燒爐對周邊環境和人體健康影響特別是二噁英類污染問題成為公眾關注的熱點,而媒體對二噁英類的一些片面報道增加了公眾對垃圾焚燒的恐懼。但其實,環境中(包括一些生活垃圾焚燒發電廠周邊)二噁英類的濃度是很低的,空氣中的二噁英類的濃度通常在飛克水平(10-15g),人不會通過呼吸導致二噁英類中毒。


    筆者接觸到二噁英已經是二十多年前的事情了,1994年做一個二噁英降解研究的科研項目時需要用到二噁英,由于用量較大,只能自己在實驗室合成。經過多種方法的嘗試,最終合成了高純度、也是210種二噁英類中毒性最高的2,3,7,8-TCDD,也是那時才見到二噁英的廬山真面目,也有了更深的了解:這種令人恐懼的物質,其實是一種無色的針狀結晶體,它熔點和沸點都較高,蒸汽壓非常低,常溫下不會是氣體,揮發性極低。



    圖1 1994年在國內實驗室合成的二噁英


    中國二噁英類排放行業分布圖顯示,廢棄物的焚燒排在第三位,占比17.17%,但它包括生活垃圾焚燒、醫療廢物焚燒、危險廢物焚燒、工業廢物焚燒和金屬導線焚燒。生活垃圾焚燒的貢獻大約在2%,由于已經關掉了一些小的垃圾焚燒發電廠,現在估計向大氣排放的貢獻值不超過1%。


    對象不同,毒理各異


    提及二噁英,大家首先想到的就是“世紀之毒”。二噁英類確實有毒,但二噁英包含有210種化合物,這些化合物的毒性差別特別大,210種里只有17種是毒性比較高的,其中最毒的是2,3,7,8-TCDD,有“世紀之毒”之稱。但是,這種認識表述有一定的片面性。說一種物質的急性毒性,一定要對應一下它指的是什么實驗動物,脫離參比就沒有意義了。而不同動物對同一種物質的效應是有很大差別的。豚鼠和倉鼠對2,3,7,8-TCDD的毒性效應相差一萬倍;大鼠、小鼠對它的反應也各有不同。我們只能說,2,3,7,8-TCDD對豚鼠的半致死劑量是已知化合物中最高的,但不能以偏概全應用于其他動物,當然也不能應用于人類。


    毒性當量\名稱

    六六六

    DDT

    1605 農藥

    氰化鉀

    2,3,7,8—TCDD

    LD50(mg/kg)

    1400

    150

    8

    8

    0.0006

    表1 二噁英類的急性毒性(對豚鼠) 


    毒性當量\名稱

    豚鼠

    大鼠

    小鼠

    倉鼠

    LD50(ug/kg)

    0.6-1

    25-60

    100

    200-600

    5500

    表2 二噁英(2378-TCDD)的急性毒性(對其它實驗動物)


    迄今為止,還沒有人類因二噁英類中毒致死報告,也沒有人類確定因二噁英類暴露致癌的報告。唯一一個關于二噁英類中毒的案例是烏克蘭前總統尤先科遭人投毒,體內血清中的二噁英類含量超過正常水平50000倍,臉部皮膚變得“千瘡百孔”,但經過治療,他基本恢復健康面容。即使是關于1976年引起公眾巨大恐慌的意大利賽維索中毒事件,各方的描述也不盡一致。據筆者了解,這次事件確實造成了當地畜禽大量死亡,但是事件發生后當地政府就對公眾進行了緊急疏散,對孕婦也做了終止妊娠的勸告,所以后來媒體頻頻曝光此次事件造成了大量畸形兒產生的報道有待考證。



    圖2 烏克蘭前總統尤先科中毒前(A)、中毒3個月(B)和中毒后3-5年(C)


    / 創新措施,未來有希望 /


    治理,迫在眉睫;破題,尤為關鍵。美國是比較早開展二噁英調查和減排的國家之一,2005年美國環境保護署發表了“美國二噁英污染源清單和環境釋放——2000年更新”報告,該報告顯示1987年、1995年和2000年的美國二噁英年排放量分別為13949gTEQ、3252gTEQ和1106g TEQ,與1987年相比,2000年美國二噁英年排放量減少了約90%,由此看來,只要建立準確、動態的二噁英排放源清單 , 制定完善、針對性強的法律、規范、標準體系 , 采用科學、有效的二噁英污染控制技術,二噁英的有效減排是可以實現的。


    放眼未來,我國二噁英減排應遵循全過程控制、協同控制、技術先進性、技術適用性原則。全過程控制原則,即從源頭削減、過程控制和末端治理全過程提出控制二噁英生成和排放的技術措施。協同控制原則,即充分發揮二噁英污染防治與常規污染物削減控制的協同性,將其與節能減排、推行清潔生產、淘汰落后產能等統籌推進。技術先進性原則,即優先采用有利于二噁英削減和控制的先進工藝技術和防控措施。技術適用性原則,即通過掌握重點行業二噁英的產生狀況、技術工藝和污染防治設施水平以及環境管理等方面的綜合信息,針對性地采用符合我國國情和行業特點的二噁英削減技術方法和控制措施。


    協同控制


    隨著我國減排技術的不斷提高,二噁英的減排與其它常規污染物的協同減排變得更容易實現。比如,近年來國家對 NOx 的控制指標更趨嚴格,這就使得火電廠和垃圾焚燒廠增加了一些催化脫氮的裝置,而這些催化劑稍加改造就可以用于二噁英的減排。因此,在未來有可能隨著國家對環保要求的不斷提高,在常規污染物的減排過程中也能有效去除二噁英。


    技術措施


    從前期合成二噁英的經驗中,筆者及團隊得到一個逆向的思路,即在廢物焚燒煙氣冷卻過程中制造不利于二噁英合成的條件,阻滯二噁英生成,這樣就可以從源頭降低二噁英類產生量。這條技術路線歷經10多年的實踐,取得了一些重要技術突破,依據現有試驗結果提出了開展更大規模工業示范的建議。例如,在山東泰安采用循環流化床技術,日處理1000 噸生活垃圾的焚燒發電廠完成中試實驗平臺(即旁路煙道試驗裝置)的設計、制造、安裝和調試運行,并隨即進行了阻滯劑投放比對數據采樣試驗。該實驗數據表明:鈣基阻滯劑對于煙氣和飛灰中二噁英類的總量減量效果明顯,在750℃煙氣噴入600目鈣基阻滯劑,二噁英類總量降低78.7%。該項二噁英類的阻滯技術不同于現有的末端處理技術,如通常采用的活性炭和布袋除塵的“污染物轉移”,具有很大革新意義。



    圖3 泰安生活垃圾焚燒發電廠二噁英阻滯技術示范工程


    重點領域


    二噁英的治理需要一個循序漸進的過程,不能寄望于一蹴而就?,F階段關鍵是要突出重點,注重高濃度排放源頭優先治理,以便找到一個突破口,“舉一反三”,達到事半功倍的效果。


    目前我國二噁英污染防控的重點領域有4個,包括廢棄物焚燒、鐵礦石燒結、電弧爐煉鋼以及再生有色金屬冶煉?;趯U棄物焚燒廠煙氣排放的監測數據,我國大型生活垃圾焚燒發電廠已掌握了煙氣中二噁英污染防治的實用技術,煙氣中二噁英濃度水平能夠達到國際上最嚴格的排放限值;但一些醫療廢物焚燒廠,以及近年來興起的采用小型簡易焚燒爐處理農村生活垃圾成為二噁英污染防控值得關注的熱點。盡管我國已經頒布了鋼鐵、再生有色金屬冶煉行業二噁英污染控制標準,但與廢物焚燒相比,冶金行業二噁英污染監控的力度還有待加強,清潔生產的理念應貫穿從原料到末端排放的各個環節。


    / 結語 /


    二噁英污染與每一個人息息相關,輕視二噁英危害或對其過分恐懼都是片面的,只有科學的認識,才能找到更好的控制措施,防患于未然。


    正如著名的天文學家和科普作家卡爾·薩根所說:“我們是大地和天空的孩子,在這個星球上我們積累了不少危險的包袱,但也收獲了人間的憐憫,收獲了給孩子們的愛,收獲了巨大的、不斷進步的、充滿熱情的智慧,這些都成為了我們繼續前行的力量?!?/span>


    我們相信:依靠人類的智慧和科學的進步,二噁英的問題會得到有效地解決。

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