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专家观点 | 郑明辉:二噁英“溃疡”阴影下,是“谈虎色变”还是科学对待?

时间:2016-10-31 作者:大地公司 浏览:2487





郑明辉


中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室副主任


近20年来,郑明辉一直从事持久性有机污染物相关研究,在POPs监测方法、二噁英类污染源排放特征、二噁英类控制原理、二噁英光化学降解和环境归宿研究中有新的发现。作为联合国环境规划署特邀专家,参加编写了《全球 POPs 监测技术导则》和《全球二噁英类污染源调查技术导则》。目前还担任斯德哥尔摩公约全球持久性有机污染物监测亚太区域协调委员会负责人,联合国环境规划署暨斯德哥尔摩公约秘书处持久性有机污染物监测全球协调委员会委员,他负责编制的我国二噁英类排放清单被国务院批准的“履约国家实施计划”全部引用,为我国履行斯德哥尔公约做出了积极的贡献。

本文由对郑明辉老师采访整理形成。


致癌、致畸、致突变……一提到二噁英,脑海里就立刻浮现出这些可怕的词语,让人仿佛回到20世纪一样,弥漫着浓郁的恐惧味道。1999年,比利时发生饲料受二噁英污染,导致畜禽类产品及乳制品二噁英含量超标事件,引起广大消费者关注。此后不久,荷兰、法国、德国等也相继发现,因饲料被二噁英污染导致不少畜禽产品及乳制品含高浓度二噁英。这场风暴很快就刮出了欧洲,犹如恶魔一般,在全球范围内引发了一场恐慌,许多国家纷纷禁止从上述国家进口乳制品。随之,各媒体广泛宣传了“二噁英”:一场席卷全球的食品危机,仿佛将人们重新拉回了三十年前那场发生于越战的梦魇。曾经只是肆虐于电视荧幕上的恶魔,如今已然大摇大摆的横行于油盐酱醋之间……一时间,这种原本鲜为人知的化学物质竟然变得家喻户晓,甚至令人谈之色变。对二噁英的研究工作,在全球范围内也刻不容缓的被提上日程。




毋庸置疑,二噁英的危害确实是现实的、客观的,绝对不容轻视,但事实真的如人们口口相传的那样,还是因为恐惧而将其妖魔化?被恐惧洪流所裹挟的人们是否应该去探寻真实的历史和这“世纪之毒”的真面目?



持久危害,防范不可少


2001年5月,国际社会共同通过了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(简称“《斯德哥尔摩公约》”或“公约”),决定全球携手共同应对持久性有机污染物这一顽敌。二噁英类是典型持久性有机污染物,已列入斯德哥尔摩公约,是全球范围控制的重点污染物。


从其特性来看,二噁英具有很强生物毒性,同时具有难以降解、可在生物体内蓄积的特点,进入环境将长期残留,对人类健康和可持续发展构成威胁。正是这些特点,决定了其危害不容忽视,必须积极防范。


从我国现状来看,作为一个经济快速增长的发展中国家,我国目前正面临比工业发达国家更加复杂的环境问题,存在几乎所有《斯德哥尔摩公约》附件C列出的17类有可能产生二噁英类的工业来源。我国二噁英排放量大,据初步估算,我国二噁英类的年排放量高达10.2kgTEQ,排放源量多面广,是全球排放量最大的国家。但是,针对我国二噁英类暴露风险人群的毒性相关疾病的详细的流行病学研究还十分欠缺。


一个典型的例子,根据对12个省、市、自治区的母乳监测数据进行比较发现,2007年我国母乳中总二噁英类物质含量为 5.4±2.0 pgTEQ/g 脂 肪;2011年我国母乳中总二噁英类物质含量为6.7±2.8pgTEQ/g 脂肪;大多数地区的母乳样品中含量呈显著上升趋势,2007-2011年平均上升约24%。这是需要我们警醒的一件事情,因为通过膳食的摄入是普通居民二噁英类物质暴露的最主要途径。母乳中二噁英含量升高,说明污染源排放的二噁英在环境介质中不断积累且浓度上升。


不可否认,在我国尽快开展二噁英减排、履行国际公约、保护人们健康和生态环境势在必行。



科学认识,恐慌不必要


垃圾焚烧并没有那么可怕,空气中摄入二噁英类很少


近年来,由于一些拟建焚烧炉周边居民的抗议以及媒体的广泛报道,焚烧炉对周边环境和人体健康影响特别是二噁英类污染问题成为公众关注的热点,而媒体对二噁英类的一些片面报道增加了公众对垃圾焚烧的恐惧。但其实,环境中(包括一些生活垃圾焚烧发电厂周边)二噁英类的浓度是很低的,空气中的二噁英类的浓度通常在飞克水平(10-15g),人不会通过呼吸导致二噁英类中毒。


笔者接触到二噁英已经是二十多年前的事情了,1994年做一个二噁英降解研究的科研项目时需要用到二噁英,由于用量较大,只能自己在实验室合成。经过多种方法的尝试,最终合成了高纯度、也是210种二噁英类中毒性最高的2,3,7,8-TCDD,也是那时才见到二噁英的庐山真面目,也有了更深的了解:这种令人恐惧的物质,其实是一种无色的针状结晶体,它熔点和沸点都较高,蒸汽压非常低,常温下不会是气体,挥发性极低。



图1 1994年在国内实验室合成的二噁英


中国二噁英类排放行业分布图显示,废弃物的焚烧排在第三位,占比17.17%,但它包括生活垃圾焚烧、医疗废物焚烧、危险废物焚烧、工业废物焚烧和金属导线焚烧。生活垃圾焚烧的贡献大约在2%,由于已经关掉了一些小的垃圾焚烧发电厂,现在估计向大气排放的贡献值不超过1%。


对象不同,毒理各异


提及二噁英,大家首先想到的就是“世纪之毒”。二噁英类确实有毒,但二噁英包含有210种化合物,这些化合物的毒性差别特别大,210种里只有17种是毒性比较高的,其中最毒的是2,3,7,8-TCDD,有“世纪之毒”之称。但是,这种认识表述有一定的片面性。说一种物质的急性毒性,一定要对应一下它指的是什么实验动物,脱离参比就没有意义了。而不同动物对同一种物质的效应是有很大差别的。豚鼠和仓鼠对2,3,7,8-TCDD的毒性效应相差一万倍;大鼠、小鼠对它的反应也各有不同。我们只能说,2,3,7,8-TCDD对豚鼠的半致死剂量是已知化合物中最高的,但不能以偏概全应用于其他动物,当然也不能应用于人类



迄今为止,还没有人类因二噁英类中毒致死报告,也没有人类确定因二噁英类暴露致癌的报告。唯一一个关于二噁英类中毒的案例是乌克兰前总统尤先科遭人投毒,体内血清中的二噁英类含量超过正常水平50000倍,脸部皮肤变得“千疮百孔”,但经过治疗,他基本恢复健康面容。即使是关于1976年引起公众巨大恐慌的意大利赛维索中毒事件,各方的描述也不尽一致。据笔者了解,这次事件确实造成了当地畜禽大量死亡,但是事件发生后当地政府就对公众进行了紧急疏散,对孕妇也做了终止妊娠的劝告,所以后来媒体频频曝光此次事件造成了大量畸形儿产生的报道有待考证。


图2 乌克兰前总统尤先科中毒前(A)、中毒3个月(B)和中毒后3-5年(C)


创新措施,未来有希望


治理,迫在眉睫;破题,尤为关键。美国是比较早开展二噁英调查和减排的国家之一,2005年美国环境保护署发表了“美国二噁英污染源清单和环境释放——2000年更新”报告,该报告显示1987年、1995年和2000年的美国二噁英年排放量分别为13949gTEQ、3252gTEQ和1106g TEQ,与1987年相比,2000年美国二噁英年排放量减少了约90%,由此看来,只要建立准确、动态的二噁英排放源清单 , 制定完善、针对性强的法律、规范、标准体系 , 采用科学、有效的二噁英污染控制技术,二噁英的有效减排是可以实现的。


放眼未来,我国二噁英减排应遵循全过程控制、协同控制、技术先进性、技术适用性原则。全过程控制原则,即从源头削减、过程控制和末端治理全过程提出控制二噁英生成和排放的技术措施。协同控制原则,即充分发挥二噁英污染防治与常规污染物削减控制的协同性,将其与节能减排、推行清洁生产、淘汰落后产能等统筹推进。技术先进性原则,即优先采用有利于二噁英削减和控制的先进工艺技术和防控措施。技术适用性原则,即通过掌握重点行业二噁英的产生状况、技术工艺和污染防治设施水平以及环境管理等方面的综合信息,针对性地采用符合我国国情和行业特点的二噁英削减技术方法和控制措施。


协同控制


随着我国减排技术的不断提高,二噁英的减排与其它常规污染物的协同减排变得更容易实现。比如,近年来国家对 NOx 的控制指标更趋严格,这就使得火电厂和垃圾焚烧厂增加了一些催化脱氮的装置,而这些催化剂稍加改造就可以用于二噁英的减排。因此,在未来有可能随着国家对环保要求的不断提高,在常规污染物的减排过程中也能有效去除二噁英。


技术措施


从前期合成二噁英的经验中,笔者及团队得到一个逆向的思路,即在废物焚烧烟气冷却过程中制造不利于二噁英合成的条件,阻滞二噁英生成,这样就可以从源头降低二噁英类产生量。这条技术路线历经10多年的实践,取得了一些重要技术突破,依据现有试验结果提出了开展更大规模工业示范的建议。例如,在山东泰安采用循环流化床技术,日处理1000 吨生活垃圾的焚烧发电厂完成中试实验平台(即旁路烟道试验装置)的设计、制造、安装和调试运行,并随即进行了阻滞剂投放比对数据采样试验。该实验数据表明:钙基阻滞剂对于烟气和飞灰中二噁英类的总量减量效果明显,在750℃烟气喷入600目钙基阻滞剂,二噁英类总量降低78.7%。该项二噁英类的阻滞技术不同于现有的末端处理技术,如通常采用的活性炭和布袋除尘的“污染物转移”,具有很大革新意义。


图3 泰安生活垃圾焚烧发电厂二噁英阻滞技术示范工程


重点领域


二噁英的治理需要一个循序渐进的过程,不能寄望于一蹴而就。现阶段关键是要突出重点,注重高浓度排放源头优先治理,以便找到一个突破口,“举一反三”,达到事半功倍的效果。


目前我国二噁英污染防控的重点领域有4个,包括废弃物焚烧、铁矿石烧结、电弧炉炼钢以及再生有色金属冶炼。基于对废弃物焚烧厂烟气排放的监测数据,我国大型生活垃圾焚烧发电厂已掌握了烟气中二噁英污染防治的实用技术,烟气中二噁英浓度水平能够达到国际上最严格的排放限值;但一些医疗废物焚烧厂,以及近年来兴起的采用小型简易焚烧炉处理农村生活垃圾成为二噁英污染防控值得关注的热点。尽管我国已经颁布了钢铁、再生有色金属冶炼行业二噁英污染控制标准,但与废物焚烧相比,冶金行业二噁英污染监控的力度还有待加强,清洁生产的理念应贯穿从原料到末端排放的各个环节。


结语


二噁英污染与每一个人息息相关,轻视二噁英危害或对其过分恐惧都是片面的,只有科学的认识,才能找到更好的控制措施,防患于未然。


正如著名的天文学家和科普作家卡尔·萨根所说:“我们是大地和天空的孩子,在这个星球上我们积累了不少危险的包袱,但也收获了人间的怜悯,收获了给孩子们的爱,收获了巨大的、不断进步的、充满热情的智慧,这些都成为了我们继续前行的力量。”


我们相信:依靠人类的智慧和科学的进步,二噁英的问题会得到有效地解决。



来源:化学品环境安全十人会、固废观察





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