06-各種海洋污染-難降解有機(jī)物D-其它各類難降解有機(jī)物

1、揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)第六章各種海洋環(huán)境災(zāi)害及海洋環(huán)境生態(tài)破壞現(xiàn)狀-難降解有機(jī)物（POPs）對(duì)海洋的污染及其危害POPs的檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)技術(shù)v 當(dāng)前，POPs的檢測(cè)分析方法主要有以下三類。v （1）化學(xué)分析：氣相色譜法-GC；氣質(zhì)聯(lián)用法-GC/MS；高效液相色譜法-HPLC；超臨界流體色譜法-SFC；毛細(xì)管電泳法-CE；v （2）生物分析：是利用生物對(duì)POPs的某些特征反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中POPs的檢測(cè)。生物傳感器檢測(cè)法、表面胞質(zhì)團(tuán)共振檢測(cè)法和以Ah受體為基礎(chǔ)的生物分析方法等；v （3）免疫分析：是利用抗原與抗體特異性反應(yīng)的特性對(duì)抗原或抗體進(jìn)行量或質(zhì)的測(cè)定分析。如：單克隆抗體檢測(cè)、放射免疫法、免疫沉淀

2、法。免疫學(xué)檢測(cè)方法主要用于PCBs和二噁英類化合物的檢測(cè)，這類分析方法具有分析成本低、選擇性好、靈敏度高、操作簡單、檢測(cè)速度快等特點(diǎn)。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院目前二惡英類物質(zhì)的檢測(cè)方法有哪些？目前二惡英類物質(zhì)的檢測(cè)方法有哪些？一、化學(xué)儀器分析方法vHRGC/HRMSvGC/HRMSvHRGC/LRMS二、生物檢測(cè)方法vEROD細(xì)胞培養(yǎng)法v熒光素酶方法vEIA酶免疫方法vDELFIA熒光免疫法揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二惡英類持久性污染物的檢測(cè) 二惡英類持久性污染物的檢測(cè)二惡英類持久性污染物的檢測(cè)v 由于濃度十分低，在分析環(huán)境中的二惡英類

3、時(shí)，需要分由于濃度十分低，在分析環(huán)境中的二惡英類時(shí)，需要分離大約離大約200200種左右的異構(gòu)體，要求進(jìn)行繁雜的前處理和高種左右的異構(gòu)體，要求進(jìn)行繁雜的前處理和高靈敏度的測(cè)定。靈敏度的測(cè)定。v 分析裝置通常使用氣相色譜儀連接高分離毛細(xì)管柱的高分析裝置通常使用氣相色譜儀連接高分離毛細(xì)管柱的高分辨色譜分辨色譜/ /質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀（ （HRGC/HRMSHRGC/HRMS） ）。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院氣體樣品固體樣品液體樣品樣品預(yù)處理過程飛灰廢水美國美國EPA1613，8280b，8290，德國等二惡英樣品預(yù)處，德國等二惡英樣品預(yù)處理方法加以改進(jìn)理方法加以改進(jìn)索氏提取、

4、酸堿洗、多級(jí)酸堿硅索氏提取、酸堿洗、多級(jí)酸堿硅膠柱純化、氧化鋁柱分離、小氧膠柱純化、氧化鋁柱分離、小氧化鋁柱精分等主要步驟化鋁柱精分等主要步驟HRGC/LRMS聯(lián)用技術(shù)聯(lián)用技術(shù)二惡英痕量分析方法二惡英痕量分析方法色譜和質(zhì)譜條件設(shè)定色譜和質(zhì)譜條件設(shè)定分析結(jié)果分析結(jié)果二惡英類持久性污染物的檢測(cè)揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二惡英類持久性污染物的檢測(cè)揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院HRGC/HRMS一、采用HRGC/HRMS(分辨率在10000以上的高分辨率色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀）的超痕量分析方法。優(yōu)點(diǎn)：1、靈敏度高； 2、能同時(shí)檢測(cè)多個(gè)離子。 3、是被認(rèn)可的

5、二惡英標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，如美國的EPA 1613方法和日本工業(yè)用的JIS K0311方法。 缺點(diǎn)：1、分析操作復(fù)雜； 2、樣品前處理過程非常復(fù)雜，分析樣品所需時(shí)間周期長（通常為1020d)； 3、設(shè)備投入成本和運(yùn)行費(fèi)用高昂； 4、購買同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等消耗品費(fèi)用高； 5、檢測(cè)費(fèi)用高昂。（一個(gè)樣品需9001800美元） 6、檢測(cè)只能在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，而建造二惡英檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室需要幾百萬美元。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院GC/HRMS和和HRGC/LRMSv使用GC/HRMS法可保證靈敏度，簡化前處理步驟，縮短檢測(cè)時(shí)間，降低檢測(cè)成本，但仍需在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中完成；v使用HRGC/LRM

6、S法可極大降低在檢測(cè)儀器方面的投入，但當(dāng)每克樣品中二惡英濃度低于pg/g水平時(shí)，卻無法獲得可靠的檢測(cè)結(jié)果。因而HRGC/LRMS法僅適用于檢測(cè)二惡英濃度較高的污染源樣品和污染較重的土壤樣品。例如，美國的EPA 8280方法可檢測(cè)出土壤、底泥、飛灰和燃油等樣品中含48個(gè)氯的二惡英化合物，不能用于檢測(cè)如食品等二惡英含量較低的樣品。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院生物檢測(cè)方法生物檢測(cè)方法v 目前建立的生物學(xué)檢測(cè)方法均是通過對(duì)Ah受體活化程度的測(cè)定來間接表達(dá)二惡英的TEQ。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院EROD細(xì)胞培養(yǎng)法細(xì)胞培養(yǎng)法 二惡英與Ah受體結(jié)合

7、活化后，被Ah受體核轉(zhuǎn)位因子（ARNT）轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，活化的核內(nèi)基因是特異性DNA片段即二惡英響應(yīng)因子（DRE）。啟動(dòng)發(fā)揮毒性的基因并增加其轉(zhuǎn)錄，從而激活EROD酶的活性。所以通過測(cè)定EROD酶的活性，可以了解二惡英激活A(yù)h受體的能力，進(jìn)而獲得測(cè)試樣品中二惡英的TEQ 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院螢光素酶方法螢光素酶方法v該方法是將螢火蟲螢光素酶作為報(bào)告基因結(jié)合到控制轉(zhuǎn)錄的DRE上，制備成質(zhì)粒載體并轉(zhuǎn)染H4IIE大白鼠肝癌細(xì)胞系（含Ah受體傳導(dǎo)途徑的各個(gè)部件）。以此構(gòu)成的CALUX系統(tǒng)螢光素酶誘導(dǎo)活性與二惡英 的毒性系數(shù)相對(duì)應(yīng)，最終測(cè)定的結(jié)果也是TEQ 。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)

8、州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院EIA酶免疫方法酶免疫方法v該方法是根據(jù)鼠單克隆抗體DD3與二惡英結(jié)合的特點(diǎn)而建立的競爭抑制酶免疫方法。使用酶競爭配合物（HRP）和樣品中二惡英共同競爭有限的DD3抗體的特異性結(jié)合位點(diǎn),以一系列不同濃度的2,3,7,8TCDD為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，作出2,3,7,8-TCDD標(biāo)樣與對(duì)應(yīng)樣品的劑量效應(yīng)曲線，樣品中二惡英毒性強(qiáng)度以計(jì)算出的TCDD毒性等價(jià)濃度間接表示。最終通過測(cè)定DD3與HRP螯合物的熒光強(qiáng)度來獲取二惡英的TEQ。螯合物的熒光強(qiáng)度與二惡英的TEQ成反比。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院DELFIA熒光免疫法熒光免疫法vDEL

9、FIA（Dissociation-enhancement Lanthanide Fluoro Immunoassay）法屬于時(shí)間分辨熒光免疫分析法。該方法利用生物基因技術(shù)選擇出合適的抗原鍵合銪離子與樣品中二惡英競爭單克隆抗體，待免疫反應(yīng)完全后加入熒光增強(qiáng)液,使銪離子從抗原中解離下來，進(jìn)入增強(qiáng)液,形成膠束，高效地發(fā)出熒光。螯合物最終用時(shí)間分辨熒光法分析，其熒光強(qiáng)度與二惡英的TEQ成反比。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院表1 二惡英檢測(cè)方法對(duì)比分析檢測(cè)方法檢測(cè)方法前處理前處理過程過程檢測(cè)時(shí)間檢測(cè)時(shí)間檢測(cè)成本檢測(cè)成本靈敏度靈敏度實(shí)驗(yàn)條件成實(shí)驗(yàn)條件成本本（d）（美元（美元/單位

10、單位樣品）樣品）（pg/g）(1000美元美元)HRGC/HRMS法法復(fù)雜復(fù)雜1490018000.01800GC/HRMS法法有些有些簡化簡化3750010000.1700GC/LRMS法法有些有些簡化簡化34005001200EROD法法比較比較簡化簡化3100012001200螢光素酶螢光素酶法法比較比較簡化簡化32009000.025200EIA法法比較比較簡化簡化22009000.5200DELFIA法法十分十分簡化簡化 24h10150.135揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院多層二惡英分級(jí)檢測(cè)體系多層二惡英分級(jí)檢測(cè)體系第一級(jí)：低成本、快速的生物檢測(cè)方法可應(yīng)用于

11、一般食品檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，如定量篩選大規(guī)模的污染源樣品等。第二級(jí)：一般的化學(xué)儀器分析包括GC/HRMS法和HRGC/LRMS法，可應(yīng)用于對(duì)篩選出的樣品進(jìn)行較高精度的檢測(cè)。第三級(jí)：建立幾個(gè)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的二惡英專業(yè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，完成對(duì)二惡英檢測(cè)的權(quán)威認(rèn)證分析工作。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX二惡英快速檢測(cè)方案二惡英快速檢測(cè)方案vXDS擁有一項(xiàng)基因工程改造細(xì)胞株專利(美國專利號(hào)5,854,010). 此改造細(xì)胞株可因芳香烴受體被激活而反式激活螢火蟲熒光素酶表達(dá).因此, 這一改造細(xì)胞株可用于檢測(cè)和定量分析芳香烴受體配基多少,也就是多氯二苯并二惡英(PCDDs),多氯二

12、苯并呋喃(PCDFs),多氯聯(lián)苯同類物(PCBs) 的多少.XDS稱這一檢測(cè)技術(shù)CALUX. 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX二惡英快速檢測(cè)方案二惡英快速檢測(cè)方案vXDS除了對(duì)于二惡英及其相似物檢驗(yàn)的CALUX生物檢驗(yàn)技術(shù)本身獲得美國專利,另外其樣本處理過程也獲得了美國專利(專利號(hào)6,720,431).該過程可以使共面PCBs 和PCDDs/PCDFs 被分離,從而使TEQ的估算可以適用于其分離后的不同化學(xué)物質(zhì).這也使得對(duì)于氯化的二惡英/ 呋喃和PCBs 的TEQ的估算報(bào)告得到實(shí)現(xiàn). 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX二惡英快速檢測(cè)

13、方案二惡英快速檢測(cè)方案 CALUX是經(jīng)美國EPA批準(zhǔn)的一種生物檢測(cè)方法，可用于檢測(cè)土壤、水、煙氣、污泥、飼料、添加劑以及生物組織中的二惡英、呋喃和多氯聯(lián)苯。該方法2007年已被美國指定為國家標(biāo)準(zhǔn)方法。得到美國（FDA和EPA）、歐盟、智利、日本等國的廣泛采用，是大量篩查二惡英污染物的新型快速檢測(cè)技術(shù)。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX生物檢測(cè)法的原理生物檢測(cè)法的原理vCALUX 生物檢測(cè)法是使用基因轉(zhuǎn)換過后的芳香烴受體（AhR）控制下的基因。這個(gè)基因可以制造象熒火蟲般熒光的熒光素酶。CALUX 生物檢測(cè)法就是利用這個(gè)原理，讓轉(zhuǎn)換后的細(xì)胞和環(huán)境中的芳香烴二惡英類物質(zhì)

14、接觸，使它增加合成熒光素酶蛋白質(zhì)。然后測(cè)定熒光素酶的發(fā)光量之后，就可求得樣品中的二惡英 TEQ 的濃度了。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX原理圖原理圖揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX與與GC/MS方法相關(guān)性很好方法相關(guān)性很好揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院CALUX的特點(diǎn)的特點(diǎn)v已獲得美國、歐盟、日本等國官方認(rèn)可，方法成熟可靠；v高靈敏度（-+“Tr

15、ace Chemistries of fire”揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院OOOOClClClCl2 Cl2+-OOClClClCl2 Cl2+-O2+揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 MWC 2004Hangzhou, March 2004OOClClClClOHClClClHOClClCl-+揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二惡二惡英排英排放放1. 原生垃圾原生垃圾中的二惡英中的二惡英2. 燃燒過程中燃燒過程中的氣相反應(yīng)生成的氣相反應(yīng)生成3. 煙氣冷卻過程中的煙氣冷卻過程中的異相催化反應(yīng)生成異相催化反應(yīng)生成廢物焚燒過程

16、中的二廢物焚燒過程中的二惡英生成機(jī)理惡英生成機(jī)理重點(diǎn)源二惡英控制技術(shù)重點(diǎn)源二惡英控制技術(shù)技術(shù)先導(dǎo)技術(shù)先導(dǎo)揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院減少二惡英類排放的技術(shù)措施減少二惡英類排放的技術(shù)措施 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 原生垃圾存在著一定量的二惡英，同時(shí)城市生活原生垃圾存在著一定量的二惡英，同時(shí)城市生活垃圾的二惡英含量與種類和組成不同會(huì)有所不同。垃圾的二惡英含量與種類和組成不同會(huì)有所不同。 歐洲：約為歐洲：約為6 650 ng I-TEQ/kg50 ng I-TEQ/kg 中國臺(tái)灣：張乃斌估計(jì)中國臺(tái)灣：張乃斌估計(jì)1111255ng I-TEQ/k

17、g255ng I-TEQ/kg，其，其中以塑料、織物中的含量較高。中以塑料、織物中的含量較高。 原生垃圾中二惡英直接進(jìn)入自然環(huán)境中，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)原生垃圾中二惡英直接進(jìn)入自然環(huán)境中，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)過先進(jìn)焚燒技術(shù)處理后的排放量。高于經(jīng)過先進(jìn)焚燒技術(shù)處理后的排放量。 組成的控制 垃圾分類!揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院生活垃圾中的二惡英含量生活垃圾中的二惡英含量 名稱名稱二惡英含量二惡英含量ng I-TEQ/kgng I-TEQ/kg西班牙西班牙 MSWMSW4.40-13.274.40-13.2745.73-87.4845.73-87.48西班牙西班牙RDFRDF3.81-4.76

18、3.81-4.76西班牙西班牙CompostCompost5.00-57.235.00-57.23德國德國 MSW1MSW130-4130-41德國德國MSW2MSW230-11730-117德國德國MSW3MSW31.4 -33.31.4 -33.3德國德國MSW4MSW411-25511-255德國德國MSW5MSW55050德國德國 “ “Green” wasteGreen” waste5-505-50下水道污泥下水道污泥10 - 500010 - 5000日本日本MSWMSW1.3-161.3-16中國中國MSWMSW10101616揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)

19、院 改進(jìn)燃燒狀況減少PCDD/Fs的生成v優(yōu)化燃燒參數(shù)及爐膛結(jié)構(gòu)的改進(jìn)可減少優(yōu)化燃燒參數(shù)及爐膛結(jié)構(gòu)的改進(jìn)可減少PCDD/FsPCDD/Fs生成。生成。v采用高精度的燃燒控制系統(tǒng)保證燃燒的穩(wěn)定。采用高精度的燃燒控制系統(tǒng)保證燃燒的穩(wěn)定。 850850C for 2 C for 2 秒秒 6 % O6 % O2 2 良好的爐內(nèi)湍流組織良好的爐內(nèi)湍流組織 空氣預(yù)熱空氣預(yù)熱 可控的給料系統(tǒng)可控的給料系統(tǒng)揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院保持焚燒爐長期穩(wěn)定運(yùn)行，避免間歇啟停保持焚燒爐長期穩(wěn)定運(yùn)行，避免間歇啟停因此，為了防止在垃圾焚燒因此，為了防止在垃圾焚燒過程中產(chǎn)生二惡英類，首先過程中

20、產(chǎn)生二惡英類，首先在運(yùn)行中必須燃盡廢物，而在運(yùn)行中必須燃盡廢物，而且在運(yùn)行開始和結(jié)束時(shí)，如且在運(yùn)行開始和結(jié)束時(shí)，如果爐內(nèi)溫度低，不應(yīng)投入新果爐內(nèi)溫度低，不應(yīng)投入新的廢物；此外還需要考慮如的廢物；此外還需要考慮如何盡可能縮短運(yùn)行開始所需何盡可能縮短運(yùn)行開始所需要的時(shí)間。要的時(shí)間。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院燃燒過程中添加抑制劑防止PCDD/Fs的生成v 許多無機(jī)或有機(jī)的化合物被用來抑制二惡英的生成。許多無機(jī)或有機(jī)的化合物被用來抑制二惡英的生成。v 一類為堿性化合物，如一類為堿性化合物，如NHNH3 3、CaOCaO、NaOHNaOH、KOHKOH和和NaNa2 2COC

21、O3 3，這些堿性化合物可以改變飛灰表面的酸度；這些堿性化合物可以改變飛灰表面的酸度；v 另外一類抑制劑是指可以和能夠催化二惡英反應(yīng)的過另外一類抑制劑是指可以和能夠催化二惡英反應(yīng)的過渡金屬結(jié)合形成生成其它絡(luò)合物的化合物，如含硫化渡金屬結(jié)合形成生成其它絡(luò)合物的化合物，如含硫化合物合物SOSO2 2。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院0.40.50.60.70.80.904812162024 燃燃 料料 中中 S S/ /C Cl l摩摩 爾爾 比比毒毒性性當(dāng)當(dāng) 量量排排放放 / / n ng g I I- -T TE EQ Q/ /g g M MS SW W020406080

22、100毒毒性性當(dāng)當(dāng) 量量抑抑制制效效 率率/ / % %燃料中S/Cl摩爾比毒性當(dāng)量抑制效率 %毒性當(dāng)量排放量 ng I-TEQ/g揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院在焚燒爐的燃燒后區(qū)域防止PCDD/Fs形成如如: : 采用急冷裝置控制煙氣的溫度采用急冷裝置控制煙氣的溫度時(shí)間分布時(shí)間分布v 已有研究證明已有研究證明PCDD/FsPCDD/Fs的的“從頭合成從頭合成”是在焚燒爐的燃是在焚燒爐的燃后區(qū)域中形成，后區(qū)域中形成，PCDD/FsPCDD/Fs形成的溫度范圍在形成的溫度范圍在200200500500之間，且在之間，且在300-325300-325時(shí)時(shí)PCDD/FsPCD

23、D/Fs的生成量最大。因此的生成量最大。因此抑制抑制PCDD/FsPCDD/Fs生成的可行技術(shù)是迅速冷卻煙氣。生成的可行技術(shù)是迅速冷卻煙氣。v 實(shí)現(xiàn)煙氣迅速冷卻技術(shù)關(guān)鍵因素是平均煙氣冷卻速率，實(shí)現(xiàn)煙氣迅速冷卻技術(shù)關(guān)鍵因素是平均煙氣冷卻速率，一般焚燒爐中的煙氣冷卻速率通常在一般焚燒爐中的煙氣冷卻速率通常在100-200/s100-200/s范圍范圍內(nèi)，爐膛出口二惡英的濃度一般為內(nèi)，爐膛出口二惡英的濃度一般為5 ng -TEQ/Nm35 ng -TEQ/Nm3，要，要達(dá)到低于達(dá)到低于0.1 ng -TEQ/Nm30.1 ng -TEQ/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)，煙氣冷卻速率必須的標(biāo)準(zhǔn)，煙氣冷卻速率必須在在50

24、0-1000/s500-1000/s之間。之間。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院尾氣排放控制措施v布袋除塵器布袋除塵器v干法洗滌器干法洗滌器v半干法洗滌器半干法洗滌器v濕法洗滌器濕法洗滌器v夾帶流吸附裝置夾帶流吸附裝置v固定床吸附裝置固定床吸附裝置v移動(dòng)床吸附裝置移動(dòng)床吸附裝置v選擇性及非選擇性催化器等。選擇性及非選擇性催化器等。 目前國際上通用的去除煙氣中二惡英的技術(shù)是活性炭噴目前國際上通用的去除煙氣中二惡英的技術(shù)是活性炭噴射加布袋除塵器。射加布袋除塵器。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二噁英控制技術(shù)二噁英控制技術(shù)-技術(shù) 管理 認(rèn)識(shí)v重視技術(shù)重視

25、技術(shù) ：技術(shù)先導(dǎo)：技術(shù)先導(dǎo), , 淘汰、削減和控制淘汰、削減和控制POPs,POPs,特別是采用先進(jìn)技術(shù)有效減排無意排放的特別是采用先進(jìn)技術(shù)有效減排無意排放的POPs-POPs-二二惡英惡英; ;v強(qiáng)化管理強(qiáng)化管理：POPsPOPs減排和控制對(duì)于中國的政府管理減排和控制對(duì)于中國的政府管理部門、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界都是較新的課題，管理至部門、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界都是較新的課題，管理至關(guān)重要關(guān)重要; ;v正確對(duì)待正確對(duì)待：開展信息交流，擴(kuò)大宣傳，正確認(rèn)識(shí)：開展信息交流，擴(kuò)大宣傳，正確認(rèn)識(shí)POPsPOPs的危害的危害, ,有利于更好的控制有利于更好的控制. .揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)

26、院二噁英控制技術(shù)二噁英控制技術(shù)-機(jī)制建立的重要性污染者污染者立法立法公眾公眾技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策執(zhí)行者執(zhí)行者監(jiān)督監(jiān)管監(jiān)督監(jiān)管揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二噁英控制技術(shù)二噁英控制技術(shù)-監(jiān)督監(jiān)管者的職責(zé)v 加強(qiáng)管理和監(jiān)督能力；加強(qiáng)管理和監(jiān)督能力；v 推動(dòng)制定或修訂相關(guān)的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)以及執(zhí)行；推動(dòng)制定或修訂相關(guān)的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)以及執(zhí)行；v 引入環(huán)境友好的、先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)有效的替代品引入環(huán)境友好的、先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)有效的替代品/ /技術(shù)技術(shù)/ /控制控制和處置技術(shù)，促進(jìn)在示范區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)和處置技術(shù)，促進(jìn)在示范區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)POPsPOPs物質(zhì)的淘汰替代；物質(zhì)的淘汰替代；積極推動(dòng)重點(diǎn)

27、行業(yè)積極推動(dòng)重點(diǎn)行業(yè)BAT/BEPBAT/BEP的應(yīng)用；的應(yīng)用；v 關(guān)閉相關(guān)關(guān)閉相關(guān)POPsPOPs物質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)淘汰目標(biāo)，并對(duì)淘汰設(shè)物質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)淘汰目標(biāo)，并對(duì)淘汰設(shè)備和污染場地進(jìn)行清理；備和污染場地進(jìn)行清理；v 結(jié)合示范項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，積極推廣應(yīng)用結(jié)合示范項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，積極推廣應(yīng)用. .揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院POPs的污染治理的污染治理目前，POPs的處理和治理方法主要包括：物理化學(xué)方法、生物法、熱技術(shù)（焚燒法）等。 1物理方法 物理法可對(duì)POPs起到濃縮、富集并部分處理的作用，主要用于土壤中POPs污染的修復(fù)，常作為一種預(yù)處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用，通常

28、有洗脫法、萃取法、蒸餾法和汽提法等。 1.1洗脫法 利用表面活性劑洗脫土壤中的多氯聯(lián)苯(PCBs)，從而修復(fù)受污染土壤是當(dāng)前環(huán)境研究的熱點(diǎn)之一。表面活性劑對(duì)土壤中PCBs的洗脫作用主要是：(1)表面活性劑通過減小液-固之間的表面張力，將阻塞在土壤孔隙中的PCBs分散到溶液中來；(2)表面活性劑通過形成膠束，促使PCBs從土壤中重新分配到疏水的膠束核中。洗脫效果與表面活性劑種類、性質(zhì)、質(zhì)量濃度及土壤成份有關(guān)，通常非離子型表面活性劑效果較好，對(duì)PCBs的洗脫可達(dá)86%。含PCBs洗脫液可利用生物降解、紫外光照射及焚燒等方法進(jìn)行后續(xù)處理。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院POPs

29、的污染治理的污染治理v 1.2萃取法。略v 1.3蒸餾法。略v 1.4汽提法。 將空氣或水蒸氣等載氣通入廢水中，使載氣與廢水充分接觸，導(dǎo)致廢水中的揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)按一定比例擴(kuò)散到氣相中去，從而達(dá)到從廢水中分離污染物的目的。 例如：廢水中的松節(jié)油、苯胺、酚、硝基苯等物質(zhì)在低于100條件下，應(yīng)用蒸餾法可將其分離。汽提的主要設(shè)備汽提塔，有兩大類：填料塔，塔內(nèi)分層放入各種不同的填料；板式塔。 物理法適用于高濃度POPs工業(yè)廢水或廢液及事故性污染的處理。但它只能使污染物發(fā)生形態(tài)變化，不能從根本上解決POPs的污染問題揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院POPs的污染治理的污染治理2

30、2化學(xué)方法化學(xué)方法化學(xué)方法在POPs污染治理中的應(yīng)用十分廣泛，主要有光催化氧化法光催化氧化法、超臨界水氧化法、濕式氧化法以及聲化學(xué)氧化法聲化學(xué)氧化法等。此外，人們還嘗試了電化學(xué)法、放射性射線等高新技術(shù)，發(fā)現(xiàn)它們對(duì)多氯聯(lián)苯、六氯苯、五氯苯酚以及二噁英都有很好的去除作用。2.1光催化氧化法原理。光催化氧化法是近20年才出現(xiàn)的水處理技術(shù)，在足夠的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通常可以將有機(jī)物完全礦化為CO2和H2O等簡單無機(jī)物，避免了二次污染，簡單高效而有發(fā)展前途。所謂光催化反應(yīng)，就是在光（可見光或紫外光）的作用下進(jìn)行的反應(yīng)過程，可分為均相光催化氧化和多相光催化氧化。前者是指O3/UV或O3/H2O2/UV系統(tǒng)，后者是

31、以N型導(dǎo)體（通常是TiO2：常見的單一化合物光催化劑多為金屬氧化物或硫化物，如TiO2、ZnO、ZnS、CdS及PbS等，它們對(duì)特定反應(yīng)具有突出優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)而言，TiO2的綜合性能較好）為催化劑，同時(shí)結(jié)合一定量的光輻射。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（1）紫外/臭氧(O3/UV)組合是通過加速臭氧分解速率，提高羥基自由基的生成速度，并促使有機(jī)物形成大量活化分子，來提高難降解有機(jī)污染物的處理效率。所以在O3/UV系統(tǒng)中，既有O3和UV對(duì)有機(jī)物的單獨(dú)氧化作用，還有反應(yīng)過程中生成的羥基自由基對(duì)有機(jī)物的氧化作用。從有毒物質(zhì)的填埋場流出的滲濾水含有大量的POPs如多環(huán)芳烴PAHs、

32、多氯聯(lián)苯PCBs、多氯代二苯并二噁英PCDD、多氯代二苯并呋喃PCDF、氯酚CP等，用一般的方法處理往往會(huì)產(chǎn)生高污染的殘留物，需要進(jìn)一步的深化處理，利用O3/UV對(duì)此類廢水進(jìn)行了處理研究，發(fā)現(xiàn)超過90%的氯酚和多氯聯(lián)苯可以被降解，而且環(huán)境的pH對(duì)處理效果沒有影響，而系統(tǒng)對(duì)PCDD和PCDF等沒有明顯的降解效果，這可能與廢水中重金屬離子對(duì)紫外光的吸收，從而減少了羥基自由基的產(chǎn)生有關(guān)。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（2）納米級(jí)二氧化鈦和紫外光的光催化氧化反應(yīng)處理難降解有機(jī)污染物的主要原理是：當(dāng)二氧化鈦復(fù)合物光催化劑在一定能量的光照下，被激發(fā)出電子- 空穴對(duì)，電子-空穴對(duì)可以

33、與吸附于表面的氧及水反應(yīng)生成氧化性極強(qiáng)的HO，再通過與污染物之間的羥基加和、取代、電子轉(zhuǎn)移等使污染物全部或接近全部礦化。優(yōu)點(diǎn)：TiO2光催化氧化反應(yīng)催化劑易分離和重復(fù)使用。反應(yīng)條件溫和，通常在常溫、常壓進(jìn)行，易操作。不會(huì)產(chǎn)生二次污染。缺點(diǎn)：光生電子和空穴對(duì)的轉(zhuǎn)移速度慢，復(fù)合率較高，導(dǎo)致光催化量子效率低，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低。通常只能用紫外光活法，太用光利用率低。當(dāng)兩種或兩種以上半導(dǎo)體材料復(fù)合時(shí)，催化活性可能會(huì)顯著改觀，已有研究發(fā)現(xiàn)往量子尺寸的TiO2中摻入少量的Fe()、Mo(V)、Re(V)或Os()時(shí)對(duì)氯代烷烴的光催化降解能力明顯增強(qiáng)。 揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院光催

34、化氧化法是近年來水處理研究的熱點(diǎn)之一。光催化氧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：(1)降解速度快，一般只需要幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)即可取得良好的處理效果；(2)降解無選擇性，幾乎能降解任何有機(jī)物，尤其適合于氯代有機(jī)物、多環(huán)芳烴等；(3)氧化反應(yīng)條件溫和，投資少，能耗低，在紫外光照射或陽光下即可發(fā)生光催化氧化反應(yīng)； (4)無二次污染，有機(jī)物徹底被氧化降解為CO2和H2O等無害物質(zhì)；(5)應(yīng)用范圍廣，幾乎所有的污水都可以采用揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院目前已廣泛應(yīng)用于電鍍、電路板、化工、油脂、印染及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水中有機(jī)污染物的深度處理，對(duì)洗滌劑（LAS）、COD、BOD含氮、磷等各種有機(jī)污染物

35、的去除率95%以上，同時(shí)能消除各種水質(zhì)的變色發(fā)臭問題 。實(shí)驗(yàn)證明，此方法對(duì)印染廢水有較好的處理效果。當(dāng)進(jìn)水CODCr為1300 mg/L左右，色度為800倍時(shí)，經(jīng)本法處理的廢水，出水CODCr達(dá) 188 mg/L，色度為010倍，CODCr 去除率達(dá)92%，脫色率幾近100%。主要水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到了GB89781996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中染料工業(yè)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本法可取代常規(guī)的生物法，適合中小型印染廠的廢水處理。目前，國內(nèi)處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水大多采用生化法，但處理后的COD不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)磷高達(dá)幾十mg/L，在生物降解過程中幾天甚至幾周才能完成，在光解過程中幾小時(shí)即可實(shí)現(xiàn)，出水水質(zhì)達(dá)到了國家工業(yè)

36、廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，具有理想的處理效果 。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院連續(xù)式反應(yīng)器中催化劑多以固定相存在，基本上杜絕了光催化劑的流失耗費(fèi)，適于大規(guī)模廢水處理。光催化反應(yīng)器：光催化反應(yīng)器：1）間歇式反應(yīng)器：間歇式反應(yīng)器多為透光效果好的玻璃管或水槽，結(jié)構(gòu)簡單，較適合于實(shí)驗(yàn)室研究和小批量的物料處理。間歇式反應(yīng)器每次處理定量的樣品，操作非常方便。光催化劑多以分散狀態(tài)均勻分散在體系中，與反應(yīng)介質(zhì)接觸面積大，對(duì)紫外光的吸收效率高。其缺點(diǎn)是反應(yīng)結(jié)束后催化劑微粒的回收非常困難。2）連續(xù)式反應(yīng)器：所開發(fā)的連續(xù)式反應(yīng)器中既有代表性的污水處理裝置、廢氣處理裝置，又有同時(shí)適合處理污水和廢氣的裝

37、置。圖1所示為飲用水的凈化裝置：揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院光催化氧化反應(yīng)器實(shí)例應(yīng)用（目前用于廣州立白集團(tuán)番禺公司480立方/天污水處理工程處理高濃度洗滌劑（LAS）廢水）。有效分解溶解性有機(jī)污染物（洗滌劑（LAS）、COD、BOD含氮、磷等）的裝置主要用于各種廢水廢液的深度處理，特別是對(duì)高含量的有機(jī)廢水富含表面活性劑(LAS)、COD以及其他有機(jī)污染物的處理，具有很好的去處效果。去除率在98%以上，分解后的產(chǎn)物為水和二氧化碳，不會(huì)產(chǎn)生二次污染問題；整套裝置集氧化分解及消毒功能為一體。揚(yáng)州大學(xué)揚(yáng)州大學(xué)-環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.2聲化學(xué)氧化法原理。利用超

38、聲空化效應(yīng)及其由此引發(fā)的物理-化學(xué)變化而達(dá)到分解化合物的目的。液體的超聲空化過程是集中超聲波的場能量并迅速釋放的過程，即在液體中產(chǎn)生氣泡，由于氣泡可在極短的時(shí)間內(nèi)崩潰，在氣泡崩潰時(shí)會(huì)在其周圍的極小空間范圍內(nèi)產(chǎn)生約2000高溫和約50MPa高壓、并伴有強(qiáng)烈的沖擊波和速度高達(dá)400Km/h的微射流，這樣的環(huán)境可以使高能化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，并促使“水相燃燒”的發(fā)生。在超聲空化過程中，進(jìn)入空化泡中的水蒸氣在高溫和高壓下發(fā)生分裂及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生羥基自由基HO和H2O2，而空化泡崩潰后使HO和H2O2進(jìn)入整個(gè)溶液中，易揮發(fā)的有機(jī)物可進(jìn)入空化泡內(nèi)進(jìn)行類似燃燒化學(xué)反應(yīng)的熱解反應(yīng)，不易或難揮發(fā)的有機(jī)物在空化泡氣液上或進(jìn)入本體溶液中同HO和H2O2進(jìn)行氧化反應(yīng)，因此本方法可使幾乎任何有機(jī)污染物在此條件下被完全降解。一定條件下，超聲波氧化法可在30 min 內(nèi)降解水體中90%的低濃度多氯聯(lián)苯，是一項(xiàng)有發(fā)展前景的處理POPs的技術(shù)。從國外利用超聲波凈化降解POPs的研究來看，它是一種處理POPs的有效方法，但是目前尚屬探索階段，有許多問題需要解決，如反應(yīng)器的合理設(shè)計(jì)、高頻超聲波發(fā)生器研制、反應(yīng)過程的定量化描述、空化泡界面特性的研究、連續(xù)化處理工藝開發(fā)等，因此需要各學(xué)科專業(yè)人才的共同合作，才能開發(fā)出高效經(jīng)濟(jì)的成套設(shè)備，滿足大規(guī)模處理POPs的需