歐美等發(fā)達國家二噁英的減排歷程及措施

張曉嶺，盧 益，羅財紅

（重慶市環(huán)境監(jiān)測中心，重慶 401147）

二噁英是多氯代二苯并二噁英（PCDDs）及多氯代二苯并呋喃（PCDFs）的總稱，是《斯德哥爾摩公約》中首批必須優(yōu)先控制的12種持久性有機污染物（persistent organic pollutants，POPs）之一，具有致畸、致癌和致突變作用，被世界衛(wèi)生組織列為劇毒物質(zhì)，被國際癌癥研究中心列為人類一級致癌物。二噁英（PCDD／Fs）由于來源廣泛、毒性強，已被世界各國公認為是對人類健康具有極大潛在危害的全球性散布的重要有機污染物。

PCDD／Fs為非故意生產(chǎn)的有毒有機化合物，通常稱為“副產(chǎn)物”，主要來源于燃燒過程和氯代芳香族化合物的生產(chǎn)、使用和處理過程，其中各種廢棄物焚燒、供熱和火力發(fā)電、金屬冶煉等是PCDD／Fs排放的重要污染源［1］。

自20世紀60年代起全球發(fā)生了一系列重大二噁英類污染事件，如美軍在越戰(zhàn)中使用含有二噁英類雜質(zhì)的落葉劑、1976年意大利賽維索化工廠爆炸以及1999年比利時污染雞事件等都給人類帶來了巨大的災(zāi)難。鑒于二噁英的巨大危害性，各國政府紛紛投入巨資，努力減少二噁英類污染物的排放和人體暴露風(fēng)險，特別是美國、歐盟和日本等發(fā)達國家從20世紀80年起就分別從調(diào)查研究、法律法規(guī)制定、技術(shù)升級等方面采取各種二噁英削減控制措施，均取得了良好的效果。下面就分別簡述一下發(fā)達國家的二噁英減排歷程及進展情況，以期為我國二噁英減排控制和履行《斯德哥爾摩公約》提供借鑒。

1 美國的二噁英減排

美國是較早開展二噁英調(diào)查和減排的國家之一。1985年美國環(huán)境保護署（US EPA）完成了其國內(nèi)二噁英類第一次人體健康評價［2］，并于1985－1987年首次開展了美國二噁英污染情況調(diào)查［3］。調(diào)查結(jié)果顯示，生活垃圾焚燒是當時最大的二噁英大氣排放源，隨即1987年7月美國宣布建立生活垃圾焚燒爐排放標準和最佳可行控制技術(shù)的計劃。其后，1998年US EPA綜合報道了美國在1987和1995年二噁英污染源清單及其排放情況［3］。在此基礎(chǔ)上，US EPA又在2005年正式發(fā)表了“美國二噁英污染源清單和環(huán)境釋放－2000年更新”報告［4］。該報告不僅對1987年和1995年的二噁英排放數(shù)據(jù)重新進行了評估，而且還報道了2000年二噁英的最新排放量，并對這三個年度的二噁英排放情況進行了比較分析。

該報告顯示，1987年、1995年和2000年美國的二噁英大氣年排放量分別為13 473 g TEQ、3 100 g TEQ和1 422 g TEQ。與1987年相比，2000年美國二噁英排放量減少了約89%，其中削減幅度最大的排放源依次為市政生活垃圾焚燒爐（MSWIs）、醫(yī)療垃圾焚燒爐（HWIs）和危險廢物添加水泥窯，分別為＞99%、85%和42%（表1）。因此，至2000年時，生活垃圾焚燒爐的二噁英排放量從1987和1995年時的第1位降到了第3位，僅占總排放量的5.16%。

表1 美國二噁英削減幅度最大的排放源

由于家庭垃圾焚燒在此期間的二噁英排放量相對穩(wěn)定，其在2000年時成為美國最大的二噁英排放源，約占總排放量的32.59%。HWIs的二噁英排放量則位居其次，占總排放量的24%。

作為科學(xué)研究和環(huán)境管理決策的基礎(chǔ)，美國先后多次開展的二噁英污染源清單和環(huán)境釋放調(diào)查，不僅為二噁英的健康風(fēng)險評價提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［5］，還為其建立和實施一系列二噁英法規(guī)標準提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。自1987年發(fā)現(xiàn)生活垃圾焚燒爐（MSWIs）是美國的第一大二噁英排放源后，美國政府密集頒布實施了一系列法規(guī)標準（表2），特別是1990年《清潔空氣法》（CAA）的修訂和1991年“最大可達控制技術(shù)”（MACT）排放標準的制定和實施，極大的推動了二噁英削減進度。目前，美國的生活垃圾焚燒、醫(yī)療垃圾焚燒、廢物焚燒水泥窯等重點工業(yè)源排放量已大幅度下降，下一步二噁英削減控制的重點將是非工業(yè)源，如后院垃圾焚燒等。

表2 美國有關(guān)二噁英的法規(guī)標準

2 歐盟的二噁英減排

1976年發(fā)生在意大利的賽維索污染事件使人們第一次真正意識到二噁英對人體健康和生態(tài)環(huán)境的巨大危害，同時也給歐洲人留下了難以磨滅的沉痛回憶。為了降低二噁英的暴露風(fēng)險，保護人體健康，1995年歐盟委員會實施了“歐盟二噁英計劃”［6］。該計劃旨在收集歐盟17個成員國二噁英污染源排放信息，估算二噁英排放量，并以此為基礎(chǔ)，評估二噁英排放削減可能性，為下一步的二噁英防控策略指明方向。

該計劃的調(diào)查結(jié)果顯示：1985至2005年歐盟工業(yè)源二噁英減排近90%（圖1），其中市政生活垃圾焚燒、醫(yī)療垃圾焚燒、火力發(fā)電和再生鋅等行業(yè)的減排幅度都超過了90%，而非工業(yè)源的削減幅度則較小，僅為28%～70%（圖2）。至2005年，鋼鐵燒結(jié)成為歐盟第一大工業(yè)排放源，排放量為383～467 g TEQ（圖3）。生活垃圾焚燒行業(yè)則從1995年的第1大排放源降為第2位，排放量也從4 000 g TEQ降為178～232 g TEQ。另外，值得注意的是，2005年非工業(yè)源的二噁英排放量超過工業(yè)源，特別是家庭焚燒源，約占總排放量的30%，在某些區(qū)域甚至超過70%［6］，這一點與美國相似。

圖1 歐盟工業(yè)污染源二噁英大氣年排放量時間變化

圖2 歐盟非工業(yè)污染源二噁英大氣年排放量時間變化

圖3 歐盟各污染源二噁英排放變化

這一結(jié)果表明，歐盟在重點工業(yè)行業(yè)中所采取的一系列綜合減排措施收到了良好的效果。這些具體措施主要包括：（1）頒布相關(guān)法規(guī)和指令，制定嚴格的排放標準（表3），特別是在廢物焚燒行業(yè)，從法律上保證對二噁英類的控制；（2）根據(jù)IPPC（96／61／EC）指令，針對不同工業(yè)行業(yè)制訂促進污染物減排的BAT參考文件 （BREFs），從技術(shù)上指導(dǎo)行業(yè)減少二噁英排放；（3）開展污染源達標排放和環(huán)境介質(zhì)、食品中安全限值監(jiān)測，從手段上落實現(xiàn)行各類法規(guī)。

表3 2001年前歐盟有關(guān)二噁英的法規(guī)或指令

盡管“歐盟二噁英計劃”削減控制取得了一定的成績，特別是工業(yè)污染源基本達到1993年歐盟委員會預(yù)定的減排目標（90%），但也存在一些問題制約了二噁英減排的進展，比如：（1）現(xiàn)有歐盟法規(guī)或指令在部分成員國內(nèi)的執(zhí)行或轉(zhuǎn)換效率低；（2）部分領(lǐng)域缺乏相關(guān)法規(guī)，特別是食品和動物飼料；（3）部分工業(yè)行業(yè)缺乏排放標準和BAT技術(shù)指導(dǎo)文件，如鋼鐵燒結(jié)和非鐵金屬冶煉等；（4）在各成員國中有相當多的工業(yè)設(shè)施缺乏監(jiān)測數(shù)據(jù)，特別是金屬冶煉行業(yè)，無法得到正確的評估；（5）缺乏削減非工業(yè)源，特別是家庭焚燒源二噁英排放的有效措施；（6）缺乏污染源向土壤和水體中的二噁英排放數(shù)據(jù)及環(huán)境介質(zhì)中的二噁英污染水平。以上問題可綜合歸納為3類：現(xiàn)行法規(guī)的執(zhí)行問題；新法規(guī)的需求；以及部分成員國二噁英排放數(shù)據(jù)的缺失。

針對以上問題，2001年歐盟又組織實施了“歐盟二噁英策略”，目標是評估環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀，短期內(nèi)降低人體暴露，中長期內(nèi)保持二噁英人體暴露處于一個安全水平，降低二噁英的環(huán)境影響；其量化指標是歐盟區(qū)人體二噁英攝入水平低于每周14 pg WHO－TEQ／kg；根本途徑是降低二噁英在環(huán)境、飼料及食品中的存量［7］；具體削減控制措施包括頒布新的歐盟指令，根據(jù)最新技術(shù)進展制修訂BREFs（表4），以及針對性的開展相關(guān)監(jiān)測和研究活動，如家庭焚燒二噁英生成機理、排放因子計算和減排措施研究以及環(huán)境介質(zhì)和食品中二噁英污染水平標志物研究等。

表4 2001年后歐盟發(fā)布的指令或BREFs文件

總之，“歐盟二噁英策略”的實施保證了未來10年內(nèi)歐盟二噁英問題的可控，并計劃在下一個節(jié)點時（10年后），重新對該策略進行評估，并根據(jù)二噁英減排的最新進展對其進行改進。

3 日本的二噁英減排

日本二噁英的減排工作始于20世紀90年代末。1997年6月發(fā)生在大阪府能勢町的垃圾焚燒設(shè)施二噁英類污染事件和1999年2月日本朝日電視臺報道的琦玉縣所澤市蔬菜污染事件引起了公眾的極大關(guān)注，被認為是日本開展二噁英減排的觸發(fā)事件。

隨后，1999年3月，日本首相主持召開“二噁英防治對策相關(guān)內(nèi)閣會議”，提出《二噁英對策推進基本指南》，確定了二噁英減排目標：從1999年起，未來4年內(nèi)二噁英的排放量要在1997年的基礎(chǔ)上減少90%，并提出了二噁英控制的具體措施：（1）制定各項標準；（2）制定二噁英排放清單，加強對廢物焚燒爐的管理；（3）不斷改進與二噁英相關(guān)的調(diào)查體系；（4）搞清二噁英對人體和環(huán)境的確切影響；（5）促進技術(shù)和研究的發(fā)展；（6）推進廢物預(yù)防和再循環(huán)；（7）為公眾提供信息并推進信息公開化。

同年7月，日本制定了著名的《二噁英類對策特別措施法》（簡稱《二噁英法》），并于2000年1月正式實施。該法以保護日本國民健康為目的，明確了國家、地方政府、企業(yè)和公民在二噁英減排方面的責(zé)任，規(guī)定了國家和地方政府制定二噁英政策的基本準則，具體內(nèi)容包括：（1）設(shè)立二噁英類每日可耐受攝入量（TDI）不高于4 pg／kg體重，明確國家和地方政府的二噁英預(yù)防控制政策應(yīng)以TDI標準為指導(dǎo)，并要求該標準應(yīng)根據(jù)二噁英安全評價方面最新國際研究進展及時給予調(diào)整；（2）建立水體（包括沉積物）、空氣和土壤的國家環(huán)境質(zhì)量標準，以便保護人體健康（表5）。同時該法還在污染源廢氣、廢水和廢渣中的二噁英排放控制、環(huán)境介質(zhì)中二噁英污染調(diào)查、二噁英污染土壤修復(fù)措施、二噁英減排政府計劃和處罰條例等方面做出了原則性規(guī)定。

表5 日本二噁英環(huán)境質(zhì)量標準

《二噁英對策推進基本指南》和《二噁英法》兩者相輔相成，分別從技術(shù)層面和法律層面為日本的二噁英減排工作指明了方向。在它們的強力推動下，日本的二噁英減排取得了良好的效果。

1997年，日本環(huán)境部第一次公布了全國二噁英污染源清單調(diào)查結(jié)果。其后，每年向公眾發(fā)布國內(nèi)主要污染源的二噁英排放情況和全國空氣、水和土壤等環(huán)境介質(zhì)中的二噁英污染水平，以評估二噁英減排效果。從歷年二噁英排放源清單可以看出，自1997年開始，日本的二噁英排放量、環(huán)境濃度和TDI都呈下降趨勢（圖4，圖5），到2007年，二噁英總排放量（307 g TEQ）較1997年 （8 135 g TEQ）減少了約96%［8］。

圖4 日本二噁英排放源排放量及環(huán)境空氣和水中二噁英濃度水平年變化

根據(jù)日本二噁英排放清單調(diào)查結(jié)果，日本的排放源主要分為3大類，分別為廢物焚燒、金屬冶煉等工業(yè)行業(yè)和其它排放源（火葬場、吸煙、汽車尾氣等）。1997年污染源清單調(diào)查統(tǒng)計的二噁英總排放量中，94.1%來源于廢物焚燒（7 658 g TEQ）；其次為金屬冶煉過程（470 g TEQ），為5.8%；火葬場、吸煙、汽車尾氣等其它排放源（7.4 g TEQ）只占0.1%；2007年時上述三類排放源的比例則分別為66.6%、31.0%和2.4%，排放量則分別為200 g TEQ、93 g TEQ和7.3 g TEQ。與1997年相比，前兩類污染源的二噁英排放量分別降了97%和80%，而火葬場、吸煙、汽車尾氣等其它源的排放量則基本沒變。空氣和水中的二噁英含量也分別從1998年的0.23 pg TEQ／Nm3和0.50 pg TEQ／L基本呈逐年下將趨勢，到2007年分別減少為0.068 pg TEQ／Nm3和0.24 pg TEQ／L，下降幅度分別達到了70.4%和52%。與此相對應(yīng)的是，日本國民通過各種途徑每天攝入體內(nèi)的二噁英TEQ也逐年下降（圖6），人體暴露風(fēng)險明顯降低。

圖5 日本國民每天攝入二噁英TEQ年變化

綜合以上發(fā)達國家的減排歷程不難發(fā)現(xiàn)，盡管他們所遇到的二噁英污染問題以及所采取的減排措施不盡相同，但他們都有一個共同點，那就是開展“二噁英排放源清單調(diào)查”。這主要是因為二噁英是各種燃燒和工業(yè)過程的副產(chǎn)物，不能通過禁止生產(chǎn)和使用等途徑進行消除，必須通過采取間接措施對其排放進行控制，盡量降低人體暴露。而這些措施的成功實施離不開二噁英污染源的識別和排放量化。只有充分了解各種源的存在現(xiàn)狀和排放量后，才能保證制定和實施的各種減排措施和技術(shù)得到恰當應(yīng)用。

4 我國的二噁英減排構(gòu)想

相對于歐美等工業(yè)發(fā)達國家，我國對二噁英類的污染控制研究晚了近20年，專門針對二噁英的法規(guī)至今尚未出臺，目前只制定了一些二噁英的排放標準和規(guī)范（表6），而且這些標準和規(guī)范也僅僅停留在對廢物焚燒的控制上，其它相關(guān)行業(yè)的二噁英類污染物的控制基本上處于空白。最為關(guān)鍵的是，目前我國二噁英類污染物排放源的數(shù)量、種類及二噁英排放量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還不清楚，環(huán)境污染現(xiàn)狀也不明。因此，當務(wù)之急是盡快開展污染源排放調(diào)查，建立我國二噁英污染源排放清單。這是我國二噁英減排工作的首要任務(wù)，是科學(xué)制定削減控制措施的前提和基礎(chǔ)。沒有對污染源排放情況的充分了解和分析，實現(xiàn)環(huán)境管理的科學(xué)決策、二噁英排放量持續(xù)消減，完成公約義務(wù)也就無從談起。

表6 我國二噁英相關(guān)排放標準規(guī)范

隨著國家環(huán)境二噁英監(jiān)測中心各分中心的建成并運行，我國的PCDD／Fs監(jiān)測能力得到加強，這使我國的二噁英排放清單調(diào)查成為可能。今后，通過系統(tǒng)地開展全國二噁英類物質(zhì)的污染調(diào)查與監(jiān)測，做到數(shù)據(jù)的時效性、準確性和可比性，滿足國家環(huán)境管理的需要，全面反映我國二噁英類污染狀況與變化趨勢，為我國環(huán)境管理工作和履約需求提供技術(shù)支持。

［1］UNEP Chemicals.Standardized Toolkit for Identification and Quantification of PCDD／PCDF and Furan Releases［Z］.Geneva：UNEP Chemicals，2005.

［2］U.S.EPA.Health Assessment Document for Polychlorinated Dibenzo－P－Dioxins（Final Report）［R］.Washington，DC，U.S.：Environmental Protection Agency，1985.

［3］U.S.EPA.An Inventory of Sources and Environmental Releases of Dioxin－Like Compounds in the U.S.for the Years 1987，1995，and 2000（Final Report）［R］.Washington，DC，U.S.：Environmental Protection Agency，2006.

［4］U.S.EPA.The Inventory of Sources of Dioxin in the United States（External Review Draft 2005）［R］.Washington，D C，U.S.：Environmental Protection Agency，2005.

［5］US EPA.Database of sources of environmental releases of dioxin like compounds in the United States［R］.Washington，D C，U.S.：Environmental Protection Agency，2001.

［6］Ulrich Quass，Michael Fermann，Günter Brêker.The European Dioxin Emission Inventory Stage II，Volume 3，Assessment of Dioxin Emissions until 2005［R］.Germany：European Commission，2000.

［7］Commission of the European Communities.Community Strategy for Dioxins，F(xiàn)urans and Polychlorinated Biphenyl［Z］.Brussels：Commission of the European Communities，2001.

［8］Government of Japan.Dioxin［Z］.Tokyo：Government of Japan，2009.