不同垃圾焚烧炉产生的PCDD／Fs和PCBs同类物的分布.PDF

维普资讯 第 24卷 第 1期 环 境 化 学 Vo1．24，No．1 2005正 1月 ENVIRONMENTAL CHEMISTRY January 2005 不 同垃圾焚烧炉产生的PCDD／Fs和 PCBs同类物的分布 杨志军 倪余文 张智平 张 青 陈吉平一 梁鑫淼 (中国科学院大连化学物理研究所 ，大连，116011) 摘 要 应用高分辨气相色谱 一质谱联用技术 ，测定了 3种垃圾焚烧炉产生的飞灰 中17种 PCDD／Fs和 12 种共平面PCBs的浓度及毒性当量 ，比较 了PCDD／Fs和PCBs同类物分布的差异．结果表 明，流化床焚烧炉 和炉排焚烧炉产生的PCDD／Fs多于PCBs，而气化熔融焚烧炉产生的 PCBs多于PCDD／Fs；产生的PCBs对 总毒性当量的贡献都 比较小 ；3种焚烧炉产生的 PCDD／Fs同类物具有相似的浓度分布；流化床焚烧炉和炉 排焚烧炉产生的PCBs同类物具有相似 的浓度分布 ，而气化熔融焚烧炉产生的 PCBs同类物分布与其他两种 焚烧炉差别较大． 关键词 多氯代二苯并二嗯英和呋喃 ，多氯联苯，同类物 ，垃圾焚烧炉 ，飞灰 ，分布． 常见的垃圾焚烧炉有机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、气化熔融焚烧炉．垃圾焚烧过程可以产生 二嗯英类化合物 ¨。，如多氯代二苯并二嗯英和呋喃 (PCDD／Fs)、多氯联苯 (PCBs)等，这些化合物可 通过飞灰表面的催化反应被合成 ]，并吸附在垃圾焚烧的飞灰上．垃圾焚烧是环境中广泛存在的二 嗯英类化合物 的一个主要来源 。]，如何控制和削减垃圾焚烧过程 中产生的二嗯英类化合物 已经成为 世界各 国研究的热点． 本文 比较 了国内3种类型的垃圾焚烧炉产生的飞灰 中PCDD／Fs和共平面 PCBs同类物 的分布特 点 ，为改进垃圾焚烧工艺、控制和削减二嗯英类化合物 的产生提供科学依据． 1 实验部分 1．1 样 品的采集和预处理 从我国东北、华东、西南等地区在用的流化床垃圾焚烧炉、机械炉排垃圾焚烧炉、气化熔融垃圾 焚烧炉 中，分别收集除尘器捕集 的飞灰样 品若干．其 中机械炉排焚烧炉焚烧 的垃圾 中含有较多的塑料 和皮革 ，另外两种垃圾焚烧炉焚烧一般 的城市生活垃圾 ，垃圾焚烧炉主要运行参数见表 1．采集 的飞 灰样品经过混匀并密封后低温避光保存． 分别准确称取烘干的飞灰样 品 1—2g，加入 ”C标记的 PCDD／Fs和 PCBs内标 (由美 国Cambridge同 位素实验室提供)，用 甲苯索氏提取24h．样品提取液经旋转蒸发浓缩后，依次通过酸化硅胶柱、氧化铝 柱和弗罗里土柱 ，用不 同配 比的正 己烷和二氯 甲烷溶剂淋洗和洗脱，分别收集含有 PCDD／Fs和 PCBs组 分的洗脱液 ．将洗脱液旋转蒸发浓缩 ，用高纯氮气吹干 ，加入 回收率内标 ，密封后待测． 表 1 三种垃圾焚烧炉的运行参数 Table1 Runningparametersofthreetypesofmunicipalwasteincinerators 1．2 分析条件 采用同位素稀释、高分辨气相色谱 (Agilent6890N，美 国)和高分辨质谱 (Autospec，Micromass， 2004年4月 8日收稿 ． 国家重点基础研究专项经费资助 (2003CB415001)． 通讯联系人 维普资讯 环 境 化 学 英 国)联用技术测定样 品中的PCDD／Fs和 PCBs，仪器分析参数见表 2．样 品中PCDD／Fs和 PCBs毒性 当量的计算采用世界卫生组织推荐的毒性当量因子 (TEF)[93． 表 2 PCDD／Fs和PCBs分析 的气相色谱和质谱条件 Table2 GC／MSanalyt