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25.垃圾焚烧是否产生更多的二噁英?
早期的研究认为二噁英是本身就存在于生活垃圾中的，因为燃烧不能完全破坏其结构，才会残留在烟气与飞灰中。但目前基本已经明确，焚烧是消灭二噁英的一个手段，但在燃烧后的合适温度区域，二噁英会重新生成，最终排放的二噁英量高焚烧炉输入的垃圾中所含有的二噁英量。
绿色和平组织2001年的一份报告《焚烧与人类健康》中综述了有关的研究，其中引用西班牙的一份研究表明，进入焚烧炉的原生垃圾中二噁英的毒性当量为79.8 g-TEQ/a，而每年焚烧炉排放的废气、飞灰和炉渣中的二噁英的毒性当量分别为1～1.2 g-TEQ/a、46.6～111.6g-TEQ/a和2～19 g-TEQ/a。该报告引用的大部分研究结果表明，焚烧后二噁英增加，但部分结果表明二噁英经过高温焚烧后有所减少。由于二噁英的排放与燃烧技术有直接的联系，随着技术的发展和环保法规的紧缩，我们可以预计垃圾焚烧后的二噁英应该有所减少。
26.垃圾焚烧处理的优点和潜在危险
减量化、无害化、资源化是城市垃圾管理的重要原则之一。
城市生活垃圾焚烧处理的优点有：①占地小，快速减量效果好。减重可达70%，减容可达90%。无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点。②对可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等进行有效处理;③实现垃圾的资源化，焚烧产生的热量可用来供热或发电。例如，2007年美国87座垃圾焚烧发电厂，每天焚烧处理量约为9.5万吨，发电能力2500MW，产值100亿美元。
潜在危险在于每吨垃圾焚烧后会产生大约5000～7000m3废气，当中含有二噁英、重金属等有毒有害物质。当今最好的焚烧设备，在运转正常的情况下，这些极微量的有毒物质仍然很难全部净化。而且这样的污染物以气态出现，容易扩散到环境当中。焚烧后产生的飞灰属于危险废物，一般经过可靠的控制措施收集后进行安全填埋。但仍有极少数尤其是颗粒度在1μm以下的飞灰会排放到环境中。
27.二噁英在焚烧过程中的生成机理
焚烧过程中二噁英和呋喃的生成主要通过三种途径，即高温生成、从头合成和前驱物生成。
㈠高温生成
二噁英的高温生成主要是垃圾炉膛高温区(500～800℃)生成的氯苯和氯酚等氯代前驱物通过自由基缩合、脱氯等反应过程生成二噁英。
在缺氧燃烧的条件下，生活垃圾中的所有有机氯和部分无机氯会以HCl的形式释放，后转化为Cl和Cl2，作为氯源与不完全燃烧产物发生氯化。燃烧过程中，不完全燃烧产物的氯化和氧化是有竞争关系的，当氯源充足，就会更易发生氯化反应而生成大量氯代不完全燃烧产物，再聚合生成二噁英。高温气相生成的二噁英仅占二噁英总的排放量很少的一部分。但在合适的温度范围(500～800℃)，高温气相生成也是二噁英形成的重要途径。
㈡从头合成
从头合成(de novo)反应是指碳、氢、氧以及氯等元素通过基元反应生成二噁英，或者由化学结构不相近的不含氯元素的有机物与氯源发生反应生成。“从头合成”是飞灰残碳的氧化反应的副反应。反应过程中，65%～75%的残留碳氧化生成二氧化碳，仅有1%的残留碳转化为氯苯，0.01%～0.04%的残留碳直接生成二噁英，二噁英的生成量随着飞灰残留碳气化速率增加而增加。
㈢前驱物生成
前驱物生成主要有两种：异相前驱物催化生成和同相前驱物催化生成。
①二噁英的异相催化生成是指烟气中已生成的气态前驱物氯苯、氯酚等与飞灰表面吸附的二噁英类前驱物在催化剂催化作用下生成二噁英的过程。
②二噁英的同相前驱物催化生成是指飞灰表面吸附的前驱物聚氯乙烯与氯苯、氯酚等反应生成二噁英的过程。
总的来说，二噁英在焚烧炉中的形成条件主要有：①适宜的温度，200～500℃;②前驱体物质，主要是含苯环的有机物;③氯的存在;④铜、铁等金属催化剂。通过严格控制焚烧炉燃烧室温度、烟气停留时间、氧气和一氧化碳含量，确保生活垃圾及烟气中有机气体，包括二噁英类物质前驱体的有效焚毁率，可以降低后续生成二噁英的水平。
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研究背景：焚烧法处置生活垃圾最符合“三化”处理原则，也是我国大力推行的垃圾处置方法，但存在不利因素限制生活垃圾焚烧处理的发展：①我国垃圾分类水平较低，垃圾热值较低且不稳定；②随着发展，我国垃圾焚烧处理可能发生过饱和；③垃圾焚烧前期资金投入大及运行费用高；④垃圾焚烧容易产生二次污染
本文对目前飞灰中二噁英解毒技术进行梳理总结，对不同技术的原理、特点、研究现状、工业化应用前景等进行分析，得出处置量大且能同时稳定飞灰中重金属、高效降解二噁英，经济上具有可行性的处置技术是飞灰安全处置和资源化利用的重要发展方向，同时应利用不同处置技术的特点相互集成以达到较优效果。
余刚，清华大学环境学院教授，长江学者奖励计划特聘教授，国家杰出青年科学基金和北京市教学名师奖获得者，教育部“新兴污染物风险评价与控制技术”创新团队负责人。曾任联合国环境规划署POPs公约最佳可行技术－最佳环境实践专家组联合主席。现任清华大学持久性有机污染物研究中心主任、新兴有机污染物控制北京市重点实验室主任、中国环境科学学会持久性有机污染物专业委员会主任、中国化学会环境化学专业委员会副主任，国际期刊《EmergingContaminants》主编，《Chemosphere》AssociateEditor。
生活垃圾处理依旧采用焚烧的方式，这就导致了有害物质的数量没有本质上的减少，其中飞灰二噁英等对人体以及环境的影响非常大，所以必须解决这样的现象，才可以保证人们的生命健康，为人们提供更好的生活环境。
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