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垃圾焚烧排放的二噁英、重金属会污染土壤吗？——来自四川的最新证据

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摘要

2022年1月，环境期刊Environmental Pollution发表了一篇题目为Characteristics, correlations and health risks of PCDD/Fs and heavy metals in surface soil near municipal solid waste incineration plants in Southwest China（中国西南地区生活垃圾焚烧厂附近表层土壤二噁英类与重金属的特征、相关性及健康风险）的研究（下简称“该研究”）[1]。
来自北京化工大学等机构的研究者对四川省6座在运行的生活垃圾焚烧厂的周边表层土壤进行了采样和检测，发现：
第一，生活垃圾焚烧厂显著增加了其周边表层土壤中的二噁英浓度，运营时间越长，附近土壤污染越严重。第二，几乎所有垃圾焚烧厂周围的土壤都存在一定的重金属超标，其中汞（Hg）、镉（Cd）的污染情况最为严重。第三，实验结果证明，土壤中的重金属镍（Ni）对人群健康产生影响。
据城乡建设统计年鉴数据，四川省城市生活垃圾焚烧厂2021年处置了约1079.58万吨垃圾，位列广东、江苏、山东、浙江等之后，排全国第5位[2]。
那么，垃圾焚烧会排放二噁英类（PCDD/Fs)和重金属等污染物吗？污染物会对周边环境和人群健康产生影响吗？该研究基于四川省生活垃圾焚烧厂的土壤样本提供了解答。

一、研究方法与数据来源

该研究对四川省的6座生活垃圾焚烧厂进行了采样，在约0-3000米范围内共搜集了16个表层土壤样本[3]。6座生活垃圾焚烧厂都已运行超过4年，年处理能力在200到800万吨之间。生活垃圾焚烧厂的位置详见图1。

图1. 6座生活垃圾焚烧厂的位置信息
检测项目包括17项二噁英类和11项重金属，其中重金属包括汞（Hg）、镉（Cd）、锑（Sb）、砷（As）、钴（Co）、铅（Pb）、铜（Cu）、镍（Ni）、铬（Cr）、锌（Zn）、锰（Mn）。
该研究根据国际毒性当量因子测算二噁英类的环境影响，使用单一污染物指数和内梅罗污染指数测算重金属的环境影响，并将测得数值与土壤环境质量标准进行对照比较，从而评估垃圾焚烧的环境风险。
由于周边土壤的长期污染可能会通过粉尘摄入（dust ingestion）、空气吸入（air inhalation）和皮肤接触（dermal contact）对人体健康产生不可逆的危害，研究团队将周边人群分组评估其健康影响。分组情况详见表1。

表1. 该研究评估健康风险时的人群分组情况

二、研究发现

该研究中，与土壤中二噁英类污染相关的发现如下：
第一，焚烧显著增加了土壤中的二噁英浓度。多氯代二苯并呋喃（PCDFs）与多氯代二苯并对二噁英（PCDDs）的比值通常被称为F/D，可以有效指示环境中二噁英类的来源。如果F/D比值大于1，则二噁英来自固体废物焚烧，在16个土壤样本中，有10个样本的的F/D比值大于1，占比62.5%。
第二，焚烧厂的运营时间越长则附近土壤污染越严重。6家焚烧厂周围土壤中的二噁英类平均浓度依次为A厂>B厂>E厂>D厂>F厂>C厂，这与工厂的运营时间顺序相吻合。详见图2。
第三，粉尘吸入是土壤污染进入人体的主要途径，分别占儿童、青少年和成人暴露总量的64.55%、30.18%和48.95%。

图2. 土壤污染与生活垃圾焚烧厂运营时间的关联

该研究中，与土壤中重金属污染相关的发现如下：
第一，几乎所有垃圾焚烧厂周围的土壤都存在一定的重金属超标。根据内梅罗综合指数 (Nci)，最高指数值是镉和汞（高度污染），其次是锌（中度污染），以及铅、铜、铬、钴、镍和锰（低度污染）。
第二，与其他地区相比，该研究土壤样本的汞、钴和锑的浓度分别高于中国北方、意大利北部和西班牙加泰罗尼亚地区。
第三，对所有人群而言，重金属镍的皮肤接触途径的致癌风险值超过了可接受水平。详见图3。

图3. 暴露于焚烧厂周围土壤中重金属的致癌风险

三、总结与讨论

该研究发现，重金属镍的皮肤接触途径的致癌风险超过了可接受水平。考虑到儿童在所有人群中手口活动最为频繁，且胃肠道对某些重金属的吸收率高，其面临的暴露风险可能更为严峻。
面对可能出现的环境和健康风险，我国生活垃圾焚烧排放的重金属、二噁英类、周边环境质量的监测和信息公开情况却并不完善，部分项目的信息公开比率仅12%[4]。
根本上，降低对垃圾焚烧的依赖，持续推动垃圾分类、减量，提高资源的回收利用率，才可能是解决之道。
参考资料：

[1] Xin Bo, Jing Guo, Ruxing Wan, Yuling Jia, Zhaoxu Yang, Yong Lu, Min Wei, Characteristics, correlations and health risks of PCDD/Fs and heavy metals in surface soil near municipal solid waste incineration plants in Southwest China, Environmental Pollution, Volume 298, 2022, 118816, ISSN 0269-7491

[2] 住房与城乡建设部，城乡建设统计年鉴，2022

[3] 该研究原文作者没有表明具体位置的距离信息，该“0-3000米”为编者根据该研究原文图标测算得知。

[4] 据环保组织观察，2020年，我国495座在运行垃圾焚烧厂中，仅32%被政府部门公开了二噁英类的监测信息、49%被公开了烟气重金属监测信息；2021年在运行的582座中，在企业官网公开烟气重金属、烟气二噁英、飞灰二噁英监测信息的比例仅分别为18%、15%和12%。来源：微信公众号知识分子，生活垃圾焚烧“爆发式”增长的背后，安全性何解？2022年12月23日，网址：https://mp.weixin.qq.com/s/0gcjxio_XFj-1JtT_USiYw

本活动（项目）得到无塑山河项目的资助

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