欧美等发达国家二噁英的减排历程及措施

张晓岭，卢 益，罗财红

（重庆市环境监测中心，重庆 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）的总称，是《斯德哥尔摩公约》中首批必须优先控制的12种持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs）之一，具有致畸、致癌和致突变作用，被世界卫生组织列为剧毒物质，被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物。二噁英（PCDD／Fs）由于来源广泛、毒性强，已被世界各国公认为是对人类健康具有极大潜在危害的全球性散布的重要有机污染物。

PCDD／Fs为非故意生产的有毒有机化合物，通常称为“副产物”，主要来源于燃烧过程和氯代芳香族化合物的生产、使用和处理过程，其中各种废弃物焚烧、供热和火力发电、金属冶炼等是PCDD／Fs排放的重要污染源［1］。

自20世纪60年代起全球发生了一系列重大二噁英类污染事件，如美军在越战中使用含有二噁英类杂质的落叶剂、1976年意大利赛维索化工厂爆炸以及1999年比利时污染鸡事件等都给人类带来了巨大的灾难。鉴于二噁英的巨大危害性，各国政府纷纷投入巨资，努力减少二噁英类污染物的排放和人体暴露风险，特别是美国、欧盟和日本等发达国家从20世纪80年起就分别从调查研究、法律法规制定、技术升级等方面采取各种二噁英削减控制措施，均取得了良好的效果。下面就分别简述一下发达国家的二噁英减排历程及进展情况，以期为我国二噁英减排控制和履行《斯德哥尔摩公约》提供借鉴。

1 美国的二噁英减排

美国是较早开展二噁英调查和减排的国家之一。1985年美国环境保护署（US EPA）完成了其国内二噁英类第一次人体健康评价［2］，并于1985－1987年首次开展了美国二噁英污染情况调查［3］。调查结果显示，生活垃圾焚烧是当时最大的二噁英大气排放源，随即1987年7月美国宣布建立生活垃圾焚烧炉排放标准和最佳可行控制技术的计划。其后，1998年US EPA综合报道了美国在1987和1995年二噁英污染源清单及其排放情况［3］。在此基础上，US EPA又在2005年正式发表了“美国二噁英污染源清单和环境释放－2000年更新”报告［4］。该报告不仅对1987年和1995年的二噁英排放数据重新进行了评估，而且还报道了2000年二噁英的最新排放量，并对这三个年度的二噁英排放情况进行了比较分析。

该报告显示，1987年、1995年和2000年美国的二噁英大气年排放量分别为13 473 g TEQ、3 100 g TEQ和1 422 g TEQ。与1987年相比，2000年美国二噁英排放量减少了约89%，其中削减幅度最大的排放源依次为市政生活垃圾焚烧炉（MSWIs）、医疗垃圾焚烧炉（HWIs）和危险废物添加水泥窑，分别为＞99%、85%和42%（表1）。因此，至2000年时，生活垃圾焚烧炉的二噁英排放量从1987和1995年时的第1位降到了第3位，仅占总排放量的5.16%。

表1 美国二噁英削减幅度最大的排放源

由于家庭垃圾焚烧在此期间的二噁英排放量相对稳定，其在2000年时成为美国最大的二噁英排放源，约占总排放量的32.59%。HWIs的二噁英排放量则位居其次，占总排放量的24%。

作为科学研究和环境管理决策的基础，美国先后多次开展的二噁英污染源清单和环境释放调查，不仅为二噁英的健康风险评价提供了基础数据［5］，还为其建立和实施一系列二噁英法规标准提供了关键的技术支撑。自1987年发现生活垃圾焚烧炉（MSWIs）是美国的第一大二噁英排放源后，美国政府密集颁布实施了一系列法规标准（表2），特别是1990年《清洁空气法》（CAA）的修订和1991年“最大可达控制技术”（MACT）排放标准的制定和实施，极大的推动了二噁英削减进度。目前，美国的生活垃圾焚烧、医疗垃圾焚烧、废物焚烧水泥窑等重点工业源排放量已大幅度下降，下一步二噁英削减控制的重点将是非工业源，如后院垃圾焚烧等。

表2 美国有关二噁英的法规标准

2 欧盟的二噁英减排

1976年发生在意大利的赛维索污染事件使人们第一次真正意识到二噁英对人体健康和生态环境的巨大危害，同时也给欧洲人留下了难以磨灭的沉痛回忆。为了降低二噁英的暴露风险，保护人体健康，1995年欧盟委员会实施了“欧盟二噁英计划”［6］。该计划旨在收集欧盟17个成员国二噁英污染源排放信息，估算二噁英排放量，并以此为基础，评估二噁英排放削减可能性，为下一步的二噁英防控策略指明方向。

该计划的调查结果显示：1985至2005年欧盟工业源二噁英减排近90%（图1），其中市政生活垃圾焚烧、医疗垃圾焚烧、火力发电和再生锌等行业的减排幅度都超过了90%，而非工业源的削减幅度则较小，仅为28%～70%（图2）。至2005年，钢铁烧结成为欧盟第一大工业排放源，排放量为383～467 g TEQ（图3）。生活垃圾焚烧行业则从1995年的第1大排放源降为第2位，排放量也从4 000 g TEQ降为178～232 g TEQ。另外，值得注意的是，2005年非工业源的二噁英排放量超过工业源，特别是家庭焚烧源，约占总排放量的30%，在某些区域甚至超过70%［6］，这一点与美国相似。

图1 欧盟工业污染源二噁英大气年排放量时间变化

图2 欧盟非工业污染源二噁英大气年排放量时间变化

图3 欧盟各污染源二噁英排放变化

这一结果表明，欧盟在重点工业行业中所采取的一系列综合减排措施收到了良好的效果。这些具体措施主要包括：（1）颁布相关法规和指令，制定严格的排放标准（表3），特别是在废物焚烧行业，从法律上保证对二噁英类的控制；（2）根据IPPC（96／61／EC）指令，针对不同工业行业制订促进污染物减排的BAT参考文件 （BREFs），从技术上指导行业减少二噁英排放；（3）开展污染源达标排放和环境介质、食品中安全限值监测，从手段上落实现行各类法规。

表3 2001年前欧盟有关二噁英的法规或指令

尽管“欧盟二噁英计划”削减控制取得了一定的成绩，特别是工业污染源基本达到1993年欧盟委员会预定的减排目标（90%），但也存在一些问题制约了二噁英减排的进展，比如：（1）现有欧盟法规或指令在部分成员国内的执行或转换效率低；（2）部分领域缺乏相关法规，特别是食品和动物饲料；（3）部分工业行业缺乏排放标准和BAT技术指导文件，如钢铁烧结和非铁金属冶炼等；（4）在各成员国中有相当多的工业设施缺乏监测数据，特别是金属冶炼行业，无法得到正确的评估；（5）缺乏削减非工业源，特别是家庭焚烧源二噁英排放的有效措施；（6）缺乏污染源向土壤和水体中的二噁英排放数据及环境介质中的二噁英污染水平。以上问题可综合归纳为3类：现行法规的执行问题；新法规的需求；以及部分成员国二噁英排放数据的缺失。

针对以上问题，2001年欧盟又组织实施了“欧盟二噁英策略”，目标是评估环境和生态系统现状，短期内降低人体暴露，中长期内保持二噁英人体暴露处于一个安全水平，降低二噁英的环境影响；其量化指标是欧盟区人体二噁英摄入水平低于每周14 pg WHO－TEQ／kg；根本途径是降低二噁英在环境、饲料及食品中的存量［7］；具体削减控制措施包括颁布新的欧盟指令，根据最新技术进展制修订BREFs（表4），以及针对性的开展相关监测和研究活动，如家庭焚烧二噁英生成机理、排放因子计算和减排措施研究以及环境介质和食品中二噁英污染水平标志物研究等。

表4 2001年后欧盟发布的指令或BREFs文件

总之，“欧盟二噁英策略”的实施保证了未来10年内欧盟二噁英问题的可控，并计划在下一个节点时（10年后），重新对该策略进行评估，并根据二噁英减排的最新进展对其进行改进。

3 日本的二噁英减排

日本二噁英的减排工作始于20世纪90年代末。1997年6月发生在大阪府能势町的垃圾焚烧设施二噁英类污染事件和1999年2月日本朝日电视台报道的琦玉县所泽市蔬菜污染事件引起了公众的极大关注，被认为是日本开展二噁英减排的触发事件。

随后，1999年3月，日本首相主持召开“二噁英防治对策相关内阁会议”，提出《二噁英对策推进基本指南》，确定了二噁英减排目标：从1999年起，未来4年内二噁英的排放量要在1997年的基础上减少90%，并提出了二噁英控制的具体措施：（1）制定各项标准；（2）制定二噁英排放清单，加强对废物焚烧炉的管理；（3）不断改进与二噁英相关的调查体系；（4）搞清二噁英对人体和环境的确切影响；（5）促进技术和研究的发展；（6）推进废物预防和再循环；（7）为公众提供信息并推进信息公开化。

同年7月，日本制定了著名的《二噁英类对策特别措施法》（简称《二噁英法》），并于2000年1月正式实施。该法以保护日本国民健康为目的，明确了国家、地方政府、企业和公民在二噁英减排方面的责任，规定了国家和地方政府制定二噁英政策的基本准则，具体内容包括：（1）设立二噁英类每日可耐受摄入量（TDI）不高于4 pg／kg体重，明确国家和地方政府的二噁英预防控制政策应以TDI标准为指导，并要求该标准应根据二噁英安全评价方面最新国际研究进展及时给予调整；（2）建立水体（包括沉积物）、空气和土壤的国家环境质量标准，以便保护人体健康（表5）。同时该法还在污染源废气、废水和废渣中的二噁英排放控制、环境介质中二噁英污染调查、二噁英污染土壤修复措施、二噁英减排政府计划和处罚条例等方面做出了原则性规定。

表5 日本二噁英环境质量标准

《二噁英对策推进基本指南》和《二噁英法》两者相辅相成，分别从技术层面和法律层面为日本的二噁英减排工作指明了方向。在它们的强力推动下，日本的二噁英减排取得了良好的效果。

1997年，日本环境部第一次公布了全国二噁英污染源清单调查结果。其后，每年向公众发布国内主要污染源的二噁英排放情况和全国空气、水和土壤等环境介质中的二噁英污染水平，以评估二噁英减排效果。从历年二噁英排放源清单可以看出，自1997年开始，日本的二噁英排放量、环境浓度和TDI都呈下降趋势（图4，图5），到2007年，二噁英总排放量（307 g TEQ）较1997年 （8 135 g TEQ）减少了约96%［8］。

图4 日本二噁英排放源排放量及环境空气和水中二噁英浓度水平年变化

根据日本二噁英排放清单调查结果，日本的排放源主要分为3大类，分别为废物焚烧、金属冶炼等工业行业和其它排放源（火葬场、吸烟、汽车尾气等）。1997年污染源清单调查统计的二噁英总排放量中，94.1%来源于废物焚烧（7 658 g TEQ）；其次为金属冶炼过程（470 g TEQ），为5.8%；火葬场、吸烟、汽车尾气等其它排放源（7.4 g TEQ）只占0.1%；2007年时上述三类排放源的比例则分别为66.6%、31.0%和2.4%，排放量则分别为200 g TEQ、93 g TEQ和7.3 g TEQ。与1997年相比，前两类污染源的二噁英排放量分别降了97%和80%，而火葬场、吸烟、汽车尾气等其它源的排放量则基本没变。空气和水中的二噁英含量也分别从1998年的0.23 pg TEQ／Nm3和0.50 pg TEQ／L基本呈逐年下将趋势，到2007年分别减少为0.068 pg TEQ／Nm3和0.24 pg TEQ／L，下降幅度分别达到了70.4%和52%。与此相对应的是，日本国民通过各种途径每天摄入体内的二噁英TEQ也逐年下降（图6），人体暴露风险明显降低。

图5 日本国民每天摄入二噁英TEQ年变化

综合以上发达国家的减排历程不难发现，尽管他们所遇到的二噁英污染问题以及所采取的减排措施不尽相同，但他们都有一个共同点，那就是开展“二噁英排放源清单调查”。这主要是因为二噁英是各种燃烧和工业过程的副产物，不能通过禁止生产和使用等途径进行消除，必须通过采取间接措施对其排放进行控制，尽量降低人体暴露。而这些措施的成功实施离不开二噁英污染源的识别和排放量化。只有充分了解各种源的存在现状和排放量后，才能保证制定和实施的各种减排措施和技术得到恰当应用。

4 我国的二噁英减排构想

相对于欧美等工业发达国家，我国对二噁英类的污染控制研究晚了近20年，专门针对二噁英的法规至今尚未出台，目前只制定了一些二噁英的排放标准和规范（表6），而且这些标准和规范也仅仅停留在对废物焚烧的控制上，其它相关行业的二噁英类污染物的控制基本上处于空白。最为关键的是，目前我国二噁英类污染物排放源的数量、种类及二噁英排放量等基础数据还不清楚，环境污染现状也不明。因此，当务之急是尽快开展污染源排放调查，建立我国二噁英污染源排放清单。这是我国二噁英减排工作的首要任务，是科学制定削减控制措施的前提和基础。没有对污染源排放情况的充分了解和分析，实现环境管理的科学决策、二噁英排放量持续消减，完成公约义务也就无从谈起。

表6 我国二噁英相关排放标准规范

随着国家环境二噁英监测中心各分中心的建成并运行，我国的PCDD／Fs监测能力得到加强，这使我国的二噁英排放清单调查成为可能。今后，通过系统地开展全国二噁英类物质的污染调查与监测，做到数据的时效性、准确性和可比性，满足国家环境管理的需要，全面反映我国二噁英类污染状况与变化趋势，为我国环境管理工作和履约需求提供技术支持。

［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，Furans and Polychlorinated Biphenyl［Z］.Brussels：Commission of the European Communities，2001.

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