垃圾焚烧厂周边地区的风险评估模型
2024-06-06 | 作者:张逸 潘建龙 刘航 | 字数:1807 | 点击:次
摘 要:经济的飞速发展和城市化进程的加快,带来了严重的生活垃圾负荷问题,垃圾焚烧技术成为当今国际社会生活垃圾处理的主要技术之一,但是垃圾焚烧厂处理垃圾的同时也产生了多种污染物质从而给周围带来环境污染以及其他人体健康危害。垃圾焚烧厂周边环境的污染风险大小会受到多种因素的影响,本文使用AERMOD评估模型综合考虑垃圾焚烧厂周边的大气、风力风向、地形、建筑物等因素,引入了行星边界层等新的大气边界层和大气扩散理论,并采用高斯扩散公式模拟估算污染物扩散浓度。 关键字:垃圾焚烧厂;AERMOD;扩散;监测 1 前言 “垃圾围城”是世界性难题,2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨。因此,垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。而由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因,致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题,许多城市的新建垃圾焚烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。在垃圾焚烧厂运行监管方面,目前主要是在垃圾焚烧厂内进行测量监控,,缺少从周边环境视角出发的外围动态监控,因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。 2 模型基本假设 (1)在城区表层土(0-10cm)取样得到的浓度就是该采样点土壤中的重金属浓度; (2)在自然区获得的重金属浓度能够真实反映该城区的土壤背景值; (3)不考虑区域外污染源对城区内土壤重金属含量的影响; (4)假设模型中使用的采样点能够客观反映整个市区的重金属污染情况; (5)假设事故发生的概率是可估算的; (6)不同区域的人群对污染物的吸收率是一样的。 3 监测因子的提出 在对模型求解之前,需要对垃圾焚烧厂烟气当中所产生的各种化学物质依据其对受体的负面健康影响进行一个定量评价。从而筛选出垃圾焚烧厂设施的有代表性的污染物。 考虑到垃圾焚烧厂的特殊性,其环境空气监测因子除了常规污染物HCL、SO2、NOx、以及TSP外,还需监测汞、铅、二恶英等特殊污染物。 4 暴露点浓度计算 AERMOD模型综合考虑了垃圾焚烧厂周边的大气、风力风向、地形、建筑物等因素,引入了行星边界层等新的大气边界层和大气扩散理论,并采用高斯扩散公式。因此,AERMOD模型可用于多种排放源(包括点源、面源和体源)的排放,它也可用于对乡村环境和城市环境、平坦地形和复杂地形、地面源和高架源等多种排放扩散情形的模拟。 AERMOD模型在不同条件下的扩散公式(考虑地形影响)如下: 5 健康风险评估 5.1 污染物通过呼吸作用进入人体的量 对于位于垃圾焚烧厂影响范围内某一区域里的居民,其受垃圾焚烧厂所产生的有害物质影响程度可通过计算污染物通过呼吸作用进入人体的量来定量给出。 其计算公式如下: 5.2 风险表征 风险表征主要包括致癌风险和非致癌风险: A. 致癌风险 B. 非致癌风险 将所有的致癌物和非致癌物的风险分别相加,从而就得到了最终的致癌风险和非致癌风险。通过计算垃圾焚烧厂影响范围区域内的这两个指标,可以对居民受垃圾焚烧厂污染物危害程度进行一个评估。 C. 综合风险 根据美国环境保护局IRIS(综合风险信息系统)给出的计算方法,将所有的致癌物和非致癌物的风险分别相加 , 从而得到最终的综合致癌风险和综合非致癌风险。 R*为综合致癌风险 (为二噁英、等的致癌风险) H*综合非致癌风险。 (为二噁英非致癌风险,为为非致癌风险) 6 结束语 垃圾焚烧厂在中国迅速发展起来,但是缺少从周边环境视角出发的外围动态监控,因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。使用AERMOD模型可以很好地预测出垃圾焚烧厂周围的污染风险,有很高的应用推广价值。于此同时,建立科学合理的污染评估模型,对垃圾焚烧厂的建设具有重要指导意义,并在建立科学的补偿体系中发挥至关重要的作用。 参考文献 [1]刘华峰.于可利.李金惠.聂永丰.危险废物焚烧设施的环境风险评价.环境科学研究.2005 [2]孔丝纺.解庆龙.曾辉.刘阳生.焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被污染的研究进展.生态环境学报.2011,20(3):560-566 [3]赵宏伟.钟秀萍.刘阳生深圳市清水河垃圾焚烧厂汞污染特征的研究.环境科学.2009 |