危险废物焚烧厂二恶英排放扩散沉降模拟方法的研究

摘要

随着危废焚烧炉在中国的普及，焚烧炉排放的二恶英对周边环境的影响日益受到人们的关注。大气扩散模型是一种较为经济的评估二恶英对周边环境和人体的危害的评估手段。然而，由于中国危废处置设施的日常监测管理不到位，造成历史运行数据缺失，使得模拟参数难以获得，导致部分模拟参数需要进行主观选择。这样主观选择参数可能会有好的结果，但是结果中的主观因素过大。为此，本文选择了二恶英模拟过程中主观因素影响较大的部分进行了研究，主要包含输入数据、模型参数、启停炉工况模拟方法这几部分。通过对这些方面的研究，找到了一些措施来避免这些过程中的主观因素干扰过大的问题。 首先，本文研究了影响模型计算结果的输入数据，主要为气象条件，其次还观察了地形、地貌因素对模型计算结果的影响。通过观察这些因素对模拟结果中的最大落地浓度和最大落地浓度距离的影响，发现其中风速对模拟结果的影响较大。经对比所有模拟情景后，研究发现风速达到3m/s和5m/s的时候，最大落地浓度点距离和最大落地浓度分别达到最大。同时，研究还发现风向对模拟结果的影响主要是由于不同风向上的地形和地貌的不同造成的。故而，当存在多个气象站点数据可供选择时，应选择贴近源实际情况的气象数据。对需要重点关注的源，建议采用现场测量的气象数据。 其次，本文通过模型与采样相结合的方法建立了对启停炉工况的模拟方法，并和周边采样情况进行了对比，结果发现通过这一方法模拟得到的启停炉工况期间的落地浓度的毒性当量平均值为0.226pg I-TEQ/Nm3，同一时期的周边采样浓度的毒性当量为0.292pg I-TEQ/Nm3，两者结果十分相近。因此，通过这一方法可以较为合理地模拟启停炉工况排放二恶英的扩散情况，从而避免人为选择启停炉工况模拟参数的问题。 另外，本文针对大气扩散模型中部分模型参数是随着地点、设施不同而变化的问题，提出了一套估算方法，从而代替了人为选择这些参数，避免了主观选择参数造成的影响。本文使用该方法估算得到相关模型参数，进而计算得到的土壤二恶英毒性当量为5.374I-TEQ pg/g，而实际采样得到的土壤二恶英毒性当量为3.934I-TEQ pg/g，属于同一数量级，说明该方法可以较好的估算这些参数。最后，本文针对因为缺乏历史排放信息导致无法估算和推测未来的土壤二恶英浓度这一问题，在基于EPA推荐的公式上推导得到新的土壤浓度公式。并使用该公式计算了2012年的土壤二恶英浓度，计算的土壤毒性当量和采样的土壤毒性当量的比值在1.01到1.93的范围内。

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