- 學位論文
台灣地區廢水中戴奧辛排放評估與非法棄置飛灰來源查證技術建立之研究
Evaluation of the PCDD/Fs Discharge from Wastewater and Source Apportionment of Illegally Dumped Fly Ash in Taiwan
摘要
人體戴奧辛主要的暴露途徑來自於膳食的攝取(尤其是含脂肪量高的食品)，膳食攝取占所有暴露途徑的90~95%以上。戴奧辛類化合物進入食物鏈與人類膳食主要的途徑有二：一為排放源→空氣→植物→動物；另一為排放源→水/底泥→水生動物。瞭解戴奧辛如何在環境中變遷累積的量化資訊，將有助於釐清個別戴奧辛污染源在整個食物鏈系統中的排放貢獻度，並可據以評估各項管制排放策略對降低人體戴奧辛暴露的有效性。 本論文為國內首次建立廢水戴奧辛排放清單，並以本土性的排放係數估算2006年台灣地區廢水戴奧辛排放量為0.447 g I-TEQ/年，配合國內已建立之空氣戴奧辛排放清單，2006年台灣地區空氣及水體戴奧辛排放量總和為86.1 g I-TEQ/年，水體排放所占比例為0.52%，是國際間少數利用本土性的排放係數完整建立戴奧辛排放清單的國家。 針對特定事業廢水處理場中戴奧辛移跡變化與質量平衡研究，發現同一家工廠廢水處理過程中廢水戴奧辛同源物濃度的分布型態無明顯變化，與污泥戴奧辛同源物濃度的分布極為相似，顯示戴奧辛並未被分解或破壞，而是移轉至污泥中，以廢水處理場戴奧辛質量平衡估算結果證實此一現象。不同製程工廠的排放水與污泥戴奧辛同源物濃度分布型態差異極大，且都有其特徵化合物，可作為環境河川水質及底泥中戴奧辛來源查證之參考數據。 進一步探討廢水中固相及液相戴奧辛含量比例，發現廢水處理場廢水中戴奧辛濃度與懸浮固體濃度有正向關係，懸浮固體含量是戴奧辛濃度的指標物。國內廢水排放戴奧辛高污染潛勢的業別，在廢水處理過程中，加強懸浮固體的沉降及濾除，即可降低廢水中戴奧辛的排放。 國內近年發現多處非法棄置廢棄物場址中夾雜大量含有高濃度重金屬與戴奧辛的飛灰，在我們周遭環境中產生了多處高污染潛勢的區域，除了造成環境衝擊外，亦有危害民眾身體健康與生命財產之虞。為有效遏止任意傾倒廢棄物的事件一再發生，本論文建立非法棄置飛灰查證技術，提供科學鑑識技術與數據，追查這些飛灰廢棄物來源的廠家。 本論文對國內飛灰主要產生的業別廢棄物焚化、燃煤火力發電、煉鋼業及非鐵金屬等79工廠，進行長期及廣泛的飛灰採樣分析，共計分析66件飛灰金屬樣品，及219件飛灰戴奧辛樣品，累積各業別工廠的飛灰15種金屬含量及17種2,3,7,8-氯化戴奧辛和呋喃同源物濃度的分析數據近5000筆，建立了飛灰重金屬含量與戴奧辛同源物濃度分布的指紋特徵。本論文應用分層群集分析(HCA)與主成分分析(PCA)二種統計方法，對飛灰來源的區分及鑑識，提供具科學、統計為基礎的實證，建立了非法棄置飛灰來源的查證技術及流程。 本論文以二處非法棄置場址的飛灰，對建立之飛灰來源查證技術及流程進行驗證，運用飛灰的不同金屬含量及分層群集分析統計方法，追查飛灰來源業別。進一步運用飛灰的17種2,3,7,8-氯取代戴奧辛和呋喃同源物濃度分布及主成分分析統計方法，追查出飛灰來源工廠，二處非法棄置飛灰的來源皆為煉鋼業碳鋼製程，飛灰的來源為某電弧爐煉鋼廠。