近日，国科大杭州高等研究院环境学院郑明辉教授工作室在工业样品中六溴环十二烷（HBCD）的分析方法、协同处置含HBCD废弃物过程中溴代二噁英（PBDD/Fs）的排放特征方面取得了新进展。相关成果以“超高效液相色谱-串联质谱法测定工业灰渣和烟气中六溴环十二烷异构体”为题被《环境化学》接收，以“Emission, distribution and formation characteristics of polybrominated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans during co-disposal of hexabromocyclododecane-containing waste in cement kiln”为题发表于Science of The Total Environment。

图1.水泥窑协同处置过程中HBCD和PBDD/Fs的排放分布特征

六溴环十二烷（HBCD）于2013年被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的管控清单中，但保留了其作为溴代阻燃剂在发泡聚苯乙烯（EPS）和挤塑聚苯乙烯（XPS）中生产和使用的豁免。我国的该豁免权已于2021年底到期。随着HBCD的淘汰以及建筑材料使用寿命的到期，未来将会有大量含HBCD废弃物亟待处置。热处置是实现含HBCD废弃物减量化的高效方法之一，但在该过程中可能会无意产生溴代二噁英（PBDD/Fs）等新污染物，造成二次污染。水泥窑协同处置技术具有高温、停留时间长、碱性环境的特点，在固废的无害化处置上具有良好的应用前景，但是目前没有水泥窑协同处置含HBCD废弃物的研究，HBCD的协同处置降解效果以及处置过程中PBDD/Fs的排放特征未知。

本研究首先建立了测定工业灰渣和烟气中HBCD异构体的同位素稀释内标超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS），该方法对3种HBCD异构体的分离效果好，分析时间短，定性定量准确，为含HBCD废弃物热处置效果的评估提供了方法支持。其次，本研究在典型水泥厂开展了HBCD协同处置的示范研究，评估了HBCD的焚毁去除率和对PBDD/Fs排放的影响。结果表明，HBCD的焚毁去除率超过99.9999%，满足处置要求。处置后残余的HBCD主要分布在窑头回灰和熟料中。HBCD的处置没有明显增加PBDD/Fs的排放，但改变了其同类物的分布。HBCD分解所释放的溴被水泥窑中的碱性物质吸收固定，抑制了其后续参与PBDD/Fs的生成。熟料作为主要产品需要关注其在后续运输和利用过程中污染物的二次释放问题。本研究深入理解了热处置过程中PBDD/Fs的无意生成和排放特征，为其源头控制提供了思路，并为未来含HBCD废弃物的处置提供了技术支持。

两篇论文的第一作者均为国科大杭州高等研究院环境学院2022级硕士生王健，通讯作者均为林炳丞助理研究员。该研究获得了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金白马湖实验室区域创新发展联合基金、全球环境基金-中国六溴环十二烷（HBCD）的淘汰和管理项目和广东省环境催化与健康风险控制重点实验室开放基金项目的支持。

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176168