摘要说明:将地球设想为一个理想球体,上面均匀分布着许多垃圾发电厂,每个焚烧厂都按照同样的条件排放等量的二恶英,二恶英又按照同样的条件沉降到土壤中,人体通过食物摄取二恶英,通过计算人体每天最大摄入量,得出土壤二恶英的最大含量,再通过计算二恶英的半衰期得出达到二恶英达到平衡浓度时的二恶英排放量,除以土壤最大容许浓度,得出污染面积,就可算出安全距离。
经过几天来的反复思考,特别是今天dhu的批评,启发了我从另外的角度考虑计算垃圾发电厂排放二恶英的安全距离,建立数学模型,并根据数学模型来进行理论计算,具体的结论—安全距离是多少?还需要更多的数据和更专业的人士参与.我现在计算出来的数据太耸人听闻了。 数学模型的构想:既然垃圾发电厂尾气的扩散和吸收受到多种因素的影响,那么不妨把它最大化,建立一个可以忽略任何因素的数学模型,在最极端的情况下,各种影响因素就可以忽略了
地球的情况多种多样,什么山川河流,暴风雷电,不过这些我都不管它,我就设想这是一个表面平整的球体,没有大海,没有江河湖泊,全是土地。
数学模型就是设想这个球的表面均匀分布着许许多多的垃圾焚烧发电厂,这些垃圾发电厂都是同样的规模,同样的管理,同样的尾气排放,各个地点的气候条件完全一样,每个地方都有微风,把垃圾焚烧发电厂产生的尾气平均分布到这个球的每一个角落,这个微风刚刚好能让垃圾焚烧发电厂产生的污染物在一天之内落到地面,这些污染物落到地面后再也不会返回空气中,从而形成对地面的永久污染,这些污染物又进入食物链,通过计算污染物在食物中的含量,以污染物安全值为标准,反过来推算垃圾焚烧发电厂在极端理想情况下对环境发生影响面积.有了这个影响面积的数据,就可以计算出安全距离了。
具体以垃圾焚烧发电厂排放的二恶英作为计算安全距离的例子吧(主要是因为最近一直在搜索二恶英的资料,也写了几个帖子来计算二恶英对人体的毒害,所以比较熟了),其他污染物质对环境的影响也可以按照这个方法来建立。根据WHO的数据, 每月容许摄入量（PTMI）是70pg/公斤,以体重60公斤计算,每天的容许摄入量就是140pg。
在我的数学模型中,空气中的二恶英含量可以忽略不计,全部二恶英均来自食物。我假设蔬菜中的二恶英浓度为土壤中的10倍,这个纯粹是估计,没有任何数据支持,唯一的理由是:二恶英会在食物中沉积,也许这个数据太少或太多,需要有关专业人士提供数据,可以参照的是金属汞在大豆中的浓度是土壤浓度的16倍(注1)。
假设我每天的食物来自1m3的土地,这样土壤中的二恶英的浓度就应该为14pg/m3,这个数据也纯粹是估计,还需要有关专家提供数据。
番禺将要建立的垃圾焚烧发电厂规模为2000吨/天,我就以这个厂的规模作为计算基础。按照网上资料, 每吨垃圾产生的废气大致在4500m3-6000m3,2000吨的垃圾将产生9-12x106m３的废气,既然是考虑极端情况来建立数学模型,那就要按照最大值来作为计算依据(一下同样这样计算)根据欧洲标准(我按照最严格的情况计算),废气中的二恶英含量要低于0.1ng/m3,那么每天产生的二恶英为1.2x106ng.在我设立的模型中,每天产生的二恶英都会沉降到地面,均匀污染土壤深度达1m(没有数据支持,纯粹为了计算方便,实际情况是越靠近地表,浓度越高)。
在网上查的资料,二恶英在土壤中的半衰期为12年,就是说今天排放的二恶英在12年后的今天才会减少为今天的一半,就以这个数据为准吧.
数学模型假设开始的时候土壤中的二恶英含量为0,这些垃圾焚烧发电厂同时开工,同时排放废气,每天排放等量的二恶英.于是土壤中的二恶英每天都在增加,随着时间的推移,不断有新产生的二恶英落到地面,原来在土壤里的二恶英也在分解,直到有一天,土壤里的二恶英分解的速度与排放的速度相等,土壤里的二恶英含量不再增加了,达到动态平衡。
在达到动态平衡之前,我假设这个球上没有任何活动,土壤里的二恶英除了自然衰减,没有任何消耗12年就是4380天,二恶英每天的衰减量为2/4380=0.000478(我是按照每天均匀衰减计算的,可能有问题),到达平衡点时,垃圾焚烧厂排出的二恶英在土壤里的总量为1.2x106ng/0.00478=2.628x109ng,即2.628x1012pg,有了这个数据,我就可以算出受污染的面积为2.628x1012/14=0.188x1012平方米,影响半径达0.24x106m,即240公里,这和我之前根据美国的标准推断的安全距离(120公里)有相同的数量级。
按照这个数据,中国能够承受多少象番禺这种规模的垃圾焚烧厂?51座!而广东就准备建19座!广州就准备建8座 全球能承受多少?27131座,这是算上海洋的数量,如果只算陆地,就是8139座,我估计现在全球的垃圾焚烧厂已经超过这个数字了。
也许这个数据并不准确,因为在推论过程中有几个关键数据缺少资料来进行支持,关于半衰期的计算也可能是想当然,不过这个数学模型是经得起检验的。 我们现在还没有付出巨大代价,我的猜测是1,我们的垃圾焚烧厂还少2.气候因素3.我们还有个最大的垃圾桶—大海,海水的巨大容量延缓了危机的爆发4之前建的规模小. 不过我们如果还象现在这样肆无忌惮的破坏环境,总有一天会付出血的代价的。停止垃圾焚烧刻不容缓,而且应该上升为国家意志,以至全球的统一行动,不然我们将付出的代价太昂贵了。 【转帖】
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发表于 2012-9-26 15:03
发表于 2012-9-27 11:20
