摘要說明:將地球設(shè)想為一個理想球體,上面均勻分布著許多垃圾發(fā)電廠,每個焚燒廠都按照同樣的條件排放等量的二惡英,二惡英又按照同樣的條件沉降到土壤中,人體通過食物攝取二惡英,通過計算人體每天最大攝入量,得出土壤二惡英的最大含量,再通過計算二惡英的半衰期得出達到二惡英達到平衡濃度時的二惡英排放量,除以土壤最大容許濃度,得出污染面積,就可算出安全距離。
經(jīng)過幾天來的反復(fù)思考,特別是今天dhu的批評,啟發(fā)了我從另外的角度考慮計算垃圾發(fā)電廠排放二惡英的安全距離,建立數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型來進行理論計算,具體的結(jié)論—安全距離是多少?還需要更多的數(shù)據(jù)和更專業(yè)的人士參與.我現(xiàn)在計算出來的數(shù)據(jù)太聳人聽聞了。 數(shù)學(xué)模型的構(gòu)想:既然垃圾發(fā)電廠尾氣的擴散和吸收受到多種因素的影響,那么不妨把它最大化,建立一個可以忽略任何因素的數(shù)學(xué)模型,在最極端的情況下,各種影響因素就可以忽略了
地球的情況多種多樣,什么山川河流,暴風(fēng)雷電,不過這些我都不管它,我就設(shè)想這是一個表面平整的球體,沒有大海,沒有江河湖泊,全是土地。
數(shù)學(xué)模型就是設(shè)想這個球的表面均勻分布著許許多多的垃圾焚燒發(fā)電廠,這些垃圾發(fā)電廠都是同樣的規(guī)模,同樣的管理,同樣的尾氣排放,各個地點的氣候條件完全一樣,每個地方都有微風(fēng),把垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的尾氣平均分布到這個球的每一個角落,這個微風(fēng)剛剛好能讓垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的污染物在一天之內(nèi)落到地面,這些污染物落到地面后再也不會返回空氣中,從而形成對地面的永久污染,這些污染物又進入食物鏈,通過計算污染物在食物中的含量,以污染物安全值為標準,反過來推算垃圾焚燒發(fā)電廠在極端理想情況下對環(huán)境發(fā)生影響面積.有了這個影響面積的數(shù)據(jù),就可以計算出安全距離了。
具體以垃圾焚燒發(fā)電廠排放的二惡英作為計算安全距離的例子吧(主要是因為最近一直在搜索二惡英的資料,也寫了幾個帖子來計算二惡英對人體的毒害,所以比較熟了),其他污染物質(zhì)對環(huán)境的影響也可以按照這個方法來建立。根據(jù)WHO的數(shù)據(jù), 每月容許攝入量（PTMI）是70pg/公斤,以體重60公斤計算,每天的容許攝入量就是140pg。
在我的數(shù)學(xué)模型中,空氣中的二惡英含量可以忽略不計,全部二惡英均來自食物。我假設(shè)蔬菜中的二惡英濃度為土壤中的10倍,這個純粹是估計,沒有任何數(shù)據(jù)支持,唯一的理由是:二惡英會在食物中沉積,也許這個數(shù)據(jù)太少或太多,需要有關(guān)專業(yè)人士提供數(shù)據(jù),可以參照的是金屬汞在大豆中的濃度是土壤濃度的16倍(注1)。
假設(shè)我每天的食物來自1m3的土地,這樣土壤中的二惡英的濃度就應(yīng)該為14pg/m3,這個數(shù)據(jù)也純粹是估計,還需要有關(guān)專家提供數(shù)據(jù)。
番禺將要建立的垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)模為2000噸/天,我就以這個廠的規(guī)模作為計算基礎(chǔ)。按照網(wǎng)上資料, 每噸垃圾產(chǎn)生的廢氣大致在4500m3-6000m3,2000噸的垃圾將產(chǎn)生9-12x106m３的廢氣,既然是考慮極端情況來建立數(shù)學(xué)模型,那就要按照最大值來作為計算依據(jù)(一下同樣這樣計算)根據(jù)歐洲標準(我按照最嚴格的情況計算),廢氣中的二惡英含量要低于0.1ng/m3,那么每天產(chǎn)生的二惡英為1.2x106ng.在我設(shè)立的模型中,每天產(chǎn)生的二惡英都會沉降到地面,均勻污染土壤深度達1m(沒有數(shù)據(jù)支持,純粹為了計算方便,實際情況是越靠近地表,濃度越高)。
在網(wǎng)上查的資料,二惡英在土壤中的半衰期為12年,就是說今天排放的二惡英在12年后的今天才會減少為今天的一半,就以這個數(shù)據(jù)為準吧.
數(shù)學(xué)模型假設(shè)開始的時候土壤中的二惡英含量為0,這些垃圾焚燒發(fā)電廠同時開工,同時排放廢氣,每天排放等量的二惡英.于是土壤中的二惡英每天都在增加,隨著時間的推移,不斷有新產(chǎn)生的二惡英落到地面,原來在土壤里的二惡英也在分解,直到有一天,土壤里的二惡英分解的速度與排放的速度相等,土壤里的二惡英含量不再增加了,達到動態(tài)平衡。
在達到動態(tài)平衡之前,我假設(shè)這個球上沒有任何活動,土壤里的二惡英除了自然衰減,沒有任何消耗12年就是4380天,二惡英每天的衰減量為2/4380=0.000478(我是按照每天均勻衰減計算的,可能有問題),到達平衡點時,垃圾焚燒廠排出的二惡英在土壤里的總量為1.2x106ng/0.00478=2.628x109ng,即2.628x1012pg,有了這個數(shù)據(jù),我就可以算出受污染的面積為2.628x1012/14=0.188x1012平方米,影響半徑達0.24x106m,即240公里,這和我之前根據(jù)美國的標準推斷的安全距離(120公里)有相同的數(shù)量級。
按照這個數(shù)據(jù),中國能夠承受多少象番禺這種規(guī)模的垃圾焚燒廠?51座!而廣東就準備建19座!廣州就準備建8座 全球能承受多少?27131座,這是算上海洋的數(shù)量,如果只算陸地,就是8139座,我估計現(xiàn)在全球的垃圾焚燒廠已經(jīng)超過這個數(shù)字了。
也許這個數(shù)據(jù)并不準確,因為在推論過程中有幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)缺少資料來進行支持,關(guān)于半衰期的計算也可能是想當然,不過這個數(shù)學(xué)模型是經(jīng)得起檢驗的。 我們現(xiàn)在還沒有付出巨大代價,我的猜測是1,我們的垃圾焚燒廠還少2.氣候因素3.我們還有個最大的垃圾桶—大海,海水的巨大容量延緩了危機的爆發(fā)4之前建的規(guī)模小. 不過我們?nèi)绻€象現(xiàn)在這樣肆無忌憚的破壞環(huán)境,總有一天會付出血的代價的。停止垃圾焚燒刻不容緩,而且應(yīng)該上升為國家意志,以至全球的統(tǒng)一行動,不然我們將付出的代價太昂貴了。 【轉(zhuǎn)帖】
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發(fā)表于 2012-9-26 15:03
發(fā)表于 2012-9-27 11:20
