【有害废渣的处理及其防治】
拼译：management of hazardous wate residue and sanitary protection
有害废渣主要来源于燃料的燃烧和冶金、化学、石油化工以及原子能等工业。废渣的产量大、种类多、成份复杂、处理较困难。如汞、镉、六价铬、砷、铅、多氯联苯和放射性等废渣，由于毒性大，不易分解，且具有可溶性，易污染环境，能影响生态平衡，尤其直接或间接对人类具有潜在的危险性，可引起急性或慢性中毒、常见病和多发病以及癌症的患病率增高，甚至给子孙后代带来贻害。
有害废渣的堆放和任意填埋，对土壤和水体形成长期威胁。例如美国纽约州尼加拉瀑布城附近，在废弃的洛芙运河中段埋入数千桶有害的废渣，经20多年后，发现周围环境被污染，当地居民发生流产、新生儿先天畸型、癌症及其他疾病发病率的增高，这一严重事件引起国际上的广泛重视。从70年代开始，工业发达国家，如美、英、日、法、荷和瑞典等，普遍地逐渐由法律、经济和管理三位一体的资源政策，使废渣通过生产建筑材料、回收能源、制成农业肥料、提取金属和稀有元素等技术途径，取得显著的环境效益和经济效益，达到废渣减量化和无害化。有些毒性大的废渣难以回收，须采取焚烧、填埋、处置、化学等特殊处理。中国远在殷代就有垃圾土埋法记载。1973年，颁布了《工业“三废”排放试行标准》。有害废渣对环境污染及其对居民健康的影响也有发生。例如锦州铁合金厂，铬渣在厂内外地面堆积范围约60亩，由于雨水淋溶六价铬污染地下水，污染范围逐年扩大，直至渣堆周围建造混凝土防渗墙后，才制止了铬的污染扩散。在污染区内的蔬菜含铬量、居民口角糜烂、胃肠道症状、中性粒细胞偏高以及癌症死亡率等都明显高于对照区。此外，镉、砷、铅、硒、铊、有机氯农药等都有类似的调查报道。为了保护生活环境，陆续制定废渣中的有害成份在土壤中的卫生标准，如铅(3mg／kg)、镉(3mg／kg)、砷(≤2mg／kg)、铜(15ppm)、七氯丙烷(≯0．1～0．5mg／kg)等。有害废渣对土壤污染的卫生评价，可根据土壤中有害物最高容许浓度进行比较，将土壤污染程度分为清洁、轻污染、污染、重污染4级，以推断对人群健康或植物生长的影响。1985年，国家颁布了《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》等，鼓励“三废”回收资源化，利用经济上的免税、资助和奖励，以及卫生监督和管理相结合的政策，以求达到保护环境、预防疾病。难以回收利用的有害废渣可采取以下方法处理：1．焚烧。燃烧可氧化分解有机分子结构，达到解毒目的。焚烧炉的种类较多：(1)回转式窑炉，在瑞典、芬兰、丹麦等国家采用较多，炉温可达1250～1500℃，有害物可完全氧化分解。由于炉温过高，故在炉的外壳需用冷水喷淋，其冷却水又返回废热锅炉，可使热能获得充分利用。(2)流化床焚烧炉，美国能源公司使用的炉温595～695℃，可使脂肪族和芳香族以及多氯联苯等有机氯化物氧化分解。(3)旋风炉，中国将生产重铬酸钾的铬渣和煤以1∶10的比例混合物加入炉内，经燃烧后能使98%的六价铬还原为稳定而无害的三价铬，然后将其排渣与煤灰供砖厂或水泥厂作原料。(4)水泥窑，燃烧时1370～1450℃，对于氯烃类高毒性有机物，约10s即可氧化分解，所产生的氯化氢能与窑内的碱性矿物质中和而净化。焚烧炉应有消烟除尘和防臭的装置，炉温不得低于600℃，对于焚烧的残渣和集尘灰，须重行加热到1300℃以上，可使剧毒的聚合多氯二苯并二噁
(PCDDs)和聚合多氯二苯并呋喃(PCDFs)充份氧化分解。2．填埋。(1)卫生填埋：城市垃圾等固体废弃物以薄层平铺在预先选定的泥坑内，压实到最小体积，在每天操作结束时，用泥土或塑料薄膜严密覆盖，埋到最后1次须用泥土覆盖压实，以防雨淋和孳生病媒鼠类，堆温一般可达40～60℃，呈厌氧发酵。填埋场地应防止对居民区的大气和地下水的污染，填埋场的沥滤水应从设置的渗井水汲取，然后用化学法处理。(2)安全填埋：重金属沉淀污泥、洗涤塔污泥、焚烧后的灰烬都可与水泥、矽酸盐或石灰混合成固形物，也可用沥青、聚乙烯等热塑物与无机毒物混合，成为被包容而使其稳定化，然后填入预定的填埋池内。填埋水溶性的高毒性废渣，则池的底部和侧壁必须铺设聚乙烯膜、合成橡胶膜或沥青等衬里，池内需安装收集管和导水系统，以防沥滤液污染地下水，池内废渣填满后用沥青覆盖，其上覆盖泥土，可以绿化，或修建公园和假山。卫生防护，要求选择填埋场地时应避免对居民区大气水源和土壤的污染；场地四周设排水沟、渗井和防渗墙，以备汲取沥滤水，必要时设棚顶，避免雨水冲淋，防止污染的扩散；制订法规或条例，包括有害物种类和毒性最低限值、保护环境和个人防护等内容；设置行政管理机构，建立有害物的接收、审批、处理、监测以及关闭后的措施。3．化学处理。(1)氧化还原法：如氰化物与漂白粉水中的原子氧作用，破坏氰离子结构而成为无害物质；臭氧可破坏有机化合物的碳键和苯环，故可应用于含氰化物和苯酚的废水处理。甲醛或二氧化硫可使六价铬还原为无害的三价铬。(2)水解、中和法：一般有机磷、氨基甲酸酯类杀虫剂，如马拉硫磷、甲基1605、1059、DDVP、西维因均可在碱性条件下水解破坏而成为无害物。含有氟化物、磷酸盐和硫酸盐的废渣，可用石灰或碳酸钠中和以消除有害性。(3)沉淀化学法：加入混凝剂起沉淀作用，能形成溶解度低的水化氧化物和硫化物，从而降低重金属离子的溶解度，成为毒性较低的物质。(4)化学固定法：将有害物包裹在惰性物之中或形成坚硬的固体，以降低或防止有害成份的扩散，常用于放射性废渣、污泥、颗粒物、液态物的处理；固定剂有水泥、硅酸盐、沥青、离子交换树酯、土壤粘合剂、尿醛、聚丁二烯及硫磺泡沫材料等。化学处理后的反应液，须经过滤，滤液中的有害物需用活性炭吸附或离子交换树酯进一步处理，回收利用，而滤液应达到废水排放水平，只有废渣作填埋处理。4．深地层处置。(1)剧毒废渣：既不能填埋，又不能焚烧或化学处理的废渣，可利用稳定的地质条件、有数百米深度的废矿井予以贮存。但事前须经行政管理机构审批、登记，按废物类型分室，以容器密封存放，需要时仍可取用。(2)放射性废渣：应和生物圈隔离，故需设立3层“屏障”：用混凝土或陶瓷将放射物固化成块状物；把固化物放在耐腐蚀、不渗透的钛铅不锈钢的容器内密封；数百米厚的地层为可靠的地质“屏障”；最后用吸附性能良好的膨润土封闭。即使核素逸出地面，也约需1万～10万a。5．海洋处理。海洋投弃有害废物在欧、美、日等工业较发达的国家已有百余年的历史。1983年中国颁布《海洋环境保护法》，海洋环境受法律保护。海洋的范围比陆地大，因而沿海城市在投弃选点和运输方面具有某些优越性，因此，投海的废渣如何包装和防止海洋污染，仍是一个重要的课题。6．新近研究的处理。有效的淋溶技术提供回收需要处理的废物。镉、砷等高毒性重金属，可掺入石英粉中制成玻璃，使其淋溶率降到很低。利用微波等离子区工艺降解各种杀虫剂和多氯联苯。湿式氧化或融盐燃烧，可破坏各种有害有机物。有些科学家采集污染区的微生物，加入动物基因，有时加入人类基因，成为超级微生物，可清除汞、铅、砷、多氯联苯等有害废弃物。本题的热点：缩小固体废渣的容积和废渣危险性分类测定方法的研究；有害废渣污染土壤并经食物链迁移的研究；对土壤防护效果方面应重视重金属等化学污染物直接或间接在生物体内畜积，特别对人群健康的影响；被污染的水体和土壤对居民机体的远期效应，如衰老、胚胎中毒、变态反应以及致畸、致突变和致癌的研究。深地层或海洋处置核素废弃物防止污染扩散的包装；利用超级微生物清除废渣中的有害成份，以及工业有害固体和液体填埋物的综合性卫生评价等研究。继续制定并完善各种有害废渣的卫生标准；为了有利于废物资源化，需建立废物的信息交流和市场交换；并日臻完善有害废渣管理、监督制度等研究。【参考文献】：1 潘顺昌，等．环境工程学会年会论文选编(固体废弃物噪声)，1981，1～62 TuckerSP，et al．Emviron Sci Technol．1985，19(3)：215～2203 预防医学问答编委会．预防医学问答(卫生分册)．西安：陕西科学技术出版社，1985，106～1084 洪传洁主编．环境卫生学进展(第1卷)．北京：人民卫生出版社，1986．104～1075 傅立勋，等编著．环境科学技术发展与预测．北京：中国科学技术出版社，1987．144～1826 王连生．环境科学动态，1988，(10)：11～127 Пepenыгин B м Гчг и Cанит，1988，(1)：4～58 赵庆祥．上海环境科学，1989，(2)：41～43，349 郭国平．环境与健康杂志，1990，(1)：45～4810 陈鲁实编译．国外环境科学技术，1992，(1)：80(安徽医科大学朱顺教授撰)