生态环境事件中污泥固体废物...鉴定与危险特性鉴别技术研究_杨昆忠.pdf

902023 年第 1 期（总第 165 期）环境科学与资源利用生态环境事件中污泥固体废物溯源鉴定与危险特性鉴别技术研究杨昆忠（江西省地质局试验测试大队，江西南昌，330001）摘 要：以某环境事件中疑似污泥的固体废物和疑似来源企业污水处理站污泥为研究对象，通过现场踏勘、资料收集、样品采集与化学检测分析等过程与方法对案发地固体废物进行初步溯源和危险特性初判，结果表明两处固体废物物理性状和基本化学组成保持一致，结合收集的其他相关资料，判定两处固体废物来源一致。案发地疑似污泥固体废物不具有腐蚀性 pH 危险特性和浸出毒性危险特性，结合疑似来源企业经审批的环境保护相关文件，判定环境事件中疑似污泥的固体废物为一般工业固体废物。关键词：污泥；化学分析；固体废物；危险特性；污染溯源中图分类号：X327 文献标志码：A 文章编号：1008-3103（2023）01-0090-04Study on Traceability Identification and Hazard Identification of Sludge Solid Wastes in Eco Environmental EventsYangKun-zhong（ExperimentalTestingteamofJiangxiGeologicalBureau,NanchangJiangxi330001,China）Abstract：Takingthesolidwasteofthesuspectedsludgeinanenvironmentaleventandthesludgeofthesewagetreatmentstationofthesuspectedsourceenterpriseastheresearchobject,throughtheprocessandmethodsofsitesurvey,datacollection,samplecollectionandchemicaldetectionandanalysis,thepreliminarytraceabilityandhazardcharacteristicsofthesolidwasteattheplacewherethecaseoccurredwerepreliminarilydetermined.Theresultsshowthatthephysicalpropertiesandbasicchemicalcompositionofthesolidwasteatthetwoplacesareconsistent,combinedwithotherrelevantdatacollected,Itispreliminarilydeterminedthatthesolidwastesourcesofthetwoplacesareconsistent.ThesuspectedsludgesolidwasteintheplacewherethecrimeoccurreddoesnothavecorrosivepHhazardcharacteristicsandleachingtoxicityhazardcharacteristics.Incombinationwiththeapprovedenvironmentalprotectionrelateddocumentsofthesuspectedsourceenterprise,itispreliminarilydeterminedthatthesuspectedsludgesolidwasteintheenvironmentaleventisgeneralindustrialsolidwaste.Keywords：sludge;Chemicalanalysis;Solidwaste;Hazardcharacteristics;Pollutiontraceability基金项目：2021 年江西省地质局科技创新项目“伴生放射性矿开发利用企业固废分类方法研究”（2022JXDZKJKY06）；江西省地质局 2023 年度生态环境修复工艺项目(项目编号：2023STXF04）。作者简介：杨昆忠（1992），男，江西南昌人，硕士研究生，工程师，主要从事固体废物鉴定、环境影响评价、生态环境管理与咨询等方面技术与研究工作。0 前言妥善处置固体废物是当下生态环境保护的基本要求。近些年，我国一直严厉打击不法企业及个人非法处置固体废物的行为，但仍有心存侥幸者在利益面前铤而走险，非法处理处置固体废物，导致生态环境遭受严重污染与损害。固体废物危险特性鉴别和溯源是生态环境事件落实责任主体的重要依据，亦是当下生态环境保护研究领域的重要研究方向之一1-3。DOI:10.14127/ki.jiangxihuagong.2023.01.025912023 年 2 月生态环境事件中污泥固体废物溯源鉴定与危险特性鉴别技术研究1 实验部分1.1 实验对象案发地非法倾倒的疑似污泥固体废物和疑似来源企业污水处理站污泥。两处固体废物均为黑色泥状，现场具有较为明显的淤泥腐烂味，污泥表面有少量飞蝇，四周渗出黑色液体，两处固体废物物理性状保持一致。1.2 样品数量依据危险废物鉴定技术规范（HJ298-2019）4.24f）“固体废物非法转移、倾倒、贮存、利用、处置等环境事件涉及固体废物的危险特性鉴定，因环境时间处理或应急处置要求，可适当减少采样分样数，每类固体废物的采集分样数不能少于 5 个”条款规定，于案发地采集 5 个固体废物样品（A15），于疑似来源企业污水处理站采集 5 个污泥样品（B15），共计 10 个样品4,5。1.3 检测指标与方法疑似来源企业类属造纸行业，废水主要包括制浆废液、中段水、纸机白水等，主要污染因子包括悬浮物、易生物降解有机物、难生物降解有机物、毒性物质、酸碱毒物、色度等。废水处理工艺常用“格栅初沉池调节池浅层气浮酸化池好氧池二沉池脱色池”组合技术。造纸原料主要成分为木质素，经加工处理后少量以不同颗粒和分子粒径进入废水，使污水处理站污泥中机质含量较高。造纸企业生产过程中使用漂白剂、染色等物料，物料经各工序处理和消耗后，少量进入废水中，最终于污水处理站污泥中以氯、硫化物、锑及可吸附性卤素等指标体现。废水处理过程中使用的酸碱调节剂（如氢氧化钙、氢氧化钠、盐酸、硫酸等）、絮凝剂（PAM、PAC）等于废水处理站污泥中以铝、钛、氟化物、钙、锑、锶等组分含量体现。基于造纸行业原辅材料与废水处理工艺分析及现有可用检测手段，确定样品检测指标见表 15,6。2 检测结果与分析2.1 有机定性分析分别于两处采集样品中各选择 2 个样品（1#、2#样品来源于案发地固体废物，1#、2#样品来源疑似来源企业污水处理站污泥）进行有机定性检测分析8。鉴于两处固体废物均较长时间堆放于露天并经雨水淋溶，有机定性检测分析以半挥发性有机物作为检测指标。如表 2，半挥发性有机物定性检测结果显示样品均有对甲酚主峰、八硫杂环辛烷和长叶烯次峰检出。对甲酚即对甲苯酚，又名 4-甲酚，是一种有机化合物，化学式为C7H8O，主要用作食用香料、杀菌剂、防霉剂，还可用于有机合成，是制造抗氧剂 2，6-二叔丁基对甲酚和橡胶防老剂的原料。对照危险废物鉴定标准浸出毒性鉴定（GB5085.3-2007）可知，对甲酚不在列表内；对照危险废物鉴定标准毒性物质含量鉴定（GB5085.6-2007）可知，对甲酚为有毒物质，非剧毒、急性毒性物质。综上，判定两处固体废物样品有机组成相似。表 2 固体废物样品半挥发性有机物定性分析结果样品 定性化合物 峰类型 保留时间CAS 号匹配度（%）1#对甲酚主峰6.58106-44-590.8八硫杂环辛烷次峰18.5810544-50-089.8长叶烯次峰11.46475-20-780.42#对甲酚主峰6.58106-44-590.7八硫杂环辛烷次峰18.5810544-50-088.2长叶烯次峰11.46475-20-779.91#对甲酚主峰6.57106-44-590.5八硫杂环辛烷次峰18.5810544-50-089.2长叶烯次峰11.46475-20-780.22#对甲酚主峰6.57106-44-591.2八硫杂环辛烷次峰18.5810544-50-089.1苯酚次峰5.19108-95-285.3长叶烯次峰11.46475-20-780.12.2 腐蚀性分析对 10 个样品进行腐蚀性 pH 检测分析，根据检测结果，两处采集固体废物样品腐蚀性 pH 检出值在6.977.39，10 个样品腐蚀性 pH 检测结果相近且均接表 1 样品检测指标与方法依据项目指标依据/方法定性分析半挥发性有机物气相色谱-质谱联用（GC-MS）腐蚀性pH危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别（GB5085.1-2007）浸出毒性铜、锌、镉、铅、总铬、六价铬、汞、铍、钡、镍、总银、砷、硒、无机氟化物、氰化物、烷基汞危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）成分分析有机质、总硫、丙烯酰胺、二氧化硅、汞、总磷、氟、银、铝、钡、铍、钙、镉、钴、铬、铜、铁、钾、镁、锰、钠、镍、铅、锶、钛、钒、锌、铊、锑、砷、钼、硒危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别（GB5085.6-2007）特征污染物可吸附有机卤素水质可吸附有机卤素（AOX）的测定离子色谱法（HJ/T83-2001）922023 年第 1 期（总第 165 期）2.4 成分分析随机选取两处采集样品中的两个样品进行成分检测分析，鉴于两处固体废物均较长时间堆放于露天并经雨水淋溶过，为比较两处固体废物化学组成相似性，成分分析检测结果以干基结果计。如下图所示，两处固体废物各化学组成含量相近，样品有机质含量约为60%，铁含量约为 9.0%，Na 含量约为 0.4%，Ca 含量约为 5.0%，S 含量约为 1.0%，SiO2含量约为 9.0%，总Cr 含量约为 40mg/kg，Ni 含量约为 130mg/kg，Ti 含量约为 2500mg/kg，V 含量约为 200mg/kg，As 含量约为 10.0mg/kg，Sb 含量约为 2.0mg/kg。成分分析结果表明两处固体废物基本化学组成保持一致。3 结论依据相关技术规范对生态环境事件案发地疑似污泥固体废物进行鉴定，通过同疑似来源企业污水处理站污泥比对进行溯源分析，结论如下。（1）生态环境事件案发地非法倾倒的疑似污泥固体废物和疑似来源企业污水处理站污泥物理性状保持图 1-a 固体废物样品有机质检测结果（%）图 1-b 固体废物样品钛含量检测（mg/kg）近中性，均未超过危险废物鉴定标准腐蚀性鉴定（GB5085.1-2007）规定限值，不具有腐蚀性 pH 危险特性。表 3 固体废物样品腐蚀性 pH 检测结果（单位：无量纲）样品A1A2A3A4A5腐蚀性 pH7.387.347.266.977.12样品B1B2B3B4B5腐蚀性 pH7.337.197.187.047.212.3 浸出毒性分析对 10 个样品进行浸出试验，检测样品浸出液浸出毒性重金属及无机化合物 16 项、可吸附有机卤素、硫化物等指标。检测数据表明案发地 5 个固体废物样品中 3 个样品检出可吸附有机卤素（AOX），疑似来源企业 5 个污泥样品中 4 个样品检出可吸附有机卤素，10 个样品浸出液中均有硫化物检出，同造纸行业废水与污泥特征污染因子判定保持一致。10 个样品均浸出毒性重金属及无机化合物 16 项均未超过危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别（GB5085.1-2007）标准限值，判定两处固体废物样品均不具有浸出毒性危险特性。表 4 固体废物浸出毒性、可吸附有机卤素、硫化物检测结果统计表样品硫化物 六价铬 烷基 Hg 氟化物 氰化物 AOXAgBaBeCdCrCuNiPbZnAsSemg/Lmg/LNDmg/Lmg/Lug/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/Lmg/LA10.395NDND2.13ND35ND0.2