含硫丹POPs废物浸出规律和风险限值研究

【摘要】硫丹是一种常用的广谱杀虫剂,主要用于棉花、茶树、烟草和果树等作物的害虫防治,也是一种持久性有机污染物(POPs),并于2011年4月列入管控名单。鉴于目前硫丹研究主要集中在环境介质的定量检测,毒理效应以及环境分布等方面,而对废物中硫丹的浸出释放特征了解不是很清楚,论文选含硫丹废物(废渣和污泥)为研究对象,通过构建堆存的典型场景,深入研究了不同条件(浸提剂初始pH、粒径、液固比、浸出方式和浸出时间)下硫丹的浸出释放特征,阐明其浸出机理,并采用常用的模型反推计算硫丹的风险限值,为表征堆存场景下硫丹浸出的环境风险提供技术支持,同时对于完善我国危险废物鉴别标准也具有重要的应用价值。研究结果表明：(1)采用超声提取法和液液萃取法提取样品和浸出液中的硫丹,并用气相色谱法对其进行定性和定量检测。结果表明,废物中α-硫丹、β-硫丹和硫丹醚被检出,且废渣和污泥均以α-硫丹为主,约占硫丹(总)的80%,而硫丹醚的含量相对较少,不到总量的1%。通过对不同条件(浸提剂初始pH,粒径,液固比,浸出方式,浸出时间)下浸出液的测定与统计得到硫丹的浸出率为10-4～10-。(2)初始pH、粒径、液固比、浸出方式、浸出时间等单因素试验结果表明,废渣和污泥中的α-硫丹、β-硫丹和硫丹醚的浸出量均随浸提剂初始pH的增大而增大,当初始pH为5时,废渣和污泥中硫丹(总)浸出量最大,分别为60.65和33.72ug/g；随液固比的增大,浸出量增加,浸出浓度却随之减小,且污泥中α-硫丹、β-硫丹和硫丹醚的浸出量呈直线增加,而废渣中的浸出量增加相对缓慢,在液固比大于20后,α-硫丹、β-硫丹和硫丹醚的浸出浓度都渐趋稳定；随粒径的减小硫丹的浸出量有所增加,但增幅较小；硫丹的浸出量受浸出方式的影响较大,依次为翻转振荡>水平振荡>静置,在相同浸出方式下,3种物质的浸出量大小却有不同,废渣中浸出量大小依次为：α-硫丹>β-硫丹>硫丹醚,而污泥中则为：硫丹醚>α-硫丹>β-硫丹；随时间的延长浸出过程可分为两个阶段：快速释放阶段(0-48h)和慢速释放阶段(48-480h),在任意时刻下,3种物质的浸出量大小存在差异,废渣中浸出量大小依次为：α-硫丹>p-硫丹>硫丹醚,而污泥中则为：硫丹醚>α-硫丹>p-硫丹,主要与废物的组成及理化性质不同有关。多因子试验结果表明,废渣和污泥中硫丹浸出浓度影响因素大小的顺序依次为：液固比>浸出方式>浸出时间>初始pH。综合考虑实际场景以及环境风险控制要求,试验室模拟浸出试验条件为初始pH为5,浸出时间2d,液固比20：1,浸出方式为翻转振荡。(3)废渣和污泥中α-硫丹、p-硫丹和硫丹醚的累积浸出量随时间的变化趋势可以用Elovich方程很好地拟合(R2=0.915～0.974)。硫丹的浸出过程是非均相扩散过程,浸出速率V与时间t成反比。(4)在现场调研、废物污染特性监测和数据统计分析的基础上,根据美国EPA推荐可接受的非致癌风险值为1,利用EPACMTP模型反推计算了废物在堆存场景下可接受硫丹的风险限值为0.1mg/L。
【作者】李洪伟；
【导师】陈玉成；黄启飞；
【作者基本信息】西南大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】固体废物；硫丹；浸出；限值；

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