危险废物是指在操作、储存、运输、处理和处置不当时会对人体健康或环境带来重大威胁的废物。据估计,全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨,我国危险废物增加速度很快。
1.危险废物的鉴别
危险废物的鉴别方法主要有两种:一是危害特性鉴别法,二是危险废物名录法。
危险特性鉴别法:某种废物只要具备一种或一种以上的危险特性就属于危险废物,即按照一定的标准通过测试废物的性质来判别该废物是否属于危险废物。由于危险特性种类较多,从实用的角度通常主要鉴别废物的腐蚀性、可燃性、反应性、毒性等性质。
我国在这方面的工作起步较晚,直至1996年才正式发布了腐蚀性和毒性鉴别的国家标准。《危险废物鉴别标准》(GB5085.1~3-1996)规定了腐蚀性鉴别、急性毒性初筛和浸出毒性、危险废物的反应性、易燃性、感染性等危险特性的鉴别标准,目前还没有制定的,鉴定时只能参考国外的有关标准。如浸出毒性按规定的浸出程序对固体废物进行浸出性试验,浸出液中有一种或一种以上的污染物浓度超过《危险废物鉴别标准——浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996)所规定的阈值,则该废物被确定为具有浸出毒性。
危险废物名录法:联合国环境规划署在《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约》中列出了“应加控制的废物类别”共45类,“须加特别考虑的废物类别”共2类,危险废物“危险特性的清单”共14种特性。我国《国家危险废物名录》将危险废物共分47类,同时制定《危险废物鉴别标准》并规定“凡《名录》所列废物类别高于鉴别标准的属危险废物,列入国家危险废物管理范围;低于鉴别标准的,不列入国家危险废物管理”。该名录每过几年根据需要就要修订一次,以便完善危险废物管理。
图4-8 危险废物标志
2.危害
危险废物具有多种危害特性,主要表现为与环境安全有关的危害性质(如腐蚀性、爆炸性、易燃性、反应性)和与人体健康有关的危害性质(如致癌性、致畸变性、突变性、传染性、刺激性、毒性、放射性)。
危险废物对环境的危害是多方面的,主要是通过下述途径对水体、大气和土壤造成污染。
(1)对水体的污染:废物随天然降水径流流入江、河、湖、海,污染地表水;废物中的有害物质随渗滤液渗入土壤,使地下水污染;较小颗粒随风飘迁,落入地面水,使其污染;将危险废物直接排入江、河、湖、海,会造成更大的污染。(2)对大气的污染:废物本身蒸发、升华及有机废物被微生物分解而释放出有害气体污染大气;废物中的细颗粒、粉末随风飘逸,扩散到空气中,造成大气的粉尘污染;在废物运输、储存、利用、处理处置过程中,产生有害气体和粉尘;气态废物直接排放到大气中。(3)对土壤的污染:有害废物的粉尘、颗粒随风飘落在土壤表面,而后进入土壤中污染土壤;液体、半固体(污泥)有害废物在存放过程中或抛弃后洒漏地面,渗入土壤;废物中的有害物质随渗滤液渗入土壤;废物直接掩埋在地下,有害成分混入土壤中污染土壤。
危险废物的越境转移对发展中国家乃至全球环境都具有不可忽视的危害。首先,由于废物的输入国基本上都缺乏处理和处置危险废物的技术手段和经济能力,危险废物的输入必然会导致对当地生态环境和人群健康的损害。其次,危险废物向不发达地区的扩散实际上是逃避本国规定的处置责任,使危险废物没有得到应有的处理和处置而扩散到环境之中,长期积累的结果必然会对全球环境产生危害。危险废物的越境转移的危害还在于,这些废物是在贸易的名义掩盖下进入的,进口者是为了捞取经济利益,根本不顾其对环境和人体健康可能产生的影响,因此未能得到应有的处理和处置。
图4-9 危险废物危害
3.危险废物处理处置方式的选择
对于某种废物选择哪种最佳的、实用的方法与诸多因素有关,如废物的组成、性质、状态、气候条件、安全标准、处理成本、操作及维修等条件。虽然有许多方法都能成功地用于处理危险废物,但常用的处理方法仍归纳为物理处理、化学处理、生物处理、热处理和固化处理。
(1)物理处理:物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态,包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等方法。
(2)化学处理:化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分,从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。其目的在于改变处理物质的化学性质,从而减少它的危害性。这是危险废物最终处置前常用的预处理措施,其处理设备为常规的化工设备。
(3)生物处理:生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。与化学处理方法相比,生物处理在经济上一般比较便宜,应用普遍,但处理过程所需时间长,处理效率不够稳定。
(4)热处理:热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。其方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。热值较高或毒性较大的废物采用焚烧处理工艺进行无害化处理,并回收焚烧余热用于综合利用和物/化处理以及职工洗浴、生活等,减少处理成本和能源的浪费。
(5)固化处理:固化处理是采用固化基材将废物固定或包覆,以降低其对环境的危害,是一种较安全的运输和处置废物的处理过程,主要用于有害废物和放射性废物,固化体的容积远比原废物的容积大。
(6)固体废物的最终处置方法有堆存法、填埋法、土地耕作法、深井灌注法和海洋处置法。堆存法和土地耕作法对废物成分有一定要求,一般用于处置不溶解、不扬尘、不腐烂变质、不含重金属等不危害周围环境的固体废物,对有毒、有害物质不可施用,以防其进入生物循环系统;深井灌注方法需要将固体废物液化,形成真溶液或乳浊液,主要用于处置难以破坏、难以转化、不能采用其他方法处置或采用其他方法费用昂贵的废物。目前土地填埋法已成为固体废物最终处置的一种重要方法,也是危险废物最终处置常用且行之有效的方法。
图4-10 危险废物处理与处置图