垃圾填埋场渗滤液中药物和个人护理品的赋存特征

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edwinshi97531
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垃圾填埋场渗滤液是水环境中药物和个人护理品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的重要排放源之一。相比于其它排放源,垃圾渗滤液中含有高浓度的PPCPs,却缺少系统的研究,认知相对匮乏。本研究建立了高效可靠的垃圾渗滤液中多类别PPCPs的分析方法,考察我国重点城市12个垃圾填埋场或固废综合处置中心渗滤液样品中PPCPs的污染特征,揭示渗滤液中PPCPs浓度变化规律及其主要影响因素,为深入理解垃圾渗滤液中PPCPs对周边环境的影响提供依据。采用固相萃取与超高效液相色谱-串联质谱联用技术,通过对前处理条件(水样pH、洗脱剂、螯合剂)及仪器分析参数的优化,建立了能同步分析垃圾渗滤液中68种PPCPs的分析方法。方法对绝大多数PPCPs的回收率在70%~130%范围内,定量限为3 ng/L~1.24μg/L,且具有良好的方法重复性和重现性(RSD<20%),可实现垃圾渗滤液中痕量PPCPs的准确定量分析。对我国重点城市12个垃圾填埋场或固废综合处置中心的渗滤液进行了样品采集和分析。结果表明,38种PPCPs检出频率超过50%,检出浓度中位值为8.5 ng/L~38.1 μg/L,非抗生素类PPCPs总体污染水平高于抗生素类PPCPs。社会经济发展因素、垃圾分类处置方式、填埋场特征等因素均会影响渗滤液中PPCPs的浓度水平:经济发展程度相对较高的地区,聚集人口数量较多,进入垃圾填埋场的PPCPs总量也较高;接收生活垃圾、处于运营状态、日填埋规模较大的填埋场渗滤液中也呈现出较高的PPCPs浓度水平;垃圾分类政策的实施可有效减少进入填埋场的PPCPs总量。对华东某市典型垃圾填埋场开展为期两年的逐月跟踪监测。结果表明,垃圾渗滤液中PPCPs浓度水平存在显著的季节性差异:PPCPs浓度在4月至9月期间呈现出较高的污染水平(平均浓度为17 μg/L;其余月份平均浓度为3.8 μg/L)。降水是影响渗滤液中PPCPs季节性变化的重要因素,影响程度与降雨强度及PPCPs的亲疏水性相关。暴雨条件下(24 h累积降雨量为50.0 mm~99.9 mm),渗滤液中72%的PPCPs降雨后浓度增加。亲水性PPCPs的季节性波动程度更高,且更易在降雨作用下从填埋场堆体向渗滤液中转移。考察了 9个垃圾填埋场渗滤液处理工艺对PPCPs的去除。结果表明,各处理工艺对目标PPCPs的整体去除率中位值在88%~96%范围,表明大多数目标PPCPs在渗滤液处理过程中均能被有效削减。华东某市典型填埋场渗滤液出水中PPCPs浓度的月度变化规律表明,温度是影响渗滤液中PPCPs去除的重要因素。降水对生化处理工艺中PPCPs去除有一定的负面影响(降雨前PPCPs去除率中位值为74%,降雨后为63%),但对生化联合深度处理工艺去除效果的影响不显著(降雨前PPCPs去除率中位值为80%,降雨后为 77%)。综合本研究和我国其它相关研究成果,评估了垃圾填埋场对水环境中PPCPs污染的贡献和影响。结果表明,106种PPCPs在我国垃圾渗滤液中总质量负荷为12.9 t/year,经由填埋场向水环境排放PPCPs的质量负荷主要范围是0.02 kg/year~318 kg/year,少数情况下可能超过318 kg/year,但小于4360 kg/year。经处理后,若渗滤液排入周边水环境,可能造成持久性环境风险;若排入下游市政污水处理厂,在大多数情况下不会对市政污水处理厂产生影响。
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