浅析城市垃圾填埋场渗滤液中污染物的检测

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中国科技博览
2021年07月22日 03:29

城市垃圾填埋场垃圾渗滤液处理概述

李莹

[摘 要]本文主要采用GC-MS 技术分析渗滤液中污染物性质以及含量等,从而掌握垃圾渗滤液的污染源头以及水质特性。

[关键词]城市垃圾 填埋场 渗滤液 污染物

中图分类号:T574 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0003-01

在对城市垃圾进行集中卫生填埋过程中、填埋后管理过程中均会导致垃圾渗滤液的出现,由于渗滤液中氨氮浓度高、有机物种类丰富、水质变化大、重金属种类多,因此后期降解难度较大,可生化性差,会产生多种致突变物质以及致癌物质,严重威胁人类生存环境,因此高效处理垃圾渗滤液成为相关行业工作人员需要思考的重要问题。

1.垃圾渗滤液性质

目前国内外垃圾渗滤液的水质颜色多为黄——灰黑——紫黑色,恶臭,总残渣达到了2300-36000mg/L,有机酸含量为50-25000mg/L,电导率为10-26000μΩ/cm,氧化还原电位为320-800mV。重金属含量较多且变化较大,水硬度较高。填埋场不同,则垃圾渗滤液的性质存在较大的差别,因此在处理垃圾渗滤液前,必须要全面了解污染源头以及渗滤液水质特性。

2.材料收集与试验方法

2.1 材料收集

本次试验收集的垃圾填埋场渗滤液为牡丹江市某大型垃圾填埋场,取样时间为秋季。垃圾场下游为渗滤液导流管的汇总池,所有垃圾渗滤产业汇集在此地之后经水泵进入污水处理装置。在水样采集时,为了保证取样的典型性与代表性,分别在汇总池液体水位的表层、中间层以及地层分别采集5次,并将5次采集液充分混合后进行试验。

2.2 有机污染物成分分析

2.2.1 样品预处理

采用二氯甲烷将渗滤液中的可溶性有机组分取出,并采用GC-MS联用技术来对样品进行检测。本次试验对垃圾渗滤液的性质进行划分,主要为酸性、中性以及碱性,最后合并浓缩,具体提取流程见图1:

2.2.2 实验仪器及条件

检测使用气相色谱- 质谱联用仪,型号为7890A - 5975C。

GC条件:石英毛细管柱(250μm×30m×0.25μm),HP-50M;柱流量为每分钟1ml,总流量为每分钟14ml,进样口的温度为300oC。柱温升温过程:升至35oC后保留5min,之后以每分钟5oC的速度升温,升至40oC之后保留2min;按照每分钟10oC的速度升温,升至150oC之后保留3min,按照每分钟10oC的速度升温,升至300oC之后保留10min。MS条件:电子能量为70eV,电子轰击源为EI,离子源温度为230oC,扫描范围为35-5000amu,采用全扫描方式。

2.3 重金属试验及条件

2.3.1 样品预处理

垃圾渗滤液经滤纸过滤,取10ml缓慢倒入浓硝酸10ml,加热煮沸后停止。由于蒸發后液体的颜色较深,因此继续加入浓硝酸10ml消解至浅色,之后继续蒸发至半干状态后,将烧瓶取下,放冷。之后加入2%的硝酸溶液10ml,升温加热将可溶性盐类溶解,之后转移至50ml容量瓶内,冷却至室温后加水至定容,摇匀备测。

2.3.2 试验仪器与条件

重金属元素的测量使用Leeman-profile 型ICP-AES测量仪进行,参数如下:RF功率为100W,等离子氩气流速为每分钟18L,雾化器氩气气流速为53PSI,辅助氩气流速为每分钟0.5L,蠕动泵流速为每分钟0.7L,采用自动聚焦的透镜电压。

2.4 COD测量

2.4.1 样品预处理

直接将待测的3ml垃圾渗滤液放入15ml具塞试管留待检测,离心为4000r/min,离心10Min,之后取上清液3ml,加入15ml具塞试管内留待检测。

2.4.2 试验仪器与条件

使用CTL-12型COD快速测定仪进行检测,采用重铬酸盐法进行检测。

3.结果

3.1 GC-MS检测结果

依照检索的美国国家科学技术研究所在2005年给出的谱库来进行检索,并与人工解析相结合,得到有机污染物主要有酯、胺、烯、苯、呋喃酮、醇、酮、吡咯、醛、硅氧烷、吡啶、苯酚等。依照是否亲水性质将其分为疏水性有机物与亲水性有机物,其中前者至少占70%,主要有烷基、苯基、脂基等,亲水性有机物主要有氨基、羰基、羟基、吡啶基等。本次研究中选择典型的有机物来进行性分类说明。检测结果显示,垃圾渗滤液内有着丰富且复杂的有机物污染物,其中多种污染物被美国EPA以及我国环保部门列为污染物“黑名单”,甚至含有促癌物、致癌物、致突变物等,若渗入地下水或者地表水,会导致严重后果。研究结果显示,选取的样本中安酯、胺类含量最为丰富,这可能是由于填埋场内食物、药物以及化学品含量较高所导致。

3.2 重金属测试结果

本次研究中主要对渗滤液内的13种重金属进行检测,采用ICP-AES技术,结果显示,除了铍以及镉外,其余金属均有检出,且明显超过了《污水综合排放标准》以及《生活垃圾填埋场污染物控制标准》中关于污染物允许排放浓度的标准。

3.3 COD测量结果

COD可以对谁体内有机物含量进行显示,是环境监测中有机物污染与否的重要指标,研究结果显示随着时间的延长,溶解性COD浓度下降。本次研究中不定期打开转悠渗滤产业的密闭容器,并间隔半个月抖动1次,以监测COD随时间的变化,具体见图2。

4.结论

研究结果显示,垃圾渗滤液中污染物含量较高,主要为有机污染物与金属元素污染物,严重威胁居民安全,因此必须要进行妥善的处置。

参考文献

[1] 刘卫华,季民,张昕,等.催化臭氧氧化去除垃圾渗滤液中难降解有机物的研究[J].环境化学,2007,26(1):58-61 .

[2] 杨志泉,周少奇.广州大田山垃圾填埋场渗滤液有害成分的检测分析[J].化工学报,2005,56(11):2183 -2187.endprint

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文章 垃圾 污染物
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