当前世界环境

介绍

快速的工业化通过一代大量的工业废物和危险污泥导致严重的环境威胁。印度和其他发展中国家的主要危险废物来源包括通过不同的工业单位和垃圾作为原材料进口国内的国家生成的废物。对印度有色金属行业的固体废物管理进行了一项研究，提到了危及环境的危险二级锌废物和其他工业废物的惊人水平。¹

危险废物是指固体废物和固体废物的结合,由于其质量、浓度或物理或化学或传染性字符可能会导致死亡或严重的疾病或增加对人类健康或环境构成潜在危险当不当治疗,储存,运输或处理。²在过去的几十年里，印度的工业生产增长了近5倍，目前有500多个大中型化工及相关工业在运营。^3.本研究涵盖了位于印度西部的二级锌业产生的工业废物，并产生大约5,000吨的废蛋糕。

众所周知，农药和农业应用中使用的农药和除草剂的生产产生了危险/毒性的废物。类似地，氟化物废物和磷酸盐工业的副产品也产生了危险的毒性废物。家庭危险废物的来源包括冶金废料，二级工业过程废蛋糕，有毒涂料，溶剂，腐蚀剂，电池，药物等这些废物污染了土壤和地面水，通过将重金属的渗透渗透到土壤和地下水中，对自然生态系统产生不利影响土壤和天然水源。^3.

有害化学品/有毒废物主要通过工业、农业、家庭和运输途径排放到环境中，造成空气、土壤和水污染。主要的人为污染源与采矿和金属生产、金属提取、燃烧矿物燃料、煤矿开采、生产传统建筑材料、化学和药物、使用化学肥料、城市和工业废料倾倒场、焚化炉和其他专门倾倒场有关。⁴特别威胁的地点是已经在环境上过载的区域，并且没有带有浅层水和多孔土壤区域的自由吸收能力区域。

不同计算机组件的制造涉及许多导致液体废物产生的工业过程。印刷电路板产生含有金属盐的花电镀浴，并且计算机芯片的生产使用酸，腐蚀性化学品和溶剂。危险废物也由电子传输中使用的光纤和铜线以及用于包装和宣传的磁盘，纸张和照片。

在印度，有关危险废物管理的概念日益出现，并正在进行审查和升级。印度政府颁布了危险废物(管理和处理)规则，1989年通过MoEF，新德里在1986年环境保护法案的支持下。这些规则通过《2002年危险废物(M&H)修正规则》修正案进行了修改。根据收到的进一步建议，并考虑到各种新方法，印度政府通报了《2003年危险废物(管理和处理)规则》，并建议在附表1中修改产生危险废物的流程清单。清单中还提到了二次生产和/或使用产生锌的污泥和压滤饼、锌粉/粉尘/撇脂。⁵

危险废物分类

出于安全原因，需要对危险废物进行特征和分类，以确保不相容的废物被识别并分别处理。在废物收集和实验室分析过程中，可以通过使用相对简单和便宜的测试方法对废物进行分类。一个废物是否属于危险废物主要有四个特征，即可燃性、腐蚀性、反应性和萃取电位毒性。现将其阐述如下:

可点火性

如果废物的代表性样品是含有少于50％水的液体且小于24％的醇，闪点小于60，则固体废物具有可燃性的特征。^oC。

腐蚀性

如果废物的代表性样品是水性的，则固体废物具有腐蚀性的特征，并且具有小于或等于2或等于12.5或液体，并且在每天大于6.35mm（0.25英寸）的速率下温度为55^oC。

反应性

反应性废物是指那些在正常情况下极不稳定，容易爆炸或释放出危险气体的废物。目前还不存在测试反应性的标准方法，只能列出它们的物理特性。如果一个典型的废物样品是典型的不稳定的，很容易经历剧烈的变化而不恶化，与水发生剧烈反应，并与水形成潜在的爆炸性混合物，那么固体就显示出反应性的特征。

EP毒性

EP毒性是浪费渗出有毒化学品的可能性的衡量标准。如果在其提取物中任何重金属的浓度大于根据危险废物（M＆H）规则的允许限制的标准，则特定废物被认为是毒性的。⁵

材料和方法

由美国环境保护局（USEPA）为1968年通过了TCLP测试，作为替代EP毒性。TCLP还广泛用于评估稳定废物的有效性。在该试验方法中，废料被压碎于小于9.5mm的粒径，并用弱乙酸以液体（pH 4.93）混合至液体至20：1的实体重量比，并在旋转提取器中搅拌以30 rpm和22的速度为18小时的时间^oC。⁶将样品通过0.6-0.8μm玻璃纤维滤纸过滤，滤液定义为TCLP提取物。分析该提取物的各种危险废物成分，包括废物中兴趣的重金属。

结果与讨论

二次锌废饼为中性，pH值约为6.3，颗粒密度约为2.4克/立方厘米。水分含量在24 - 35%之间变化。废饼主要由锌、铜、锰、铅和铁作为主要重金属存在于样品中。

粒度分析

将从旋转真空过滤机(废饼)中收集的危险废物进行干燥，并使用标准筛和激光粒度分析仪(Malvern make)进行粒度分析。结果表明，废样中粘土颗粒占总重量的20%，粉砂颗粒占总重量的52%。

x射线衍射分析

采用飞利浦1710型衍射仪，在40kV和20mA条件下，采用CuK辐射和镍滤波器进行x射线衍射分析。利用JCPDS粉末衍射文件和ASTM衍射数据对矿物相进行了鉴定。在废样品中鉴定出的主要峰是含锰石膏的峰₂O_3.和痕迹中的石灰。

TCLP测试

通过使用Millipore Make零顶空提取器（Zhe）进行可浸出性测试。将样品在旋转搅拌器中搅拌18小时，以提取二次渗滤液。在50psi压力下，用冰醋酸和NaOH溶液作为萃取流体在4.93的pH值下获得初级和二次提取物。⁶使用Hitachi制造原子吸收分光光度计分析所获得的渗滤液。废物样品的分析结果如下：

固化是将足够数量的固化材料添加到危险废物中，以使大量材料凝固和封装的过程。稳定是一个使用添加剂的过程，通过将废物及其有害成分转化为一种形式，以减少污染物在环境中的迁移速率，并降低毒性水平，从而减少废物的危险性质。许多技术已经被提出，通过破坏化学键的过程来解毒，从而使毒性最小化。

据报道，我国每年约产生50万吨铅锌渣，该渣作为硅酸盐矿渣水泥的掺合组分可达45%。⁷这表明废蛋糕具有其在不同应用中的重用潜力。

表1.1:重金属浓度 在废蛋糕中 点击此处查看表格

表1.2:重金属浓度 废饼的TCLP萃取物 点击此处查看表格

发现危险的二次锌废物是适用于用不同粘合剂，粘土的不同粘合剂的包封，以及以定义的比例的相组合。结果表明，废饼中存在的重金属的浸出性能在固化稳定的质量中被捕，从而将它们转化为非危险的废物。

结论

危险废物的特性和分类是危险废物管理的重要内容之一。二次锌提取工艺产生的废饼属于《危险废物(M&H)规则》2003年第1表。危险废物可通过TCLP测试来识别可浸出的有毒元素，并可使用不同的粘结材料进行固化和稳定。该新材料为锌渣的安全利用和处理提供了良好的替代。

确认

作者非常感谢董事Csir-Ampri Bhopal允许执行这项工作和为研究工作提供的设施。

参考

1. Agrawal A.，Sahu K.K.，Pandey B.D.，印度有色金属行业的固体废物管理，资源保护和回收，42：99-120，Elsevier出版物（2004）。
2. LaGrega m.d.， Buckingham P.L.和Evans j.c.，危险废物管理，Mc-Graw Hill国际版(1994)。
3. 毒性和危险废物处理 - 印度观点，NAG P.J.，化学工业新闻，1027-1029（1996）。
4. 斯坦利E. Manahan，环境化学基础知识，第二版，刘易斯出版商（2001）。
5. 危险废物（管理和处理）规则，环境与森林，政府部。印度，通知日期为20^th2003年5月(2003)。
6. 渗滤液的毒性特征，微孔信息手册(2000年)。
7. 水泥制造，中央污染控制委员会报告，MoEF，新德里（2006）中工业固体废物利用的评估。
8. S. Katanyoon, W. Naksata, P. Sooksamiti, S. Thiansem和Orn-Anong Arquero。东方J。Chem.．28(1): 373 - 378(2012)。