盧曉維，馮文龍，熊思，李秀金，鄒德勛,#，林愛(ài)軍,*

1. 北京化工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，北京 100029 2. 北京市高等學(xué)校環(huán)境污染控制與資源化工程研究中心，北京 100029

聚乙烯醇精餾殘?jiān)M分分析及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

盧曉維1,2，馮文龍1,2，熊思1,2，李秀金1,2，鄒德勛1,2,#，林愛(ài)軍1,2,*

1. 北京化工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，北京 100029 2. 北京市高等學(xué)校環(huán)境污染控制與資源化工程研究中心，北京 100029

為評(píng)估聚乙烯醇生產(chǎn)中精餾殘?jiān)M分及其環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，為此類危險(xiǎn)廢物的環(huán)境管理提供技術(shù)支持，采集華東某聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)的精餾殘?jiān)?，分析其重金屬以及有機(jī)污染物含量，并評(píng)估其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果表明聚乙烯醇精餾殘?jiān)饕獊?lái)自生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的醋酸乙烯精制工段，殘?jiān)械挠袡C(jī)物組分主要為醋酸及其他有機(jī)酸類，其中醋酸的相對(duì)含量達(dá)到63.47%；殘?jiān)械闹亟饘僦饕╖n、Ni和Cr，其含量分別為404 537 mg·kg-1，8 654 mg·kg-1和5 084 mg·kg-1。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果表明殘?jiān)杏袡C(jī)物污染物引起的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi)，而重金屬污染嚴(yán)重，同時(shí)有很高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。精餾殘?jiān)械闹饕h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子為醋酸、Zn和Ni。

聚乙烯醇；精餾殘?jiān)?；組分分析；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

精餾是化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣和規(guī)模最大的傳質(zhì)分離過(guò)程[1]。精餾殘?jiān)侵冈诶镁s設(shè)備分離獲得產(chǎn)品的同時(shí)，殘余在塔釜底部的高沸點(diǎn)組分。殘?jiān)械慕M分來(lái)自副產(chǎn)物以及未反應(yīng)的原料等，一般具有易燃性、腐蝕性和高毒性，如不能得到有效的利用和處置，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染[2-3]。在2008年環(huán)保部公布的《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中，精餾殘?jiān)涣衅渲衃4]。因此精餾殘?jiān)恢笔俏覈?guó)化工環(huán)境污染防控的關(guān)鍵之一，但是我國(guó)目前缺乏系統(tǒng)、完善的全行業(yè)精餾殘?jiān)a(chǎn)生統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)精餾殘?jiān)奈廴咎匦约碍h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究不足，因此有必要選擇代表性的產(chǎn)品和行業(yè)研究精餾殘?jiān)M分及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，可以為精餾殘?jiān)惖奈ｋU(xiǎn)廢物環(huán)境管理提供支持。

聚乙烯醇是重要的化工原料，用于生產(chǎn)維尼綸合成纖維等多種產(chǎn)品。我國(guó)是世界上最大的聚乙烯醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，2012年我國(guó)聚乙烯醇產(chǎn)量70.19萬(wàn)t、消費(fèi)量65.64萬(wàn)t[5]。聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程的精餾殘?jiān)饕獊?lái)自醋酸乙烯精制環(huán)節(jié)，現(xiàn)有調(diào)查表明國(guó)內(nèi)聚乙烯醇企業(yè)精蒸餾殘?jiān)漠a(chǎn)污系數(shù)為7.0 kg·t-1產(chǎn)品[6]，據(jù)此計(jì)算，我國(guó)2012年聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)約產(chǎn)生精餾殘?jiān)? 913 t，亟待進(jìn)行污染特性分析和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

本文針對(duì)我國(guó)精餾殘?jiān)L(fēng)險(xiǎn)防控管理的需要，采集典型聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)的精餾殘?jiān)鼧悠?，測(cè)定分析殘?jiān)械挠袡C(jī)物和重金屬，對(duì)其分別進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，篩選出主要環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子，以期為環(huán)保部門制定針對(duì)聚乙烯醇行業(yè)的精餾殘?jiān)任ｋU(xiǎn)廢物的管理和風(fēng)險(xiǎn)防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 樣品選取與采集

目前國(guó)內(nèi)的聚乙烯醇生產(chǎn)工藝主要有電石乙炔法、天然氣乙炔法和石油乙烯法[5]，基本流程均是先制備醋酸乙烯，精制后再醇解聚合生產(chǎn)聚乙烯醇。對(duì)比分析3種不同生產(chǎn)工藝，精餾殘?jiān)闹饕a(chǎn)污環(huán)節(jié)是醋酸乙烯精制工段。本研究選取華東某維綸生產(chǎn)企業(yè)，調(diào)查精餾殘?jiān)漠a(chǎn)生環(huán)節(jié)、堆存方式和處置技術(shù)，并嚴(yán)格按照《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范(HJ/T 20—1998)》的要求采集精餾殘?jiān)鼧悠罚詿o(wú)頂空、低溫、避光方式保存。

1.2 聚乙烯醇精餾殘?jiān)袡C(jī)組分和重金屬含量測(cè)定

1.2.1 殘?jiān)杏袡C(jī)組分測(cè)定

樣品的前處理參見(jiàn)文獻(xiàn)[7]。有機(jī)污染組分測(cè)定采用Trace ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(型號(hào)ISQ四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀，Thermo Fisher公司，美國(guó))進(jìn)行分析，色譜柱為TG-WAXMS毛細(xì)柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣(99.999%)，柱流速恒定為1.0 mL·min-1，進(jìn)樣口溫度200 ℃；進(jìn)樣量1.0 μL，分流比30:1。程序升溫：初始溫度40 ℃，維持10 min，后以10 ℃·min-1升溫至200 ℃，維持5 min；質(zhì)譜EI離子源溫度250 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，傳輸線溫度250 ℃，從2.5 min開(kāi)始質(zhì)譜檢測(cè)，全掃描工作方式，掃描范圍：35～300 m·z-1。

1.2.2 殘?jiān)兄亟饘俸繙y(cè)定

殘?jiān)鼧悠酚?00 ℃下烘干48 h后，粉碎研磨并過(guò)100目篩，以HNO3+H2O2在160 ℃下消解12 h，定容至50 mL后過(guò)濾并以電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(型號(hào)Optima 5300DV，Pekin-Elmer公司，美國(guó))測(cè)定并計(jì)算精餾殘?jiān)蠧r、Ni、Pb、Cu、Cd、Zn、As等7種重金屬的含量[7]。

1.3 聚乙烯醇精餾殘?jiān)h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

工業(yè)廢渣的污染主要是在其堆存、儲(chǔ)運(yùn)、處理處置、資源化利用等過(guò)程中釋放污染物到環(huán)境介質(zhì)中，造成生態(tài)系統(tǒng)損害，或通過(guò)生物食物鏈的累積，危害人體健康。廢渣的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指對(duì)廢渣中污染物危害人體健康和生態(tài)系統(tǒng)的影響程度進(jìn)行概率估計(jì)，并考慮如何降低風(fēng)險(xiǎn)[9]。目前，針對(duì)污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式主要有潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、污染場(chǎng)地暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等[8-10]。

聚乙烯醇精餾殘?jiān)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要考慮其堆存和處理處置?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的堆存場(chǎng)設(shè)施完好(有防滲措施)，不存在污染地下水的過(guò)程，同時(shí)殘?jiān)奶幚硖幹米裾障嚓P(guān)規(guī)定交予有處理資質(zhì)的危廢處置單位。但殘?jiān)诙汛鏁r(shí)處于半開(kāi)放的狀態(tài)，因此針對(duì)殘?jiān)杏袡C(jī)物污染主要考慮其空氣釋放、擴(kuò)散的暴露途徑，以對(duì)人體健康的危害風(fēng)險(xiǎn)作為評(píng)價(jià)終點(diǎn)，篩選出主要環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子。而對(duì)于重金屬污染主要以生態(tài)危害為評(píng)價(jià)終點(diǎn)，考慮其自身對(duì)環(huán)境的潛在危害。本研究針對(duì)不同類型的污染物采用不同的評(píng)價(jià)方法，具體方法如下：(1)采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[11-13]評(píng)估殘?jiān)杏袡C(jī)物的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，篩選出主要環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子；(2)采用潛在生態(tài)危害指數(shù)法[14]定量評(píng)價(jià)殘?jiān)兄亟饘侪h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

1.3.1 有機(jī)物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

(1) 根據(jù)文獻(xiàn)[15]計(jì)算殘?jiān)袡C(jī)污染物釋放速率

式中，E為有機(jī)污染物的釋放速率，g·(m2·s)-1；Qannual為廢物的堆存量(產(chǎn)生量)，實(shí)地測(cè)量值為700 t·a-1；Ci為廢物中第i種有機(jī)污染物的濃度，mg·kg-1，利用參數(shù)γ與相對(duì)含量關(guān)聯(lián)；ai為廢物中第i種有機(jī)污染物的相對(duì)含量；PT為溫度333.15 K時(shí)化合物蒸汽壓，atm，由安托因公式[16]計(jì)算得來(lái)；MWwaste為廢物中有機(jī)組分的平均分子量，由廢物中主要分子量估算；Da為空氣擴(kuò)散系數(shù)，cm2·s-1，取0.1；Pb為廢物容重，實(shí)測(cè)為1.33 g·cm-3；A為廢物堆面積，實(shí)地估測(cè)為50 m2；d為廢物堆厚度，實(shí)地估測(cè)為2 m。

(2) 根據(jù)文獻(xiàn)[17]計(jì)算殘?jiān)杏袡C(jī)污染物擴(kuò)散暴露濃度

(3) 健康風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算

①致癌風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算

Risk=CDI×SFi

②非致癌風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算

式中，Risk為致癌風(fēng)險(xiǎn)值；HQw為非致癌風(fēng)險(xiǎn)值；RfDi為污染物i的呼吸吸入非致癌參考劑量，mg·(kg·d)-1，數(shù)值來(lái)自USEPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)；SFi為污染物i的呼吸吸入致癌斜率因子，kg·d·mg-1，數(shù)值來(lái)自USEPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)。CDI為長(zhǎng)期日攝入量，mg·(kg·d)-1，依據(jù)參考文獻(xiàn)[20]的暴露參數(shù)，CDI計(jì)算結(jié)果為0.069CiA。

1.3.2 重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

(1)單一重金屬污染指數(shù)計(jì)算

①單一重金屬污染指數(shù)

②單一重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

(2)重金屬綜合污染指數(shù)計(jì)算

①重金屬綜合污染指數(shù)

②重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

式中，Cd為重金屬綜合污染指數(shù)；RI為重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。重金屬污染等級(jí)劃分如表1所示。

表1 重金屬污染等級(jí)劃分Table 1 Level classification of heavy metal

2 結(jié)果與討論(Results and discussion)

2.1 聚乙烯醇精餾殘?jiān)袡C(jī)組分和重金屬含量

2.1.1 殘?jiān)杏袡C(jī)物組分含量

聚乙烯醇精餾殘?jiān)杏袡C(jī)物組分含量分析結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，殘?jiān)饕ù姿嵋蚁ァ⒈嵋蚁ァ?,1-乙二醇二乙酸酯、醋酸、1,2-乙二醇二乙酸酯、丁烯酸、3-己烯酸、2-己烯酸。其中醋酸相對(duì)含量最高，為63.47%；1,1-乙二醇二乙酸酯次之，為13.11%。通過(guò)工藝分析可知：首先，生產(chǎn)醋酸乙烯單體要用大量的醋酸氣為原料，其在反應(yīng)器里的最高轉(zhuǎn)化率只有40%[23]，反應(yīng)體系會(huì)剩余一定量的醋酸；其次，由于沸騰床的反應(yīng)溫度高，催化劑醋酸鋅易被分解成氧化鋅，而餾出醋酸；第三，從精制全過(guò)程來(lái)看，所使用到的原料、輔料以及產(chǎn)物主要有醋酸乙烯、醋酸、醋酸甲酯和醋酸乙酯，因此殘?jiān)幸矔?huì)殘余較多的有機(jī)酸和酯類化合物。本研究表明殘?jiān)饕煞执姿醽?lái)自于原料的殘余和催化劑流失。也有其他研究報(bào)道，殘?jiān)闹饕煞挚梢允歉碑a(chǎn)物或產(chǎn)物。如張磊等[24]研究表明，副產(chǎn)物二苯基脲(DPU)是苯氨基甲酸甲酯(非光氣法合成生產(chǎn))精餾殘?jiān)闹饕煞?，陳義鋒等[25]研究表面環(huán)己酮精餾殘?jiān)闹饕煞旨扔协h(huán)己酮產(chǎn)物自身，也有環(huán)己醇、環(huán)己基環(huán)己酮、環(huán)己烯環(huán)己酮等副產(chǎn)物。

根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 毒性物質(zhì)含量鑒別(GB5085.6—2007)》可以看出，殘?jiān)械挠袡C(jī)物質(zhì)不屬于劇毒物質(zhì)名錄、有毒物質(zhì)名錄、致癌性物質(zhì)名錄、生殖毒性物質(zhì)名錄和持久性有機(jī)污染物名錄里的任何一類。同時(shí)，依據(jù)國(guó)際癌癥研究中心(IARC)對(duì)900種化學(xué)物質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的分類，殘?jiān)兄挥写姿嵋蚁ケ涣腥?B類(對(duì)人類是可疑的致癌物)，

其他物質(zhì)均未列入名單，因此可認(rèn)為殘?jiān)械挠袡C(jī)物組分毒性較小。但是危險(xiǎn)廢物的鑒別不但應(yīng)考慮其毒性物質(zhì)含量，還要鑒別腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性和感染性。聚乙烯醇精餾殘?jiān)泻懈g性物質(zhì)醋酸、丁烯酸，同時(shí)還含有許多可燃性物質(zhì)，因此需要進(jìn)一步鑒定才可判別是否屬于危險(xiǎn)廢物。

2.1.2 殘?jiān)兄亟饘俸?/p>

殘?jiān)兄亟饘俸糠治鼋Y(jié)果如表3所示。從表3可以看出，殘?jiān)泻卸喾N重金屬，其含量比較順序?yàn)閆n>Ni>Cr>Cu>As>Pb>Cd。其中Zn的含量平均值達(dá)到404 537 mg·kg-1，主要是因?yàn)榇姿嵋蚁┖铣森h(huán)節(jié)使用了以活性炭為載體的醋酸鋅催化劑，催化劑在生產(chǎn)流化過(guò)程中由于機(jī)械磨損等外力作用會(huì)發(fā)生一定量的流失[26-27]。殘?jiān)蠳i和Cr的含量也較高，平均值分別達(dá)到了8 654 mg·kg-1和5 084 mg·kg-1，可能的原因是精餾塔設(shè)備老化，不耐腐蝕而脫落Ni和Cr[28]；又由于精餾塔里含有醋酸、丁烯醛等具有腐蝕性的酸性物質(zhì)，進(jìn)一步加劇了設(shè)備的老化。

重金屬的污染排放標(biāo)準(zhǔn)主要是限定金屬的浸出含量，按照《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別(GB 5085.3—2007)》的規(guī)定，重金屬的浸出限值分別為：Zn 100 mg·L-1，Ni 5 mg·L-1，Cr 15 mg·L-1，Cu 100 mg·L-1，As 5 mg·L-1，Pb 5 mg·L-1，Cd 1 mg·L-1。與殘?jiān)械闹亟饘俸勘容^看出，Zn、Ni和Cr的含量遠(yuǎn)高過(guò)限值，因此有很大的潛在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 聚乙烯醇精餾殘?jiān)h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.2.1 殘?jiān)杏袡C(jī)物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

丁烯酸、3-己烯酸和2-己烯酸相對(duì)含量量少、毒性小，且風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失，故忽略評(píng)價(jià)；而根據(jù)國(guó)際癌癥研究中心(IARC)的分類，殘?jiān)械谋嵋蚁ァ?,1-乙二醇二乙酸酯、醋酸和1,2-乙二醇二乙酸酯均未有明確的致癌性，因此本研究只計(jì)算非致癌風(fēng)險(xiǎn)。

表2 聚乙烯醇精餾殘?jiān)饕袡C(jī)物組成Table 2 Organic materials of polyvinyl alcohol (PVA) distillation residue

表3 聚乙烯醇精餾殘?jiān)亟饘俸縏able 3 Heavy metals concentration of PVA distillation residue

表4 殘?jiān)杏袡C(jī)物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 The environmental risk assessment results of organic materials in PVA distillation residues

在USEPA IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)[13]中未查出丙酸乙烯酯、1,1-乙二醇二乙酸酯、醋酸和1,2-乙二醇二乙酸酯的RfC參考劑量，為了能更直觀地量化殘?jiān)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)以及篩選出主要環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子，依據(jù)化合物定量結(jié)構(gòu)與毒性效應(yīng)之間存在很強(qiáng)相關(guān)性的研究[29-31]，選擇與上述有機(jī)組分結(jié)構(gòu)相近、官能團(tuán)一致物質(zhì)的RfD值代替計(jì)算。其中，丙酸乙烯酯和醋酸的RfD值分別由醋酸乙烯酯(1.0 mg·(kg·d)-1)和甲酸(0.9 mg·(kg·d)-1)代替，1,1-乙二醇二乙酸酯和1,2-乙二醇二乙酸酯的RfD值由乙二醇(2.0 mg·(kg·d)-1)代替，計(jì)算結(jié)果如下表所示。

由表4可以看出，醋酸的非致癌風(fēng)險(xiǎn)值遠(yuǎn)高于其他有機(jī)物，原因是醋酸相對(duì)含量高，因此，醋酸是聚乙烯醇精餾殘?jiān)兄饕h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子。有研究表明，醋酸在低濃度時(shí)無(wú)毒，只有當(dāng)其濃度在50%以上時(shí)，才表現(xiàn)出較強(qiáng)的腐蝕性和刺激性[32]。精餾殘?jiān)泽w現(xiàn)高毒性主要是含有鹵代類、苯系物、多環(huán)芳烴類、焦油等物質(zhì)[33]，而聚乙烯醇精餾殘?jiān)形闯霈F(xiàn)此類“三致”效應(yīng)的高毒物。總之，聚乙烯醇精餾殘?jiān)杏袡C(jī)組分主要是醋酸等有機(jī)酸，因而有機(jī)污染物導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，但是由于醋酸揮發(fā)性強(qiáng)，因此此類殘?jiān)幹弥械奈廴痉揽刂攸c(diǎn)是避免醋酸揮發(fā)。

2.2.2 殘?jiān)兄亟饘侪h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

單一重金屬污染指數(shù)、單一重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、重金屬綜合污染指數(shù)和重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算結(jié)果如表5所示。由表5可以看出，Zn的污染等級(jí)為高，并且具有很高的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；Ni次之，表現(xiàn)為高污染等級(jí)，高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，而Cr雖然污染等級(jí)較高，但潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值低，其他重金屬對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)都在可接受的范圍內(nèi)。從重金屬綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)來(lái)看，殘?jiān)闹亟饘傥廴緡?yán)重，且具有很高的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，主要是因?yàn)閆n和Ni的污染貢獻(xiàn)。

雖然重金屬的總量不能全面地反映其在環(huán)境介質(zhì)中的毒性以及生物可利用性[34]，但是如此高含量的重金屬直接暴露于水體或被人體直接接觸、攝入，對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體健康的危害將不可估量?；诖耍瑲?jiān)墓芾硎紫纫磭?guó)家的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，同時(shí)，建議對(duì)殘?jiān)M(jìn)行浸出毒性鑒別，若鋅等重金屬浸出濃度低于鑒別標(biāo)準(zhǔn)，可以爭(zhēng)取危險(xiǎn)廢物豁免管理。

表5 殘?jiān)兄亟饘侪h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 The environmental risk assessment results of heavy metals in PVA distillation residue

綜上所述，精餾殘?jiān)袡z測(cè)到的有機(jī)物主要為有機(jī)酸和酯類物質(zhì)，其中醋酸相對(duì)含量最高；重金屬主要為Zn、Ni和Cr，其中Zn含量最高。通過(guò)對(duì)殘?jiān)袡C(jī)污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明殘?jiān)兄饕h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子為醋酸，有機(jī)物的非致癌環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)在可接受的范圍內(nèi)，因此殘?jiān)诙汛孢^(guò)程中主要考慮醋酸的揮發(fā)，在處理處置過(guò)程中可以優(yōu)先考慮醋酸資源化利用。通過(guò)對(duì)重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明殘?jiān)兄亟饘傥廴緡?yán)重，同時(shí)有很高的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，主要原因?yàn)閆n和Ni的污染貢獻(xiàn)，Zn和Ni也是該殘?jiān)兄饕沫h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因子。建議企業(yè)優(yōu)先考慮催化劑的資源化回收，同時(shí)在堆存和處理處置過(guò)程中優(yōu)先考慮重金屬的污染防治，建議環(huán)境管理部門對(duì)該行業(yè)制定嚴(yán)格的重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)。

致謝：感謝環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201309022)對(duì)本研究的大力支持。

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◆

Composition Analysis and Environmental Risk Assessment of the Polyvinyl Alcohol Distillation Residues

Lu Xiaowei1,2, Feng Wenlong1,2, Xiong Si1,2, Li Xiujin1,2, Zou Dexun1,2,#, Lin Aijun1,2,*

1. Department of Environmental Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China 2. Beijing City Environmental Pollution Control and Resource Reuse Engineering Research Center, Beijing 100029, China

17 November 2014 accepted 23 January 2015

Samples of polyvinyl alcohol distillation residues collected from a factory in the Eastern of China were analyzed for heavy metals and organic pollutants and the environmental risk of the residues was assessed. Results showed that polyvinyl alcohol distillation residues were mainly discharged by the refined section of ethyl acetate production. The acetic acid was the major organic component in the distillation residues at a concentration of 63.47% and the concentration of heavy metals Zn, Ni and Cr were found to be 404 537, 8 654 and 5 084 mg·kg-1, respectively. The environmental risk of organics in the residue was within an acceptable range, while the heavy metals in the residues were of high potential ecological risk. It was concluded that the main environmental risk factors of the distillation residues were acetic acid, Zn and Ni.

polyvinyl alcohol; distillation residue; component analysis; environmental risk assessment

環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201309022)

盧曉維(1987-)，男，碩士，研究方向?yàn)榄h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，E-mail: luxiaoweisun@163.com；

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: environbiol@mail.buct.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20141117001

2014-11-17 錄用日期：2015-01-23

1673-5897(2015)2-428-07

X171.5

A

鄒德勛(1980-)，男，博士，講師，主要研究方向環(huán)境微生物理論與技術(shù)，生物質(zhì)資源化與能源化應(yīng)用。

林愛(ài)軍(1976-)，男，博士，副教授，主要研究方向環(huán)境毒理學(xué)，環(huán)境污染修復(fù)與控制，環(huán)境微生物等。

# 共同通訊作者(Co-corresponding author)，E-mail: zoudx@mail.buct.edu.cn

盧曉維, 馮文龍, 熊思, 等. 聚乙烯醇精餾殘?jiān)M分分析及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2015, 10(2): 428-434

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