吳 娜, 孫英杰, 黃澤春, 聶志強(qiáng), 肖 楠, 黃 慧
1.青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院, 山東 青島 266033 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院土壤與固體廢物環(huán)境研究所,環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100012
PBDEs (polybrominated diphenyl ethers,多溴聯(lián)苯醚)是全球生產(chǎn)和使用量最大的阻燃劑之一,因其具有添加量少、阻燃性能與熱穩(wěn)定性好、對材料性能影響小、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于聚苯乙烯樹脂、紡織品、聚氨酯泡沫及電路板、建筑材料、電器產(chǎn)品(如電視,電腦等)的塑料外殼中[1-2]. 研究[3-7]顯示,PBDEs在全球范圍內(nèi)的大氣、水體、沉積物、生物體和人體中均被廣泛檢出,并且在全球很多區(qū)域內(nèi)其污染水平呈指數(shù)增長. 國內(nèi)外大量研究表明,PBDEs從生產(chǎn)、使用、降解到進(jìn)入環(huán)境介質(zhì)并發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化,以及最終人體暴露的全過程都會產(chǎn)生潛在的污染和風(fēng)險(xiǎn)[8-10],其中,低溴類PBDEs的生物毒性明顯,可導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂,具有神經(jīng)行為毒性[11],某些同源物還具有致癌性等效應(yīng)[12]. 我國是PBDEs的生產(chǎn)和使用大國,PBDEs工業(yè)品產(chǎn)量以每年8%的速度增長[13]. 據(jù)調(diào)查,我國從未生產(chǎn)過商用八溴聯(lián)苯醚;五溴聯(lián)苯醚的總產(chǎn)量近 10 000 t,于20世紀(jì)90年代末開始生產(chǎn),并于2004年全面停產(chǎn);而1993—2011年十溴聯(lián)苯醚的累計(jì)生產(chǎn)量約為35.8×104t,使用量達(dá)31.4×104t. 盡管目前商用五溴聯(lián)苯醚的添加劑已經(jīng)停止生產(chǎn),但是,含溴阻燃劑產(chǎn)品被停用之前已經(jīng)有大量含PBDEs的廢物進(jìn)入填埋場,更為重要的是,由于商用十溴聯(lián)苯醚的持續(xù)生產(chǎn)和使用,使得越來越多的含十溴聯(lián)苯醚廢棄物進(jìn)入填埋場.
我國PBDEs阻燃劑多為添加型溴代阻燃劑,化學(xué)鍵作用較弱,易于從廢物中釋放進(jìn)入各種介質(zhì)(滲濾液、填埋氣等)[14]. 其中,滲濾液是填埋場中最重要的污染物載體,滲濾過程也被認(rèn)為是溴代阻燃劑向環(huán)境排放的重要途徑之一[15]. 有部分研究采用人為配制的浸提劑代替滲濾液,如劉鋒等[16]以商用腐殖酸溶液為浸提劑,研究了廢舊打印機(jī)外殼中PBDEs的浸出特征,但并沒有考慮到滲濾液本身的復(fù)雜性和異質(zhì)性可能產(chǎn)生的影響. 目前對于實(shí)際垃圾填埋場滲濾液中PBDEs廢物污染釋放規(guī)律的研究還不多[17],現(xiàn)有的國內(nèi)外研究大多只是針對滲濾液本身PBDEs的污染水平[18-21],如Osako等[18]對日本7家垃圾填埋場滲濾液中BFRs的污染特征進(jìn)行了分析,表明不同填埋場滲濾原液中PBDEs的含量差異很大,變化范圍為0.008~4.0 ng/L,且溶解性腐殖質(zhì)能夠增強(qiáng)PBDEs等疏水性有機(jī)物的滲濾效果,尤其是含有大量電子廢棄物的堆存場地,其PBDEs的滲濾能力大大加強(qiáng);Danon[21]分析了加拿大境內(nèi)27座垃圾填埋場和11處非法堆存點(diǎn)中滲濾液的PBDEs特征,發(fā)現(xiàn)加拿大南方和北方的填埋場滲濾液中PBDEs的含量相差較大,且加拿大填埋場和堆存點(diǎn)的PBDE含量比Osako等[18]報(bào)道的日本填埋場PBDEs含量要高. 由此可見,填埋過程中PBDEs阻燃劑的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)不容忽視. 鑒于此,該研究選擇填埋過程中典型的含PBDEs廢物為研究對象[22-23],為了模擬填埋場處置場景,以北京某填埋場滲濾液作為浸提劑,對廢物進(jìn)行不同條件的浸出試驗(yàn),深入研究不同環(huán)境因素對PBDEs釋放的影響,以期為探索溴代阻燃劑廢物中污染物的環(huán)境化學(xué)行為以及進(jìn)行科學(xué)管理和合理處置提供理論依據(jù).
該研究采集了我國垃圾填埋場常見的主要含PBDEs廢物共2類8種:①日用塑料制品類,包括PP-R管材、PE-RT管材、PVC管材、PP塑料板凳和HDPE洗護(hù)用品瓶;②廢拆解塑料類,包括PP洗衣機(jī)(洗衣機(jī)外殼)、PS電視機(jī)(電視機(jī)外殼)和阻燃ABS. 其中,日用塑料制品類于北京某市場中隨機(jī)抽取,廢拆解塑料類采自北京某廢舊塑料回收利用地. 樣品經(jīng)去離子水超聲清洗表面30 min,干燥后用破碎機(jī)將其破碎成粒徑為1 cm的小塊,分別混勻后依次編號,密封于4 ℃下冷藏保存.
為盡量避免因采集的滲濾液樣品理化性質(zhì)差異所導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不確定性,該試驗(yàn)所用滲濾液來自北京某衛(wèi)生填埋場同一批次. 向滲濾液中每10 d投加10 mg/L(最適含量)的氯化汞作為生物抑制劑,以確保滲濾液中溶解性有機(jī)質(zhì)不會因微生物作用而降解,從而影響浸出結(jié)果.
PBDEs單標(biāo):BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE100、BDE138、BDE153、BDE154、BDE183、BDE190、BDE196、BDE197、BDE201、BDE202、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207、BDE208和BDE209共21種,均購自美國Accustandards公司;回收率指示物13C-PCB-141 和內(nèi)標(biāo)物13C-PCB-208均購自英國劍橋同位素實(shí)驗(yàn)室(Cambridge Isotope Laboratories);硅膠(150~180 μm,青島海洋化工廠);所用試劑正己烷、二氯甲烷均為農(nóng)殘級(J.T.Baker,USA);所用藥品無水硫酸鈉、中性氧化鋁、氫氧化鈉均為優(yōu)級純.
中性硅膠的制備:分別用無水甲醇、二氯甲烷淋洗硅膠(溶劑與硅膠體積比為2∶1),于烘箱中35 ℃下烘干12 h,之后在馬弗爐中120 ℃下干燥2 h,550 ℃下活化6 h,再冷卻至120 ℃后置于干燥器內(nèi)備用.
酸性硅膠的制備:稱取100 g處理后的中性硅膠逐滴加入42.8 mL濃硫酸,邊加邊振蕩均勻,加完后封口,在水平振蕩器上振蕩至沒有結(jié)塊后,置于干燥器內(nèi)保存?zhèn)溆?
堿性硅膠的制備:稱取50 g處理后的中性硅膠,逐滴加入1 mol/L的NaOH溶液25 mL,邊加邊振蕩均勻,加完后封口,在水平振蕩器上振蕩至沒有結(jié)塊后,置于干燥器內(nèi)保存?zhèn)溆?
中性氧化鋁(粒徑為75~150 μm)處理:將購買的中性氧化鋁置于蒸發(fā)皿中,在馬弗爐中120 ℃下干燥2 h,660 ℃下加熱6 h,冷卻至120 ℃后裝在具塞三角瓶中,置于干燥器內(nèi)備用.
無水硫酸鈉處理:將無水硫酸鈉置于蒸發(fā)皿中,在馬弗爐中500 ℃下活化5 h,冷卻后裝在具塞三角瓶中置于干燥器內(nèi)備用.
多層硅膠-氧化鋁復(fù)合層析柱(高35 cm、內(nèi)徑1 cm)的制備:填料高度自下而上依次為6 cm中性氧化鋁、2 cm中性硅膠、5 cm堿性硅膠、2 cm中性硅膠、8 cm酸性硅膠、2 cm中性硅膠和2 cm無水硫酸鈉,使用前用40 mL正己烷預(yù)淋洗層析柱.
試驗(yàn)對不同試驗(yàn)因素進(jìn)行了規(guī)律性研究,包括含PBDEs廢物種類、時(shí)間、溫度和表面活性劑含量,從而全面評估不同廢物在不同處置條件下PBDEs的浸出釋放特征.
1.3.1不同時(shí)間下的浸出試驗(yàn)
取粒徑為1 cm的全部8種廢物樣品各2.50 g置于棕色玻璃瓶中,分別加入垃圾滲濾液250 mL,密封后于25 ℃下固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上,翻轉(zhuǎn)速率為30 r/min,設(shè)置浸提時(shí)間(1、5、15、30、45、60、90、120 d)后,使用抽濾裝置過5 mm濾紙,收集浸出液并編號,置于冰箱中保存.
1.3.2不同溫度下的浸出試驗(yàn)
取粒徑為1 cm的除HDPE洗護(hù)用品瓶外的7種廢物樣品各2.50 g置于棕色玻璃瓶中,分別加入垃圾滲濾液250 mL,溫度分別設(shè)置為5、25、40 ℃,密封后固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上,翻轉(zhuǎn)速率為30 r/min,設(shè)置浸提時(shí)間30 d后,使用抽濾裝置過5 mm濾紙,收集浸出液并編號,置于冰箱中保存.
1.3.3不同表面活性劑濃度下的浸出試驗(yàn)
取粒徑為1 cm的除HDPE洗護(hù)用品瓶外的7種廢物樣品各2.50 g置于棕色玻璃瓶中,分別加入垃圾滲濾液250 mL,并以1.2×10-3mol/L的臨界膠束濃度加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(主要用于洗衣粉等產(chǎn)品作為活性物),表面活性劑濃度分別為10、25和50 mg/L. 密封后于25 ℃下固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上,翻轉(zhuǎn)速率為30 r/min,設(shè)置浸提時(shí)間30 d后,使用抽濾裝置過5 mm濾紙,收集浸出液并編號,置于冰箱中保存.
取過濾后的滲濾液250 mL,加入回收率指示物13C-PCB-141 (40 μg/L,100 μL),用250 mL二氯甲烷進(jìn)行24 h連續(xù)液液萃取. 萃取物經(jīng)漏斗(無水硫酸鈉+石英棉)過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1~2 mL,再加入5 mL正己烷進(jìn)行溶劑置換,重復(fù)3次后濃縮至1~2 mL. 將濃縮液轉(zhuǎn)移至復(fù)合硅膠層析柱,用100 mL體積比為1∶1的正己烷、二氯甲烷混合液洗脫,洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1~2 mL,氮吹濃縮至近干,加進(jìn)樣標(biāo)13C-PCB-208(19.2 μg/L,50 μL)后,用GC-MS測定.
采用Agilent 7890 GC-NCI/5975C MSD氣相色譜質(zhì)譜儀進(jìn)行定性和定量檢測,參照文獻(xiàn)[24]設(shè)定儀器參數(shù). 毛細(xì)管色譜柱,Agilent DB-5MS,15 m×0.25 mm × 0.1 μm,石英毛細(xì)管柱;載氣,高純氦氣(≥99.999%);恒定柱流量,1.0 mL/min. 進(jìn)樣口溫度為250 ℃;低溴組單體(BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE100、BDE138、BDE153、BDE154、BDE183和BDE190)采用不分流進(jìn)樣,高溴組單體(BDE196、BDE197、BDE201、BDE202、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207、BDE208和BDE209)采用分流進(jìn)樣,分流比為10∶1. 升溫程序:初始溫度為80 ℃,保持0.75 min;然后以10 ℃/min升至260 ℃;再以20 ℃/min升至290 ℃,保持12 min.
離子源:NCI,離子源溫度為150 ℃,四級桿溫度為150 ℃,MS傳輸線溫度為280 ℃;溶劑延遲6 min;反應(yīng)氣為高純甲烷(≥99.99%);全掃描測定方式的掃描范圍為50~900 amu,選擇離子檢測方式(SIM)對化合物進(jìn)行定量分析.
以BDE單標(biāo)對污染物進(jìn)行定性分析,將21種單體分為2組,即低溴組和高溴組,再用內(nèi)標(biāo)法對其進(jìn)行定量分析. 低溴組BDE混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量梯度分別為2.5、5、10、20、40、80和100 μg/L,高溴組BDE混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量梯度分別為25、50、100、200、400、800、1 000 μg/L.
在分析過程中設(shè)置空白試驗(yàn)、空白加標(biāo)試驗(yàn)、基質(zhì)加標(biāo)試驗(yàn)及基質(zhì)加標(biāo)平行試驗(yàn). 在實(shí)際測定中,每批樣品增加1個(gè)空白樣以檢驗(yàn)試劑和容器的清潔程度,同時(shí)每批樣品增加1個(gè)含21種BDE組分混標(biāo)的基質(zhì)加標(biāo)樣. 樣品中回收率指示物13C-PCB-141的回收率為89.2%,BDE196、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207和BDE208的方法檢測限分別為6.52、5.13、8.57、4.87、6.20和4.11 μg/L,其余BDE單體的檢測限為0.04~2.71 μg/L.
不同廢物中PBDEs浸出量在120 d內(nèi)的變化情況如圖1所示. 由圖1可見,不同廢物中PBDEs浸出量表現(xiàn)為阻燃ABS>PS電視機(jī)>PP洗衣機(jī)>HDPE洗護(hù)用品瓶>PVC管材>PE-RT管材>PP-R管材>PP塑料板凳,日用塑料制品類中PBDEs的浸出量總體低于廢拆解塑料類. 其中,PP塑料板凳中PBDEs浸出量最低,第120天時(shí)為 14 963 pg/mL;PBDEs浸出量最高的廢物為阻燃ABS,僅浸出1 d時(shí)PBDEs浸出量就達(dá) 10 301 pg/mL,第120天時(shí)達(dá) 69 648 pg/mL,由于其多用于電子產(chǎn)品外殼中,需要較好的阻燃能力,所以其中添加了大量溴系阻燃劑. 這與李穎[17]對電視和計(jì)算機(jī)顯示器外殼中PBDEs的浸出結(jié)果相類似,但總體高于加拿大Danon[25]對1985—1989年制造的電子元件中PBDEs的研究結(jié)果,可能因?yàn)镈anon[25]采用的是間歇式振蕩浸出,而筆者采用的是連續(xù)振蕩浸出,浸出效果更好. 阻燃ABS在第15、60天時(shí)浸出量略有降低,可能是其中高溴代同系物脫溴導(dǎo)致[26]. 同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也說明,含PBDEs的生活垃圾在填埋場滲濾液作用下存在較為嚴(yán)重的二次釋放問題.
圖1 不同廢物中PBDEs浸出量隨時(shí)間的變化情況Fig.1 Changes of PBDEs leaching amount in different wastes with time
圖2 不同廢物中PBDEs浸出量隨時(shí)間的變化情況Fig.2 Changes of PBDEs leaching amount in different wastes with time
由圖2可見,不同廢物中PBDEs浸出量隨時(shí)間的延長均呈良好的線性增長趨勢. SUN等[27]通過在密封的FEP瓶中用PUF作為吸附劑吸收電子垃圾塑料中的PBDEs也得到了相似結(jié)果. 如圖2所示,除阻燃ABS外,其他廢物樣品中PBDEs浸出量與時(shí)間的線性相關(guān)系數(shù)均在0.94~0.97范圍內(nèi);阻燃ABS的略低,為0.87,這可能是由于其聚合物基質(zhì)中存在較多大分子物質(zhì),大分子在擴(kuò)散過程中會遇到更大的空間位阻,影響其擴(kuò)散[17]. 從圖2可以明顯看出,隨著時(shí)間的延長,阻燃ABS、PS電視機(jī)、PP洗衣機(jī)、HDPE洗護(hù)用品瓶中PBDEs浸出量的增長斜率較大,浸出速率較快,推測是由于其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對較差造成的. 該研究結(jié)果表明,在第120天時(shí)所有廢物樣品中的PBDEs還在持續(xù)釋放,固液體系未達(dá)到平衡,可見廢舊塑料PBDEs在滲濾液中的釋放是一個(gè)漫長的過程,更長時(shí)間的釋放規(guī)律有待進(jìn)一步研究.
由圖3可見,日用塑料制品類中的PP-R管材在初始時(shí)五溴聯(lián)苯醚的浸出量普遍較高,其中BDE99浸出量占PP-R管材浸出總量的比例最高,為22.8%,浸出1 d時(shí)就達(dá)57.7 pg/mL;BDE209浸出量隨時(shí)間的延長迅速升高,在90 d時(shí)達(dá)浸出總量的92.2%. PE-RT管材中十溴聯(lián)苯醚浸出量一直處于最高比例,在15 d時(shí)達(dá)其浸出總量的93.9%,除此之外,五溴聯(lián)苯醚和七溴聯(lián)苯醚也具有一定優(yōu)勢,同時(shí)可以看出PP-R和PE-RT管材中PBDEs同系物組成相似,原因可能是其共聚物中都含有PE單體且具有相同用途. 第60天時(shí),PVC管材中的BDE209浸出量為 14 723.34 pg/mL,此時(shí)占其浸出總量的比例達(dá)到峰值,為93.7%;BDE85和BDE153浸出量占比在第15天時(shí)較高,分別為29.1%和32.0%. PP塑料板凳中BDE209浸出量仍處于絕對優(yōu)勢(除第5天外),第5天時(shí)BDE183浸出量最高,為499 pg/mL,占其浸出總量的25.7%. 浸出45 d后,HDPE洗護(hù)用品瓶中的BDE209浸出量穩(wěn)居其浸出總量的90%以上,最高達(dá)95.2%,這也是所有廢物PBDEs同系物組成中比例最高的同系物,除此之外,BDE183浸出量也較高,在5 d時(shí)達(dá)浸出總量的15.2%.
廢拆解塑料類的PP洗衣機(jī)中BDE209占其浸出總量的比例穩(wěn)步增長,在60 d后一直穩(wěn)定在95%左右,這是由于十溴聯(lián)苯醚多添加于耐沖性聚苯乙烯材料中,而該材料多用于生產(chǎn)電子電器產(chǎn)品的塑料外殼[27],這也與Kim等[28]測定的結(jié)果相一致. PS電視機(jī)中除BDE209外,BDE183和BDE206浸出量占比均較高,可見其組成中高溴代同系物占絕對優(yōu)勢. 阻燃ABS中,從整體情況來看,BDE183和BDE209浸出量占比相差不大,與其他廢物不同的是,在浸出初始15 d內(nèi),BDE209浸出量占比遠(yuǎn)低于其平均水平,而30 d后表現(xiàn)出急劇增長趨勢,這可能是因?yàn)镻BDEs需要從塑料外殼的有機(jī)聚合物框架中溢出,并在滲濾液的有機(jī)相中溶解,由于這一浸出和擴(kuò)散過程是在不連續(xù)的有機(jī)物通道中進(jìn)行,所以該過程需要通過一定時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)和完成[27].
綜上,在所有同系物中BDE209和BDE183的總體浸出量較高,Choi等[29]的浸出試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn),其中BDE209的浸出量占比遠(yuǎn)高于其他同系物,這與我國多溴聯(lián)苯醚生產(chǎn)使用的調(diào)研情況相吻合,即商用十溴聯(lián)苯醚是含溴阻燃劑中使用最為廣泛的產(chǎn)品.
由圖4可見,5 ℃時(shí)PP洗衣機(jī)和PS電視機(jī)中PBDEs浸出量均達(dá)自身最大值,其他廢物中PBDEs浸出量均在40 ℃時(shí)達(dá)自身最大值,該差異可能與廢物的不同結(jié)構(gòu)組成有關(guān). PVC管材、PP塑料板凳和阻燃ABS中PBDEs浸出量變化較為不穩(wěn)定,推測也是因?yàn)槠浠|(zhì)中大分子物質(zhì)遇到的空間位阻干擾造成的[17]. PP-R管材和PE-RT管材中PBDEs浸出量隨溫度升高而逐漸增加,可能是由于較高的溫度使其擴(kuò)散速度增加,從而加快PBDEs的釋放速率[27]. 總體來看,PS電視機(jī)中PBDEs的浸出量在所有廢物中為最高,可達(dá) 44 769 pg/mL,且其較好的耐高溫性使其易在低溫情況下產(chǎn)生較高的PBDEs浸出量. PE-RT 管材中PBDEs的浸出量在所有廢物中為最低,自身浸出量最大值僅為 5 147 pg/mL. 究其原因:①PE-RT管材由乙烯單體和1-辛烯單體共聚而成,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,有機(jī)污染物不易浸出; ②作為一種新型環(huán)保管材用料,其阻燃劑添加量少,對環(huán)境污染程度低,由于耐高溫和低溫性能均較好,PBDEs浸出量受溫度的影響也相對較小.
由圖5可見,表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉濃度為25 mg/L時(shí),PP-R管材、PP塑料板凳、PP洗衣機(jī)和PS電視機(jī)中PBDEs浸出量均較高,其中以PS電視機(jī)中PBDEs浸出量為最高,達(dá) 136 553 pg/mL,PBDEs浸出量最低的為PP-R管材,為 2 014 pg/mL;十二烷基苯磺酸鈉濃度為50 mg/L時(shí),PE-RT管材、PVC管材和阻燃ABS中PBDEs的浸出效果更好,其中阻燃ABS的PBDEs浸出量最高,為 8 911 pg/mL,PVC管材的PBDEs浸出量最低,為 1 590 pg/mL. PE-RT管材和PVC管材中的PBDEs浸出量隨十二烷基苯磺酸鈉濃度的升高而逐漸增加,推測十二烷基苯磺酸鈉可能對PBDEs的釋放有一定的促進(jìn)作用.
圖3 不同廢物中PBDEs各同系物組成隨時(shí)間的變化情況Fig.3 Changes in composition of homologues of PBDEs in different wastes over time
圖4 不同廢物中PBDEs浸出量隨溫度的變化情況Fig.4 Changes of PBDEs leaching amount with temperature in different wastes
圖5 不同廢物PBDEs浸出量隨十二烷基苯磺酸鈉濃度的變化情況Fig.5 Changes in PBDEs leaching amount of different wastes with surfactant concentration
Jackson等[30]研究結(jié)果表明,十二烷基苯磺酸鈉對難降解有機(jī)物有一定的增溶作用;還有研究[31-33]發(fā)現(xiàn),十二烷基苯磺酸鈉在一定范圍內(nèi)可以通過增加微生物的數(shù)量和活性來促進(jìn)苯的降解,且促進(jìn)作用隨其濃度的升高而逐漸增加,但超過最優(yōu)濃度后會抑制降解. 所以,十二烷基苯磺酸鈉濃度為50 mg/L時(shí),PP-R 管材、PP塑料板凳、PP洗衣機(jī)和PS電視機(jī)中PBDEs的降解可能受到抑制,導(dǎo)致浸出量降低.
無論是日用塑料制品類還是拆解塑料類,其中含有的PBDEs浸出到滲濾液中的過程均涉及固液相界面間的分配問題. 李穎[17]使用去離子水和滲濾液分別對塑料外殼做浸出研究,發(fā)現(xiàn)浸出液中BDE-209的浸出量主要來源于塑料外殼表面細(xì)小顆粒的逸散,同時(shí)逸散顆粒中的有機(jī)物又促進(jìn)了PBDEs的浸出,而且由于垃圾填埋場中滲濾液本身的復(fù)雜性,滲濾液中的有機(jī)相和顆粒相也會對PBDEs的浸出起促進(jìn)作用. 由于PBDEs的浸出過程較為復(fù)雜,故在實(shí)驗(yàn)室模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)行浸出規(guī)律研究,存在一定的不確定性,可能會與實(shí)際填埋情況有所差異. 如浸出試驗(yàn)使用的是翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置,廢物樣品與滲濾液得到充分接觸,而在實(shí)際垃圾填埋過程中生活垃圾未必完全浸入滲濾液,所以得到的試驗(yàn)結(jié)果可能偏高,此外樣品的粒徑大小以及溶解性有機(jī)質(zhì)濃度的不同等因素都可能會影響PBDEs浸出量,今后尚需做進(jìn)一步深入研究.
a) 不同廢物中PBDEs浸出量隨時(shí)間的延長整體呈線性增加趨勢,其中,PP塑料板凳中PBDEs浸出量最低,阻燃ABS中PBDEs浸出量最高,除阻燃ABS外,其他廢物中PBDEs浸出量與時(shí)間的線性相關(guān)系數(shù)均在0.94~0.97范圍內(nèi). 在所有同系物中BDE209和BDE183的總體浸出量較高,其中,BDE209浸出量遠(yuǎn)高于其他同系物.
b) 5 ℃時(shí)PP洗衣機(jī)和PS電視機(jī)中PBDEs浸出量均達(dá)到自身最大值,其他廢物中PBDEs浸出量均在40 ℃時(shí)達(dá)到自身最大值,其中PP-R管材、PE-RT 管材中PBDEs浸出量隨溫度的升高而逐漸增加.
c) 表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉濃度為25 mg/L 時(shí),PP-R管材、PP塑料板凳、PP洗衣機(jī)和PS電視機(jī)中PBDEs的浸出量均較高,其中以PS電視機(jī)中的浸出量為最高,PBDEs浸出量最低的為PP-R管材;十二烷基苯磺酸鈉濃度為50 mg/L時(shí),PE-RT管材、PVC管材和阻燃ABS中PBDEs的浸出效果更好,其中阻燃ABS中的PBDEs浸出量最高,PVC管材中的PBDEs浸出量最低. 在實(shí)驗(yàn)室模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)行浸出規(guī)律研究,可能會與實(shí)際填埋情況有所差異,如廢物樣品與滲濾液的接觸面積、樣品的粒徑以及溶解性有機(jī)質(zhì)的濃度等因素都可能會影響PBDEs浸出量,今后尚需做進(jìn)一步深入研究.