垃圾渗滤液产生及处理研究

美国地质调查局 (USGS) 的新科学研究详细说明了从垃圾填埋场处理到环境路径的垃圾填埋场渗滤液如何成为众多新兴关注污染物 (CEC) 的宿主。

垃圾填埋场是来自住宅、工业和商业来源的液体和固体废物的异质混合物的最终储存库，因此有可能产生渗滤液——一种由多种化学物质混合物组成的液体废物产品，如沉淀物或应用水穿过废物。垃圾填埋场通常不是渗滤液的最终储存库，渗滤液可以在现场或非现场废水处理后排放到地表水中。

在这项全国范围的研究中，科学家们对在美国各地的垃圾填埋场进行了处理或储存过程（最终渗滤液）的垃圾渗滤液中的 CEC 进行了评估，以更好地了解这种潜在的环境污染源。本研究遵循并推进了美国地质调查局先前在现场处理、储存过程和场外处置（新鲜渗滤液）之前对渗滤液的研究。

在这项研究中，收集了来自 22 个垃圾填埋场的最终渗滤液样本，并分析了 190 个 CEC，包括药品、工业化学品、家用化学品、类固醇激素和植物/动物甾醇。采样网络包括具有不同垃圾填埋场废物成分的市政和私人垃圾填埋场；地理和气候环境；废物的年龄、废物负荷和渗滤液的产生；和渗滤液管理策略。

科学家们确定，最终的渗滤液样品中包含 190 种用于研究的化学物质中的 101 种，每种最终渗滤液样品中的化学物质含量从低至每升 2 纳克 (ng/L) 到高达 17,200,000 ng/L 不等. 最常检测到的 CEC 是利多卡因（局部麻醉剂，存在于 91% 的样本中）、可替宁（尼古丁分解产物，占 86%）、卡立普多（肌肉松弛剂，占 82%）、双酚 A（塑料和热敏纸的成分，占 77%） )、卡马西平（抗惊厥药，77%）和 N,N-二乙基甲苯胺（避蚊胺，驱虫剂，68%）。

本研究中包含的垃圾填埋场最终渗滤液与之前对新鲜渗滤液的研究之间的 CEC 浓度的详细比较表明，与在新鲜渗滤液样品中观察到的相比，最终渗滤液中的 CEC 水平显着降低。尽管如此，最终的渗滤液仍含有复杂的 CEC 混合物，其浓度如果释放到环境中可能会引起关注。

这项研究是 USGS 继续努力量化垃圾填埋场释放的渗滤液中污染物对最终导致环境的各种途径的贡献的一部分。随着全球人口的不断增加，垃圾填埋场作为废物处理手段的使用可能会增加。尽管在回收利用、资源减少和堆肥方面取得了进步，但美国垃圾填埋场丢弃的城市固体废物数量从 1985 年的 1.5 亿吨增加到 2010 年的 1.65 亿吨。该研究旨在向垃圾填埋场管理人员、利益相关者和监管机构提供有关化学品的信息存在于垃圾渗滤液中，这些垃圾渗滤液被异地排放到环境路径中。

这项研究由 USGS 生态系统任务区的环境健康计划（污染物生物学和有毒物质水文学）资助。

美国地质调查局 (USGS) 科学家处理渗滤液样本

经常问的问题

1. 为什么要研究垃圾填埋场？

垃圾填埋场是我们产生的大部分固体废物的最终存放地。虽然众所周知，此类垃圾填埋场废物可能含有多种污染物，但迄今为止，关于最终垃圾填埋场渗滤液中的新兴关注污染物 (CEC) 的研究很少。

2. “最终”渗滤液是什么意思？

最终渗滤液是在给定垃圾填埋场内进行的所有存储和处理过程之后收集的渗滤液。这种样品类型与“新鲜”渗滤液的采样（即在所有储存和处理过程之前的给定垃圾填埋场）的采样形成对比。

3. 为什么这项研究同时使用公共和私人垃圾填埋场？

这项研究包括公共 (16) 和私人 (6) 垃圾填埋场的混合，以正确捕捉美国境内垃圾填埋场存在的范围操作条件。

4. 本研究的地点是如何选择的？

垃圾填埋场的选择是为了提供一系列水文地质环境、气候、大小以及渗滤液处理和处置实践。然而，最终我们只能在愿意参与这项研究的垃圾填埋场收集样本。

5. 谁为这项研究收集了渗滤液样品？

样本是由美国地质调查局 (USGS) 的科学家（当采样的垃圾填埋场靠近 USGS 办公室时）和来自州环境机构、县和市政府以及与私营固体废物公司签订合同的环境公司的人员共同收集的。所有采样人员都遵循严格的、预先确定的协议来收集、处理和运输为本研究收集的渗滤液样品。

6. 为什么决定对垃圾填埋场及其具体位置保持匿名？

我们的经验表明，如果提供了他们的具体名称和位置，许多垃圾填埋场运营商不愿意参与此类研究。由于此类位置信息与研究结果的解释无关，我们决定对本研究的所有垃圾填埋场位置保持匿名，以在选址过程中最大限度地增加抽样选项。

7. 收集这些渗滤液样品的人员是否有任何安全问题？

收集环境样本的人员的安全对于美国地质调查局来说始终是最重要的。因此，现场协议旨在最大限度地减少任何个人接触正在收集的垃圾填埋场渗滤液，同时仍收集代表相关垃圾填埋场的样本。

8. 如何选择目标污染物进行研究？

本研究分析的 190 个 CEC 来自 USGS 现有的分析能力。这些可用方法中的这些目标 CEC 是根据年度使用、化学/物理特性（例如移动性、持久性等）以及已知或怀疑的环境影响来选择的。

9. 本研究的主要发现是什么？

在收集的每个渗滤液样品中至少检测到一个 CEC（中位数 = 22，最大值 = 58）。最常检测到的 CEC 是利多卡因（91%，局部麻醉剂）、可替宁（86%，尼古丁降解物）、卡立普多（82%，肌肉松弛剂）、双酚 A（BPA，77%，塑料和热敏纸）、卡马西平（77% ，抗惊厥剂），避蚊胺（68%，驱虫剂）。检测浓度范围为 2 ng/L（雌酮）至 17,200,000 ng/L (BPA)。与封闭的、无衬里的垃圾填埋场相比，仍在运行并积极接受废物的垃圾填埋场的 CEC 浓度更高。与本研究的最终渗滤液相比，新鲜渗滤液（来自我们之前发表的垃圾填埋场研究）中的 CEC 浓度明显更高。

10. 最终渗滤液是否存在任何公众应该关注的人类或环境健康问题？

本研究的结果为未来调查垃圾渗滤液中 CECs 直接或间接进入水生和陆地环境的命运、风险和毒性提供了有用的先例。此类研究提供的信息可用于支持有关监管不需要/未使用的药物和渗滤液处理方法的决策；更好地了解垃圾填埋系统渗滤液中 CEC 的去向；更好地了解将渗滤液处置给潜在环境受体所带来的生态影响。

11. 这项研究如何为当前的药品处置政策提供信息？

本研究仅用于评估渗滤液中目标污染物的发生情况。有关处置未使用药物的更多信息，请咨询美国食品和药物管理局和美国环境保护署。