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北京化工大学硕士学位论文 危险废物分级管理指标体系研究 摘要 近年来，由于社会经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，产生了越来 越多的危险废物。危险废物由于其特殊的危害性质对人类健康和生态环境都构成 了严重的影响和潜在的威胁，因此，对危险废物的管理研究已经引起了世界各国 的广泛重视。 虽然危险废物都对环境造成危害，但是由于其活性和数量不同，决定其环境 风险不同，所以，对待不同的废物采取同样程度的管理方式是不科学的，而是应 根据不同的危险特性与危害程度采取区别对待、分级管理的原则，即对具有特别 严重危害性质的危险废物，要实行严格控制和重点管理，而危害性相对较小的废 物则可以放松管理的尺度和要求。这样不但可以节约危险废物管理资金的投入或 代价的付出，而且可以最大限度地减少危险废物对环境造成的污染和对人类造成 的危害。 本文查阅了大量的外文文献资料，在了解目前国内外危险废物管理现状的基 础上，分析了在危险废物管理上存在的问题，对危险废物的分级管理思想进行了 分析。针对我国目前的危险废物管理现状，提出了以风险评价为手段对危险废物 的危害风险进行分级，从而进行分级管理的观点。参考相关的国家标准，提出了 危险废物毒性分级标准和爆炸性分级标准，并按最不利原则合理地假设了一定场 景，计算出了假设条件下的废物的风险值，说明了危险废物风险评价方法的应用。 最后，提出了危险废物分级管理的原则和程序，并且构建了相应的危险废物分级 管理体系。这对我国危险废物管理系统具有重要的现实意义和理论依据，为完善 我国危险废物管理体系提供了参考。 关键词：危险废物，分级管理，风险评价 北京m 亍韦箜赢军虫雨爨等 i 型洲茧篓瓮型两鹜搿囊粪鋈璺甜h ；冀i j 垂i 一知l 羹 垂醒蒜，霾i 8 i ；i u 要i ；鐾；i | 。墅雾? 蚓稳翻鬟鹱i 豇蟊； g i 强矧豁鞫鐾需鬟辩嚣建孺嚣靼茜目f 鬻t 薹 整著l 出l j 萎霎二妻i j 2 。嚣；蓦 萋i 霪! ! l i ，盈塑霾l 照蠢嚣髂蠢jh t 自 ；l i 委露鞠鳍鍪篓霪繁鲎嚣蠢越虫娶鋈逸i 凇诱f ! 乒l 蠹螽! ? | 薹| ；慧i 。g j 二廷翦挺建琢辇蔷强醪缱， i ；s 丽凝嘲娶强嚣舔鎏稿图羹i p 蓁； 禹一量i 蚕_ i i 一篓；鼍| 薹；i 鎏i 耋篱塑i 鎏x l ；百“；鬈i i 羹| l l ； 雾s 羹墨蠢鋈蒌蘸鞴紫 y 8 8 2 3 1 5 北京化工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：认酗粮 ，旃，月乒日 北京化工大学硕士学位论文 1 1 研究的目的和意义 1 2 主要研究内容及创新点 一绪论 本文在分析国内外的危险废物分级管理现状的基础上，针对我国目前的危险 废物管理现状，提出了以风险评价为手段对危险废物进行分级管理的观点；并以 危险废物的毒性和爆炸性两个特性为例，利用风险评价的方法确定了分级指标进 行了分级，充分说明了风险评价在危险废物分级管理中的应用；最后提出了危险 废物分级管理的原则和程序，并构建了相应的危险废物分级管理系统，为完善我 国危险废物管理体系提供了参考。 主要研究内容包括： 1 、危险废物的分级管理现状分析：通过查阅大量的外文文献资料，在了解目 前国内外，特别是欧美等发达国家危险废物管理现状的基础上，对各国危险废物 的分级管理思想进行了分析； 2 、危险废物风险评价：首次提出了以风险评价方法为手段对危险废物进行分 级管理的思想，并阐述了其必要性；介绍了美国国家研究委员会( n r c ) 制定的 四步骤风险评价程序，并将其应用于危险废物的风险评价过程，特别对此过程中 的人体暴露评价进行了详细的分析； 3 、危险废物风险分级：以危险废物的毒性和爆炸性两个特性为例，利用风险 评价的方法确定了分级指标，参考各种标准对危险废物的危害风险进行了分级， 并分别举例说明其应用； 4 、危险废物分级管理：提出了以风险评价为于段对危险废物进行分级管理的 原则和程序，并构建了危险废物的分级管理系统，包括收集、贮存和运输等环节， 为完善我国危险废物管理体系提供了参考。 为完善我国危险废物管理体系提供了参考。 北京化工大学硕士学位论文 1 3 论文编写的技术路线 图1 1 技术路线图 2 北京化工大学硕士学位论文 2 1 联合国 二国外危险废物分级管理现状 2 1 1 危险废物定义及特性 2 1 1 1 危险废物定义 联合国环境规划署把危险废物定义为闭：“危险废物是指除放射性以外的那些 废物( 固体、污泥、液体和利用容器的气体) ，由于它的化学反应性、毒性、易爆 性、腐蚀性和其他特性引起或可能引起对人体健康或环境的危害。不管它是单独 的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律 上都称危险废物”。 2 1 1 2 危险废物特性分类 8 0 年代中期，大量发达国家废弃物越境转移到发展中国家，发展中国家由于 技术落后和国家行政法律体制不健全等原因，往往难以妥善处置这些运往到本国 的废弃物，从而给国民的生命财产安全和本国生态环境带来了巨大的损害和危险。 因此，国际上渐渐发展出一些关于危险废物国际运输的一般规则。最突出的就是 1 9 8 9 年3 月2 2 日，联合国环境规划署在瑞士巴塞尔召开了“制定控制危险废物越 境转移及其处置公约”的专家组会议和外交大会，签署了关于有害废物越境转移 及其处置的巴塞尔公约，简称巴塞尔公约。巴塞尔公约将危险废物的特性 分为九个等级团，见表2 1 ： 表2 - 1 巴塞尔公约危险特性分级 等级编号 特性 lh l 爆炸物：液态或固态物质( 或混合物或混合废物) ，其本身能以化学反应产 生足以对周围造成损害的温度、压力和高速气体的爆炸物或爆炸性废物 3h 3 易燃液体：易燃液体是指在温度不超过6 0 5 的封闭实验或不超过6 5 6 开 放实验中产生易燃气体的液体或混合液体，或含有溶解或悬浮固体的液体( 如 油漆、罩光漆、真漆等，但不包括由于其危险特性归为类别的物质或废物) 4 1h 4 1 易燃液体：指在未归类为爆炸物的某些固体或固体废物中，运输时遇到某些 北京化工大学硕士学位论文 情况的容易而后易于起火，或者由于摩擦可能引起或促使起火的固体或固体 废物 4 2h 4 2 易于自然的物质或废物：运输处于正常情况易于自发生热，或者再接触空气 后易于生热，而后易于起火的物质或废物 4 3h 4 3 与水接触后产生易燃气体的物质或废物：与相互作用后，易于变为易燃或产生 一定量易燃气体的物质或废物 5 1h 5 1 氧化：此类物质本身不一定可燃，但通常可以氧化作用而引起或助长其他物 质燃烧 5 2h 5 2 有机过氧化物：含有- n o 结构的有机物质或废物是热不稳定物质，可能发生 放热自加速分解反应 6 1 h 6 1 毒性( 急性) ：如果摄入或吸入人体内或由于皮肤接触可使人致命，或严重 伤害或损害人类健康的物质或废物 6 2h 6 - 2 传染性物质；含有已知或怀疑能引起动物或人类疾步的或为生物或毒素的物 质或废物 8 h 8 腐蚀：同生物组织接触后可因化学作用引起严重伤害，或因渗滤严重损害其 他物品或运输工具的物质或废物，其还可能造成其他危害 9h 1 0 同空气或水接触后释放有毒气体：同空气或水相互作用后可能释放危险量大 等有毒气体的物质或废物 9h l i 毒性( 延迟或慢性) ：如果吸入或摄入体内。或如果渗入人体内，能造成延 迟或慢性伤害或损害人类健康的物质或废物 9h 1 2 生态毒性：如果能或可能释放因生物积累和( 或) 因对生物体系的毒性小婴 儿对环境产生即时的或延迟的不利于健康的物质或废物 9h 1 3 经处理后能以任何方式产生具有上述任一种特性的另一种物质的物质或废物 2 。1 2 危险废物分级管理状况 巴塞尔公约认为越境转移所涉及的“危险废物”主要包括下列两种2 】：( 1 ) 应加控制的废物类别名录中所列的任何类别的废物，但不具备危险特性的名录所 列的任何特性的废物不属于危险废物；( 2 ) 任一出口、进口或过境缔约国的国内 立法确定为或视为危险废物的，但是不包括在应加控制的废物类别名录内的或不 显示危险特性的名录中的特性的废物。 4 北京化工大学硕士学位论文 2 2 1 2 危险废物特性分类 参照巴塞尔公约附件三中对危险特性的等级分类，欧盟根据危险化学品 的物理化学特性、污染途径及环境效应，考虑到在正常处理和使用危险品的过程 中可能遇到的危险，利用风险与安全评价的方法( r i s ka n ds 疵t y ) 将危险特性分为 以下1 4 种不同的类型【5 】： 表2 3 欧盟危险特性分类 编号特性特性描述 h 1 易爆性引燃后发生爆炸或震动或摩擦后比二硝基甲苯更易发生爆炸的物质和制剂 h 2 氧化性 与其他物质接触，尤其是易燃物接触后发生剧烈的放热反应的物质和制剂 h 3 a极易燃 一闪点在2 1 0 c 以r 的液态物质或制剂( 包括极易燃液体物质) ，或者 物质在无周围环境可利用能量条件下与空气接触会变热或者易燃的物质 和制剂，或者 在与火源短暂接触后会极易着火并且在移去火源后会继续燃烧或者 消损的固态物质和制剂，或者在空气中的正常大气压下易燃的气态物质 和制剂，或者 与水或潮湿空气接触后产生一定危险量的极易燃气体的一类物质和制剂 h 3 b易燃物闪点大于2 1 而小于5 5 的液态物质和制剂 h 4刺激性当通过直接的、长时间或反复的与皮肤或者黏性膜接触会产生炎症的非腐 的物质蚀性物质 h 5 有害物当吸入或者摄食，或通过皮肤渗透，会对生命健康产生一定的风险危害的 质物质或制剂 h 6 有毒物当吸入或者摄食，或通过皮肤渗透，会对生命健康产生急性的、严重的或 质慢性危害，甚至致死的物质或制剂( 包括剧毒物质或制剂) h 7 致癌物当吸入、摄食或皮肤渗透会引发癌症或者增加癌症发病率的物质或制剂 h 8 腐蚀性接触后会伤害活性( 生命体) 组织的物质或制剂 物质 h 9 传染性含对人类或者活的生命器官致病性的微生物体或其毒素的物质 物质 h 1 0致畸性 当吸入或者摄食，或通过皮肤渗透，会引发非遗传性的天生畸形或者增加 6 北京化工大学硕士学位论文 的物质发生率的物质或制剂 h 1 1 诱变性当吸入或者摄食，或通过皮肤渗透。会引发遗传性的基因突变或者增加发 物质生率的物质或制剂 h 1 2 当与水，空气或者酸接触后会产生有毒或者剧毒气体的物质或制剂 h 1 3 经处置后通过某种方式会产生另一类物质的物质或制剂，例如：产生具有上述列出 的危险特性的渗滤液 h 1 4 生态毒性物质 会对环境的某个系统产生直接或延时的危险 2 2 2 危险废物分级管理状况 欧盟利用风险评价的方法对毒性、致癌性、致突变性和致畸性等特性的危险 废物从含量和毒性大小两个方面进行了危险性评估，确定了含量标准【6 】和分级标 型。”( 见表2 4 和表2 5 ) 。具体过程如下：首先确定毒性物质的危险性，即通过 毒理数据具体说明这些物质引起过敏、致癌、对水体环境的毒害等危险特性；再 确定危险废物的暴露途径：然后通过急性危害( 短期暴露产生的即时或延迟的负 面影响) 和长期毒性试验( 致癌、致畸和致突变毒性物质，这些物质一般要经过 l - 5 年的毒性试验) ，确定了各种物质在表现剧毒、有毒、有害、致癌、致畸、致 突变等危害特性时的最低含量以及毒性物质分级标准。 表2 - 4急性毒性物质含量分级指标 表2 5致癌性、致突变性和致畸性毒性物质含量分级指标 北京化工大学硕士学位论文 注：本表来自指令9 4 9 0 4 蔸。t 、x n 为风险级别，分别为有毒和有害效应 依据最不利原则，欧盟认为：废物中急性毒性物质超过下列含量时将表现出 有害特征，按照危险废物进行管理【7 】： i 、一种及一种以上剧毒性物质( t + ) 的总含量为兰0 1 ； i i 、一种及一种以上有毒性物质( t ) 的总含量为 3 ； i 、一种及一种以上有害性物质( x n ) 的总含量为丑5 。 依据最不利原则，欧盟认为：废物中“三致”毒性物质超过下列含量时表现为“三 致”毒性特征，按照危险废物进行管理【7 j ： 、一种及一种以上致癌性1 或2 类( r 4 5 ) 的含量为o 1 ； v 、一种及一种以上致癌性3 类( r 4 0 ) 的含量为1 ： 、一种及一种以上致突变性物质1 或2 类( 4 6 ) 的含量为兰o 1 ； 、一种及一种以上致突变性物质3 类( r 4 0 ) 的含量为兰1 ； 、一种及一种以上致畸性物质l 或2 类( 4 7 ) 的含量为三0 5 ； 、一种及一种以上致畸性物质3 类( r 4 0 ) 的含量为5 。 除毒性含量之外，欧盟指令9 l 6 8 9 e e c 还对其它特性做了规定，表现出以下 特性及含量的物质属于危险废物7 】： i 、一种及一种以上腐蚀性物质( r 3 5 ) 的含量兰1 ； i i 、一种及一种以上腐蚀性物质( r 3 4 ) 的含量5 ； i 、一种及一种以上刺激性物质( r 4 1 ) 的含量1 0 ； 、一种及一种以上腐蚀性物质( r 3 6 、r 3 7 、r 3 8 ) 的含量兰2 0 。 另外，欧盟在指令6 7 5 4 8 e e c ( 有关危险化学品分类、包装和标识的要求) 及修订指令9 “9 0 4 e c 中对危险化学品的毒性大小也划分了等级嗍，见表2 6 。 表2 6 欧盟危险化学品急性毒性分级 北京化工大学硕士学位论文 2 3 美国 2 3 1 危险废物定义及特性 2 3 1 1 危险废物定义 美国在其资源保护和回收法唧中将危险废物的定义为：危险废物是固体废 物，由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面，它能引起或明显地 影响各种疾病和死亡，或对人体健康或环境造成显著的威胁”。 2 3 1 2 危险废物特性分类 美国在其资源保护和回收法凹中将危险物质的特性定义为以下4 类：易燃 性、腐蚀性、反应性和毒性特性唧。 ( 1 ) 易燃性 表现出以下特性的固体废物属于易燃性废物： 1 )是一种液态物质，但不是水溶液，按体积比含量不到2 4 乙醇； 2 ) 其着火点( 闪点) 不到6 0 ；按p e n s 峥m a n e n s 闭杯实验测定，即通过 按a s t m 标准d 一9 3 7 9 或d 9 3 _ 8 0 所规定的方法，或者按闭杯闪点试验 测定，即通过按a s t m 标准d 9 3 7 8 所规定的测定方法。也可以由管理 部门在s u b p a r t c2 6 0 2 0 ，2 6 0 2 1 程序下由等同的测试方法确定闪点； 3 )为一种非液态物质，在标准温度和大气压下，遇到摩擦、潮湿( 吸湿) 或者自发发生化学反应而着火，并一旦着火，燃烧剧烈并且持续燃烧以 至产生危害； 4 )为一种易燃的压缩气体，是在s u b p a nc4 9c f r1 7 3 3 0 0 所定义的，并在 其规定的测定方法下所判定； 5 )为一种在s u b p a nc4 9c f r1 7 3 1 5 l 所规定的易氧化物。 ( 2 ) 腐蚀性 表现出下列特征之一的则说明其具有腐蚀性特性： 1 )如果某种水溶液( 似水状态的液体) 其p h 大于或等于1 2 5 或者小于等于2 ， 则说其具有腐蚀陛。p h 由t e s tm e t h o d sf o re v a l u a t i n gs o l i dw a s t e ， 北京化工大学硕士学位论文 p h v s i c a l c h e m i c a lm e t h o d s ，e p ap u b l i c a t i o ns w - 8 4 6 中的9 0 4 0 方法来测定； 2 )如果某种液态物质在5 5 下，一年之内能腐蚀掉钢材( s a e l 0 2 0 捍) 6 3 5 m m ( o 2 5 0 i n ) ，则说明其有腐蚀性，通过n a c e 州a t i o n a la s s o c i a t i o no f c o r r d s i o n e n g i n e e r s ) s t a n d t m 0 1 6 9 所规定的测试方法测出。 ( 3 ) 反应性 反应性的定义：反应性危险特性的定义是为了鉴别一类极不稳定并且易发生 剧烈反应活爆炸，对废物管理过程中的任何环节产生危害的废物。这种定义的危 险特性是为了降低废物运输和处理过程中对工作人员的身体伤害，避免一些由于 释放毒性组分到空气中而以致发生爆炸和剧烈反应的无谓的事故。如果某种废物 满足下列条件之一者则表现为反应性： 1 )正常条件下不稳定并且极易发生剧烈反应但并不是爆炸反应； 2 )遇水发生剧烈反应； 3 )遇水易发生爆炸； 4 )与水接触后反应生成足以危害人体健康和损害环境浓度标准的有毒气 体、挥发分或是烟雾等； 5 )含氰化物或硫化物的废物，当遇到p h 小于1 2 5 或大于2 时会反应生成足 以危害人体健康和损害环境浓度标准的有毒气体、挥发分或是烟雾等： 6 )当遇到火化或受热到一定程度时会发生爆炸或产生爆炸性反应； 7 )在标准温度和大气压下，易发生爆炸或产生爆炸性反应； 8 )由s u b p a r tc4 9 c f r1 7 3 1 5 l 所规定的禁止的爆炸物、炸药或4 9 c f r 1 7 3 1 5 3 所规定的a 级( c l a s sa ) 爆炸物、炸药或是4 9 c f r1 7 3 8 8 中所规 定的b 级( c l a s sb ) 爆炸物、炸药。 ( 4 ) 毒性 毒性特性的定义：e p a 制定的毒性特性是为了减轻由于毒性废物组分释放到 地下水介质中，人体通过慢性暴露而对大众健康产生的风险。e p a 最初列出了1 4 中污染物表现毒性特性，后来又增加了2 6 种物质。e p a 之所以最终确定以上4 0 种毒性特性化学物质是因为： 1 ) 这些物质在包含于4 0c f rp a n2 6 1a p p e n d i xv i i i 中所列出的危险废物组分， 因为其表现“有毒性、致癌性、致诱变性或致畸形影响”特性：和 2 ) 已有研究信息表明这种慢性毒性足以致命，并且可以利用迁移数据来模拟 1 0 北京化工大学硕士学位论文 地下水污染和每种物质组分迁移。 除以上原因之外列入t c l p 鉴别标准( 毒性特性) 主要是这四十类物质表现 以下一种或多种特性： i 急性口服l d 5 0 不超过5 0 0 0 m g m g ； i i 急性皮肤摄入l d 5 0 不超过4 3 0 0 m g 瓜g ： i i i 作为( 毒) 气或蒸汽( 挥发分) 的急性摄入l c 5 0 不超过1 0 0 0 0 p p m ； 急性水生动物9 6 小时l c 5 0 不超过5 0 0 m 虮。； 凭借经验或通过测试表明该物质由于其致癌性( 致癌性、致畸形、致诱变性) ， 急性毒性，慢性毒性，生物积累毒性特性，已经在环境中的持久性会对人类或环 境产生危害。 2 3 2 危险废物分级管理状况 美国的危险废物管理从危害特性和产生量两个方面体现了分级管理的思想， 即分别对其危害特性和产生量按照危害程度大小和产生量大小划分了等级，并且 针对各个等级采取不同程度的管理措旌。 美国环保署( e p a ) 制定的资源保护与回收法( r c r a ) 将危险废物的危 害特性定义为以下4 类：即易燃性、腐蚀性、反应性和毒性特性。并且制定了有 害物质危害性分级体系，对各种有害物质的毒性、持久性和反应性等进行了分级。 针对各个特性，美国各州根据自身的情况也制定了相应的分级标准，表2 7 中给出 了华盛顿州的毒性分级标准。 表2 7 华盛顿州化学品毒性分级 美国的危险废物管理遵循从源头开始管理的原则，即依照每月危险废物的产 生量将废物产生源分为三类( c a t c g o r i e s ) ：大产生源( l a 唱eq u a n t 时g e n e r a c o r s ， l q g s ) 、小产生源( s m a l lq 岫m 时g e n e m t o r s ，s q g s ) 和有条件豁免产生源 北京化工大学硕士学位论文 ( c o n d i t i o n a l l ye x 锄p ts m a l lq u a l l t i 哆g e n e r a t o r s ，c e s q g s ) 。每一类产生源都有责 任遵循一系列要求来管理其产生的危险废物，各个州也可以根据自身的情况在此 基础上制定了附加的条件。 大产生源( l q g s ) ：产生的危险废物量等于或者大于1 0 0 0 k g ，m o n t h ；或者产 生急性危险废物量大于1k g m o n t l l 。对于大源的要求是h 】： 夺大产生源可以在现场堆放危险废物9 0 天，特殊情况需要申请； 夺对于大产生源在现场堆积的废物数量没有限制； 夺大产生源必须至少有一个协调者可以应付紧急情况，负责协调所有的应急响应 措施，而且对于处理突发事件必须有详细的、意外事故书面计划； 夺大产生源必须提交两年一度的危险废物报告。 夺小产生源( s q g s ) ：产生的危险废物量大于1 0 0 k g m o n l ，小于l 0 0 0k g m o n t l l 的产生源。对小产生源的要求是： 夺小产生源可以在没有许可的情况下在现场堆放危险废物1 8 0 天( 或者，如果货 运距离大于2 0 0 英里则可以堆放2 7 0 天) ： 夺 现场堆放的危险废物的量不能超过6 0 0 0 埏； 夺小产生源必须至少有一个协调者可以应付紧急情况，负责协调所有的应急响应 措施，但是没有要求必须对于处理突发事件必须有详细的、意外事故书面计划。 有条件豁免产生源( c e s q g s ) ：产生的危险废物量等于或者小于1 0 0 k g m o m h ， 或者产生等于或者小于l 蚝m o n t l l 急性危险废物的产生源。对有条件豁免产生源 的要求是【1 1 】： 令有条件豁免产生源必须确定所有产生的危险废物； 夺有条件豁免产生源在任何时候不可以堆积超过1 0 0 0 埏的危险废物； 夺有条件豁免产生源必须确保危险废物被运送到被授权可以对其进行管理的人 或者设施处。 美国对不同的污染源规定不同的要求，大量的小源倾向于将废物运输到集中 处置设施进行处置。如，对于大量源，要求危险废物产生者承担识别废物种类、 确定废物产生量、运输前适宜包装、签署转移联单、申请识别号、现场废物管理、 双年申报、记录保存等一系列法定义务。这些都需要花费企业大量的入力、物力 和财力，辅以废物处理处置的高收费，注重通过价格抑制废物产生，不少州政府 严格限制乃至禁止危险废物焚烧处置办法，从废物产生源跟踪和许可开始，就开 北京化工大学硕士学位论文 始鼓励减量化。 2 4 其他国家和地区 2 4 1 南非 2 4 1 1 危险废物定义及特性 危险废物定义【1 2 】为：“无机的或有机的元素或化合物，由于它的毒性、物理化 学性质或持久性，可能对人类健康和环境造成有害的急性或慢性影响。它来源于 商业、工业、农业和家庭活动等非常广泛的范围，可能的存在形式为液体、污泥 或固体。这些性质不仅是分类的基础，对最终选择一个安全的和环境可接受的处 置方式也有很重要的意义。” 危险废物可以更详细地定义为：通过引入下列一个或更多的风险，直接地或 间接地对人类健康或环境表现出威胁性的废物： 夺爆炸或火灾； 夺传染，病菌，寄生虫或它们的携带者； 夺化学不稳定性、反应性或腐蚀性； 夺急性或慢性毒性： 夺癌症，突变或天生缺陷； 夺毒性，或对生态系统或自然资源的损害； 夺在生物食物链中的积累，在环境中的持久性，多重影响以至于需要特殊注意， 不能释放到环境或污水中，也不能储存在暴露的空气中或是渗滤液能散发的地 方。 2 4 1 2 危险废物特性分类 在南非的“危险物质和货物的鉴别和分类”中按照危险特性将危险废物分为九 类： 类别1 爆炸品 类别1 分为5 个部分 1 1 具有很大爆炸危险的物质 1 2 具有放射危险但没有很大爆炸危险的物质 1 3 具有火灾危险和小的爆炸危险或者小的放射危险或者两者都有，但不是大 北京化工大学硕士学位论文 的爆炸危险。 1 4 表现出不明显的危险性的物质 1 5 具有很大爆炸危险非常敏感的物质。 类别2 气体：加压压缩、液化或溶解的气体 类别3 易燃液体 类别4 易燃固体或物质 类别5 氧化性物质和有机过氧化物 类别6 毒性物质和传染性物质 表2 8 毒性物质分级 类别7 放射性物质 类别8 腐蚀性物质 类别9 各种混杂的危险废物 2 4 1 3 危险废物分级 危险废物的质量和数量、处理的方式和条件以及人和其他生物体的敏感性都 可以用来确定废物的危险等级。因此，南非的危险废物分级系统区分了非常危险 废物和有限风险废物，其中，非常危险废物要求在处置期间有最大限度的预防措 施，有限风险废物在处置期间则需要较少的控制。按照最小量化条件，也是利用 风险评价的方法，南非将危险废物划分为4 个危险等级，即相当危险、中等危险、 很危险、极其危险。划分的危险等级也表明了处置废物的危险废物填埋场的等级。 但是，由于危险废物在管理和处理处置的过程中在自然状态、成分、大小、 体积、外观和危害程度等各方面都在发生相当大的变化，所以危险等级不是一成 不变的。南非将o 1 l c 5 0 表示可接受风险水平，危险废物经处理处置之后，利用 风险评价的方法估算出废物的估计环境浓度( e e c ) ，将e e c 与可接受风险水平进 行比较，如果e e c 高于可接受风险水平，那么废物还保持原来的风险等级。如果 1 4 北京化工大学硕士学位论文 e e c 低于可接受风险水平，那么就可以免除或划分为更低的风险等级【1 2 】。 2 4 2 加拿大 2 4 2 1 危险废物定义 危险废物的工作定义为：危险废物是指由于其性质和数量有可能对人类健康和 戚环境造成威胁，并且需要特殊的处理技术的废物。在危险货物运输法规( t d g ) 中，危险废物是指任何满足废物定义的危险货物。在1 9 8 9 年，对废物的定义做了 修改，新的定义是：危险货物是指任何产品、物质或有机体，不再被因为它的本 来目的而被使用，而且可循环利用或者需要处理或处置的材料，包括处理或处置 之前的贮存。在新的定义中，排除了以下的物质：家庭废物、爆炸性废物、辐射 性废物以及直接返回给厂商或供给者进行重新加工、重新包装或再出售的废物。 危险废物包括的范围很广，它包括使用溶剂、酸和碱的工业生产的残渣、炼 油和生产化学品的残渣、处理金属的残渣等。几种普通的家庭废物，包括旧汽车 电池、油漆，一旦废弃也是危险废物。 2 4 _ 2 2 危险废物特性 在危险货物运输法规中，按照每种废物的主要危险特性，将废物分为以 下九类，每一种分类又被细分为更小的级别。 类别1 爆炸性 在t d g 法规中，爆炸性废物从未被列为危险废物。能源、矿业和资源依照爆 炸法案来管理爆炸性废物。 类别2 气体 2 1 可燃气体：常压下在空气中含量曼1 3 可燃，或者至少1 2 易燃的气体 2 2非可燃、非毒性、非腐蚀性气体：类别2 中其他级别不包括的气体 2 3 毒性气体：l c 5 0 5 0 0 0 m l m 3 ( 毒性) 2 4 腐蚀性气体：l c 5 0 1 ，就说明它可能对人类健康 存在不利的影响，并且h i 值越大，对人类健康有害的影响的可能性就越大。所以 将1 作为毒性风险分级的最低级别。 根据中华人民共和国国家标准化学品安全标签编写规定( g b l 5 2 5 8 1 9 9 9 ) ， 将毒性物质分为三个等级，即剧毒品( 经口l d 5 0 5 m g k g ) 、有毒品( 经口5 m g 瓜g l d 5 0 5 0 m g 瓜g ) 和有害品( 固体经口5 0 m 舭g l d 5 0 曼5 0 0 m g l 【g ；液体经口 5 0 m g m g l d 5 。 2 0 0 0 m g m g ) o 由公式2 善五知可得，当l d 5 。值按规定 中有害品的最低剂量( 5 0 0 m 眺g ) 取值时，令h i 值等于1 时，得e 值为：5 0 0 1 0 5 m g m g 体重。然后以得出的e 值为基数，确定在有毒品( 5 0 m g k g ) 和剧毒品 ( 5 i i 舭g ) 的最低剂量下的h i 值，分别得出h i 值为1 0 和1 0 0 。所以按照得出的 北京化工大学硕士学位论文 h i 值对毒性危险废物的风险进行分级。 4 3 1 3 毒性危险废物风险分级 表4 一l 危险废物毒性风险分级 4 3 2 危险废物毒性风险评价案例分析 毒性物质进入人体的途径有三种：直接接触( 皮肤、眼睛) 、食入和吸入。“吸 入”指的是气态的毒性物质，或者是液态或固态毒性物质挥发成气态之后进入人体 的途径，气态毒物的毒性衡量指标为吸入半致死剂量( l c 5 0 ) ；而固态和液态毒物 的毒性衡量指标为半致死剂量( l d 5 0 ) 。虽然毒性物质进入人体的途径只有这三种， 但是其释放到环境中的方式却很多，例如大气、水、土壤等，并且其在各个介质 中的迁移转化规律也随着客观条件的不同而有着很大差异。下面仅就典型的情况 进行说明。 人群暴露于水中毒性污染物的途径通常是突发的毒性物质泄漏事故污染了水 质，而人们直接饮用了污染水质所致。突发性水污染事故是指由于自然灾害、机 械故障、人为因素及其他不确定性因素引发固定或移动的潜在污染源偏离正常运 行状况突然地排放污染物，经过各种途径进入水体，从而造成水环境污染的事件。 突发性污染事故排放的污染物主要是指危险性污染物或有毒有害污染物。 突发性水污染事故过程是由几个连续的发展阶段构成的：初始事件( 系统故 障、操作失误) 一污染物流出一向环境释放、迁移一暴露一危害后果，它具有突 发性环境污染事故的共性性质的复杂性、形式的多样性、发生的突然性、危 害的严重性、处理处置的艰巨性等。风险因素的种类和形式多种多样，水环境风 险事件之间又常常是链式连锁的，由于风险事件本身的复杂性和人们主观认识的 局限性，要定性和定量分析这些随机事件的风险往往是非常困难的。 因此，为了使水质排放模型不过于复杂，在建立模型时做了一些合理的简化， 并且只考虑事故造成的人类健康危害，不考虑事故造成的财产损失。 4 3 2 1 水质模型 源项是指事故排放污染物的空间位置及其随时间变化的排放速率。初始体积 指溢出污染物进入水体后最初混和所占用的体积。比如泄漏一罐液体，可以假设 4 l 北京化工大学硕士学位论文 2 ) 河流足够长，2 米深，4 0 米宽，河水中无背景浓度，水流速度为1 0 公里 小时： 3 ) 氰化钠进入河流后，可能有一部分沉入河底，但会因逐渐混和与溶解而全 部顺流而下： 4 ) 污染物总量的0 5 渗入居民的饮用水中； 5 ) 事故发生地点下游5 公里是a 城的取水点，a 城市区总人口1 5 0 万，受影 响人口3 0 万，其中少年儿童为5 万，成年人为2 5 万； 6 ) 儿童平均体重1 6 k ，成人平均体重7 0 k ，平均饮水1 2 l d 【3 5 1 。 以上的各种不确定性条件的假设是在大量实地资料的基础上，采用“悲观原 则”，即按最不利条件来选取的。 4 3 2 3 危险性识别 常见的氰化钠工业品是白色块状或粉状固体，易溶于水、氨、乙醇及甲醇中， 微溶于s 0 2 溶液，易潮解，有微弱的苦杏仁味，相对密度1 5 9 6 ，熔点为5 6 3 7 ， 沸点为1 4 9 6 。蒸汽压0 7 6 m m h g ( 8 0 0 时) ，1 o o m m h g ( 8 1 7 时) 。生成h c n 后， h c n 的闪点为一1 7 8 ，自燃点为5 3 8 ，爆炸极限为5 6 4 0 ，属i 级剧毒品【3 6 】。 3 0 液体氰化钠外观为无色或浅黄色透明的液体。其水溶液呈碱性，微溶于醇、 苯、液氨、乙醚。易与酸作用放出剧毒的氰化氢气体，与氯酸盐或亚硝酸盐( 钠、 钾) 混合能发生爆炸，剧毒，致死剂量为o 1 0 3 9 。其主要用于有机合成、冶金、 选矿、电镀、金属热处理；用于生产黄血盐和甲基丙烯酸甲酯 3 刀。 据有关资料闻，水中氰化物浓度超过o 0 3 m g 几，就能引起鱼类中毒；氰化物 浓度为o 0 5 m g l 时可使鳟鱼致死；浓度达到0 1 5 o 2 m l 可使鲫鱼及草鱼致死； 浓度为o 4 m g 几时可使鲤鱼致死。美国公共水源水质标准的氰化物浓度要求 s 0 2 i i 虮。我国1 9 9 0 年颁布实施的渔业水质标准要求水中氰化物浓度 兰o 0 0 5 m g l 【3 9 1 。 4 3 2 4 人群暴露评价和风险表征 在上述假设的条件下，综合考虑各方面的因素，对氰化钠污染水体造成的毒 性事故进行人群暴露评价和风险表征。 由于液体氰化钠呈碱性，只有遇酸才释放出大量的h c n 气体，从发生交通事 故直至氰化钠泄漏到河水中的整个过程中，其遇到酸性条件的机率比较小。所以 这里暂不考虑其他的摄入途径，而只考虑暴露人群经口摄入饮用水这种主要的暴 北京化工大学硕士学位论文 m 2 善击 式( 4 - ”) 估算结果为：对儿童造成的危害指数为5 8 7 2 9 ，对成人造成的危害指数为 1 6 1 0 9 。由估算的结果可知，此次假设的毒性污染事故会对人类造成威胁，并且对 儿童造成的威胁要远远大于成人。 4 3 2 - 5 不确定性分析 本假定的污染事故中，在其他场景条件确定的情况下，主要的不确定性来源 可能是风险评价的暴露模式中所采用的各种保守性假定。例如不考虑污染物质在 河流中的衰减而取衰减系数为1 ；假定摄入的污染物质l o o 被人体吸收等。这些 保守性的假定很明显地会导致过高估计潜在的风险和危害。但是，如果在此基础 上进行危险废物的危害风险分级管理，将会使人体健康保护达到相当高的程度。 4 3 2 6 结论 根据以上的方法，综合考虑危险物质的暴露量和毒性两个主要因素对毒性危 险废物进行危害评价，计算得出h i 值，进而根据h i 值大小划定危险废物的危害 级别，这样避免了以往的仅依靠危险废物的毒性大小或是产生量的大小某个单一 方面来划定危害级别的不可靠性。本模型只是毒性物质释放到环境中被人体吸收 的众多形式中的一种，毒性物质的其他释放方式和不同的人体吸收途径也可以根 据具体的情况，按照相似的程序，采取相应的模型进行风险评价，然后根据评价 的结果对其进行分级管理。 4 3 3 危险废物爆炸性风险分级标准 4 3 3 1 引用标准 ( 1 ) 特别重大事故调查程序暂行规定( 1 9 8 9 年3 月2 9 日国务院3 4 号令) 有关条文解释( 劳安字【1 9 9 0 】9 号) 巾对特别重大事故的规定； ( 2 ) 煤炭工业企业职工伤亡事故报告和统计规定( 煤炭工业部印发) 中按 伤害程度和死亡人数的伤亡事故分类。 4 3 3 _ 2 参考标准 火灾统计管理规定( 9 7 修订) 中火灾等级划分；生产安全事故分级；工 程建设重大事故分级 4 _ 3 3 3 爆炸性危险废物风险分级原则 4 5 北京化工大学硕士学位论文 4 ) 公路和其他发生一次死亡3 0 人及其以上或直接经济损失在5 0 0 万元及其以上 的事故( 航空、航天器科研过程中发生的事故除外) ； 5 ) 一次造成职工和居民1 0 0 人及其以上的急性中毒事故； 6 ) 其他性质特别严重、产生重大影响的事故。 因为爆炸性事故多发生在矿山和爆炸性物质的运输过程中，符合特别重大 事故调查程序暂行规定中的对重大事故定义的第( 3 ) 条：铁路、水运、矿山、 水利、电力事故造成一次死亡5 0 人( 折合财产损失1 0 0 0 万元) 及其以上，或者 一次造成直接经济损失1 0 0 0 万元及其以上的。所以将爆炸品的一级风险值定为 兰1 0 0 0 万元。 在煤炭工业部印发的煤炭工业企业职工伤亡事故报告和统计规定中规定 伤亡事故按伤害程度和死亡人数分为以下六类： 1 ) 轻伤事故：指只有轻伤的事故： 2 ) 重伤事故：指负伤职工中含有重伤( 没有死亡) 的事故； 3 ) 死亡事故：指一次死亡1 2 人，( 多人事故含轻伤、重伤) 的事故； 4 ) 重大死亡事故：指一次死亡3 9 人的事故； 5 ) 特大死亡事故：指一次死亡1 0 一4 9 人的事故； 6 ) 特别重大事故：指一次死亡5 0 人以上( 含5 0 人) 或一次造成经济损失1 0 0 0 万元及以上的事故。 因为在煤炭行业发生的事故多为瓦斯爆炸事故以及进而引发的火灾事故，所 以依据其事故分类，并综合参考火灾统计管理规定( 9 7 修订) 、生产安全事故 分级、工程建设重大事故分级等原则和标准将爆炸性风险分级。为了避免分 级过细，管理机构管理起来比较困难，所以将规定中事故分类的前三类划分 为一个级别，其他不变，并根据爆炸性事故严重度s 的计算公式，将人员伤亡折 合成经济损失，得出危险废物爆炸性风险分级标准。 4 3 3 4 爆炸性危险废物风险分级 表4 4 危险废物爆炸性风险分级 4 7 北京化工大学硕士学位论文 4 3 4 危险废物爆炸性风险评价案例分析 爆炸事故有很大的破坏作用，化工、石油化工企业由于生产中使用的原料、 中间产品及产品多为易燃、易爆物，一旦发生火灾、爆炸事故，会造成严重的人 员伤亡和经济损失。据不完全统计，2 0 0 0 年到2 0 0 2 年，由于化学品的火灾、爆 炸所导致事故占化学品事故的5 3 ，伤亡人数占所有事故伤亡人数的5 0 1 。 这些事故都是由于化学品自身的火灾爆炸危险造成的【4 2 】。要降低这类风险或减 少其造成的损失，最好的办法就是对其进行环境风险评价，预测其潜在危害。然 后有针对性地采取管理措施。 易燃易爆物品的环境风险评价一般程序和过程如图4 5 所示【4 ”。 图4 5 易燃易爆品环境风险评价程序 为了认识爆炸伤害机理，评价爆炸伤害效应，世界各国的科学家进行了大量 的爆炸伤害试验研究。1 9 9 1 年，w j 曲e r s 和l e e s 提出了一个到目前为止综合性最 强的凝聚相爆炸伤害模型。该模型同时考虑了爆炸波和房屋破坏对人员死亡的影 响，模型中出现的所有公式都是从历史上大量爆炸事故案例中推导出来的，具有 较高的可信度。但是它只能预测爆炸造成的死亡人数，不能预测爆炸造成的受伤 人数，也不能预测爆炸造成的财产损失情况。而且模型也没有考虑热辐射和破片 的影响。因此，需要对模型进行进一步的扩充和完善。 我国政府十分重视爆炸事故的预防和控制工作，并在这方面投入了大量的人 力和物力，我国的科研人员对爆炸学科的发展做出了自己的贡献。在实际工作中， 一般只对具有重大危险的设备和设施进行爆炸危险性评价。为了预防和控制重大 爆炸事故的发生，在进行爆炸危险性评价时，人们对大药量爆炸伤害模型的可信 度比对小药量伤害模型的可信度更加关心。 一般的，发生频率高、危险性大的爆炸事故大致分为三类：1 、凝聚相爆炸 事故；2 、无约束蒸汽云爆炸事故；3 、沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故。而其中沸腾 液体扩展蒸汽爆炸事故是石油、化工和运输行业常见的重要事故类型。 沸腾液体扩展蒸汽爆炸是指液化气容器在外部火焰的烘烤下突然破裂，压力 平衡被破坏，液体急剧气化，并随即被火焰点燃而产生的爆炸。在这一过程中， 4 8 北京化工大学硕士学位论文 虽然也有破片和爆炸波产生，但爆炸火球的热辐射是最主要的伤害因素。沸腾液 体扩展蒸汽爆炸事故后果一般比较严重，能造成巨大财产损失和人员伤亡。例如， 1 9 6 6 年1 月4 日发生在法国的沸腾液体蒸汽爆炸事故导致1 8 人死亡，8 1 人受伤 和巨大的财产损失。1 9 7 8 年5 月3 0 日发生在美国t e x a s 城的沸腾液体扩展蒸汽 爆炸事故造成的经济损失达8 5 0 0 万美元。 沸腾液体扩展蒸汽爆炸的能量来自于两个方面。一方面，液化气储罐本身是 高压容器，它的突然破裂能够释放出巨大的能量产生爆炸波，并且将容器破片抛 向远方。另一方面，液化气剧烈燃烧能够释放出巨大的热能，产生巨大的火球和 强烈的热辐射。沸腾液体扩展蒸汽爆炸产生的破片和爆炸波超压虽然也有一定的 危害，但是与爆炸产生的火球的热辐射危害相比，它们的危害可以忽略。在离爆 炸事故发生地较远的地方，火球热辐射更是沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故的主要危 害。 4 3 4 1 爆炸性评价模型 ( 1 ) 基本假设 为了预测沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故严重度，需要用到如下假设： 1 ) 沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故在平整地面突然发生，人们来不及采取任何躲 避措施； 2 ) 死亡半径、重伤半径、轻伤半径和财产损失半径分别指热辐射作用下的死 亡半径、二度灼伤半径、一度灼伤半径和引燃木材半径，具体伤害判据见表4 4 。 表4 5 瞬间火灾作用下的伤害准则 3 ) 因为该爆炸事故的主要危险是热辐射，所以爆炸产生的破片和爆炸波的伤 害效应可以忽略； 4 ) 爆炸火球热辐射只可能伤害源间的人员和财产，不可能伤害源问外部的人 员和财产，因为热辐射遇到墙壁的阻挡时不能继续向前传播； 5 ) 爆源间水平形状为圆形，即如果房屋面积为s ( i n 2 ) ，则房屋半径粕按下 式计算： = ( s ，兀) 1 彪式( 4 1 9 ) 6 ) 室外爆炸是室内爆炸的特殊情况，因为即使爆炸发生在室外，爆源周围通 4 9 北京化工大学硕士学位论文 量、特性及其危害组分的浓度等物理化学数据；并在此基础上进行风险评价，确 定环境可接受程度；然后根据以上两个步骤确定危险级别；最后按照危险特性和 危害级别对危险废物进行有区别对待和分级管理。分级管理程序见图5 1 。 图5 1 分级管理流程图 1 ) 产量特性确定 危险组分特性是表现危险风险的前提，因而在对其