环境事件中不明来源的固体废物鉴别技术研究

刘舒，舒孝博，2，鞠颖，宋思超

（1.江西省地质局实验测试大队，江西南昌，330001；2.江西核工业环境保护中心有限公司，江西南昌，330001；3.吉安市吉安生态环境局综合执法大队，江西吉安，344000）

0 引言

随着工业经济的发展，工业固体废物的产生越来越多，随之而来的便是环境污染问题。非法处理固体废物不仅是对资源的浪费，更会严重危害生态环境［1］。由于固体废物种类多样且成分复杂，加之环境事件中固体废物来源多为不明确的，因此对生态环境执法部门和固体废物鉴别技术单位而言，如何在短时间内明确固体废物是否属于危险废物，是环境案件办理的主要难点之一［2］。

1 实验研究部分

1.1 实验对象

某县级生态环境执法部门于日常执法检查中发现某砖厂用不明来源固体废物进行民用砖块加工生产，询问无果后，生态环境执法部门委托固体废物鉴别单位对涉案固体废物进行鉴别。鉴别单位受托后，前往涉案地勘查，经现场观察发现涉案固体废物整体性状较为均一。固体废物露天堆存于砖厂地面，堆高约5m，堆存量约800 吨；堆存固体废物表面有疑似白色盐类物质析出，表层下的固体废物在阳光下闪烁晶光，堆存处的固体废物呈灰黑色颗粒状，无明显气味。

1.2 研究方案

（1）样品采集：依据《危险废物鉴别技术规范》（HJ 298—2019）“4.2.4 f）”条款，结合现场可实施作业条件，应环境事件处理和处置要求，确定采集固体废物样品8 个［3］。采样前先于固体废物堆存处东南西北四个方向最高堆存处用铁锹挖掘4 个剖面，观测不同剖面不同深度的固体废物现状无明显差异且与其他堆存处固体废物性状亦无明显差异后，随机选取两个剖面分别于0.5m、2.0m、3.5m、4.5m 处用木质铲刮去表层固体废物后各采集1 个样品，每个剖面采集4 个样品，共计采集8 个样品，样品用聚乙烯材质自封袋盛装后送至委托实验室进行检测。

（2）固体废物来源筛查：结合固体废物感官物理性状，初步判定固体废物来源为某类矿物；根据收集到的信息，结合当地产业类型初步判定待鉴别固体废物疑似来源为锂盐生产行业提锂产生的进出渣，即锂渣。

（3）检测指标：①测定固体废物主要化学组成，以判定固体废物是否与锂渣主要组分一致；②依据《江西省生态环境厅关于印发〈固体废物环境管理指南锂盐生产（试行）〉的通知》（赣环固体字〔2023〕372号）中锂渣特征污染物分析测定固体废物浸出毒性为无机氟化物（不包括氟化钙）、铍、铊。

1.3 检测方法

（1）成分检测：依照《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6—2007）附录A~附录E 各毒性物质检测方法，通过电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、原子荧光光谱仪等仪器设备对采集送检的样品进行成分检测［4］。

（2）浸出毒性检测：依照《固体废物 氟化物的测定离子选择性电子法》（GB/T 15555.11—1995）测定样品浸出毒性无机氟化物（不包括氟化钙）指标［5］；依照《固体废物 金属元素的测定 电感耦合等离子质谱法》（HJ 766—2015）测定样品浸出毒性铊、铍指标［6］。

2 实验结果

2.1 成分检测结果

鉴于采集的固体废物无明显性差异，故本次鉴别随机选取3 个样品进行成分检测，检测结果如下：总硫（6.5%，6.7%，6.8%）；SiO2（22.1%，21.8%，21.6%）；Hg（0.006 mg/kg，0.007 mg/kg，0.005 mg/kg）；总磷（524 mg/kg，535 mg/kg，545 mg/kg）；Al2O3（16.8%，17.1%，17.3%）；MgO（0.551%，0.517%，0.525%）；K2O（4.12%，4.04%，3.94%）；Na2O（4.53%，4.12%，3.98%）；Fe2O3（1.97%，1.91%，1.85%）；MnO（0.360%，0.375%，0.380%）；总氟（2.72%，2.65%，2.59%）；Ag（ND，ND，ND）；Ba（181 mg/kg，176 mg/kg，175 mg/kg）；Be（85.7 mg/kg，87.5mg/kg，86.2mg/kg）；Cd（1.7mg/kg，1.9mg/kg，2.2mg/kg）；Co（3.6mg/kg，3.5mg/kg，3.1mg/kg）；Cr（22.1mg/kg，21.5mg/kg，20.7mg/kg）；Cu（105mg/kg，108mg/kg，112mg/kg）；Ni（22.1mg/kg，24.2mg/kg，25.1mg/kg）；Pb（65.7mg/kg，66.5mg/kg，69.8mg/kg）；Sr（136mg/kg，131mg/kg，141mg/kg）；Ti（548mg/kg，555mg/kg，571mg/kg）；V（18.2mg/kg，16.5mg/kg，17.5mg/kg）；Zn（379mg/kg，375mg/kg，383mg/kg）；Tl（11.5mg/kg，11.2mg/kg，11.7mg/kg）；Sb（1.7mg/kg，1.8mg/kg，1.9mg/kg）；As（15.7mg/kg，16.1mg/kg，17.2mg/kg）；Mo（3.5mg/kg，3.6mg/kg，3.8mg/kg）；Se（0.6mg/kg，0.6mg/kg，0.7mg/kg）；Li（986mg/kg，968mg/kg，956mg/kg）。

由样品成分检测结果分析可知，样品各指标检出值组间无明显差异，表明采集的样品具有代表性。样品有多种金属检出，其中主要成分硅、铝、钙、钠、氟指标含量检出值加和大于80%，与锂盐行业主要原料锂云母矿物的主要成分和提锂浸出渣矿物组分变化不大的特征相符；固体废物中钠、氟组分与锂云母提锂过程中使用的（钾钠）硫酸盐、氢氟酸特征相符；固体废物中有约0.1%锂检出，与锂渣中仍含有一定量锂特征相符。

2.2 浸出毒性检测

按照“1.3”节检测方法对采集的8 个样品进行浸出毒性铍、铊、无机氟化物（不包括氟化钙）指标检测，检测结果如下表1。根据样品检测结果可知，8 个样品均有浸出毒性铍、铊、无机氟化物检出，检出值分别是0.247~0.765mg/L、0.0021~0.0035mg/L，18.7~28.7mg/L。8 个样品的浸出毒性铍指标检出值均超过《危险废物鉴别 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）“表1”中规定限值0.02mg/L；无机氟化物（不包括氟化钙）检出值均低于标准限值［7］。由于铊指标无标准限值，因此参考《危险废物鉴别标准（征求意见稿）编制说明》，取《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）中铊指标III 类水标准限值0.0001mg/L 的100 倍作为浸出毒性铊指标的标准限值，可知样品浸出毒性铊指标检出值均未超标［8］。

表1 样品浸出毒性检测结果（mg/L）

3 讨论

由样品检测分析结果可知，该环境事件采集的8个样品主要化学组分与锂盐行业提锂产生的进出渣成分一致，且均有一定含量的铊、铍、氟等指标检出，因样品特征污染物浸出毒性均有铊、铍、无机氟化物（不包括氟化钙）检出，可判定鉴定的固体废物为锂渣。8 个样品均存在检出毒性铍超标情况，超标份样数为8 个，大于超标份样数下限值，可判定待鉴定固体废物具有铍浸出毒性危险特性，即判定鉴定的固体废物为危险废物。根据样品成分和浸出毒性检出结果，确定该危险废物主要有害成分为铍，主要危险特性为毒性（浸出毒性，T），对照《国家危险废物名录（2021 年版）》中第六条条款［9］，确定危险废物类别为含铍废物（HW20），废物代码为900-00-20。

本次环境事件中，根据固体废物外观形状和当地产业结构，初步确定固体废物来源为锂盐行业的锂渣，并以此为线索进行样品采集与分析，最终确定固体废物为锂渣，为危险废物。笔者基于本研究及历年环境事件中固体废物鉴别项目的实施，总结环境事件固体废物鉴别项目技术要点如下［10-12］：①充分利用环境事件现场固体废物理化性状信息，如颜色、硬度、气味、粒径、光泽等，缩小固体废物来源判定范围；②充分分析固体废物来源工艺，可结合现有法律法规和技术文件等，综合确定可能存在的特征污染物；③高效利用化学检测手段进行多种检测方法组合，通过定性与定量相结合的方式确定固体废物是否具有危险特性；④科学分析危险废物有害成分和危险特性，通过一种或多种危险特性对比分析来确定废物代码，以此为后续危险废物处理处置提供可靠依据，避免造成二次污染。