JEPH 环境和公共卫生杂志》上 1687 - 9813 1687 - 9805 Hindawi 10.1155 / 2021/6921607 6921607 评论文章 设计和运行有效的垃圾掩埋场以最小的对环境和人类健康的影响 https://orcid.org/0000 - 0003 - 4101 - 6984 Ozbay Gulnihal 琼斯 摩根 Gadde 是因为Mohana Isah Shehu Attarwala Tahera Yabe 约翰 农业部和自然资源 特拉华州立大学 多佛 19901 美国 desu.edu 2021年 7 9 2021年 2021年 15 7 2020年 10 8 2021年 7 9 2021年 2021年 版权©2021 Gulnihal Ozbay et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

总计有74亿人,世界人口正在迅速增长,随之带来的增加废物产生。这个指数增加废物产生的影响导致增加的形成和利用垃圾填埋场。在今天,利用垃圾填埋场处理化工、危险、市政、电子废物。然而,尽管他们的便利,大部分垃圾填埋场管理不当、面临来自周围环境的不断变化,干扰他们的内部垃圾填埋过程。这个混合审查的目标突出的负面影响垃圾填埋场对环境和公共健康以及大纲需要适当的管理措施来减轻这些影响。垃圾填埋场管理不足导致问题的渗滤液收集和垃圾填埋气(抽)生成,导致地下水污染和空气污染。本文识别的缺点利用垃圾填埋场的主要处理方法,关注这两个主要影响的不当管理垃圾填埋场对环境和人类健康。许多专家也报道说,社区内靠近垃圾填埋场管理不当会增加健康问题的风险。除了实施适当的垃圾填埋管理实践,是很重要的开发解决方案,以减少废物产生。本文讨论了一些创新的方法由其他国家实现温室气体的减少垃圾填埋场的废物和生产以及可能的个人可以采取的措施来减少他们的生态足迹。

 美国农业部的 2013-38821-21246 2016 - 06642 国家科学基金会EPSCoR 1757353 1。介绍

废物管理是一个全球性的问题,尤其是固体废物每年积累的增加( 1]。在1990年代,发达国家的人均生产多达800公斤的垃圾,而发展中国家产生了最大的人均200公斤( 2]。2010年,全球固体废物产量约为二十亿吨( 3]。发达国家(美国、加拿大、日本、澳大利亚、新西兰和西欧)占了一半的估计。然而,据报道,这个估计将变化与城市人口增长发生在发展中国家。进一步估计表明,到2035年,亚洲和非洲国家将产生固体废物的两倍,而发达国家将产生更少的浪费 3]。尽管如此,当前和未来的产品需要有效的垃圾填埋场的废物利用,这在全球范围内变化。垃圾填埋场被定义为一个设备精良抑郁症在地上用于固体废物的处置。垃圾填埋场含有多种废物,主要包括城市固体垃圾(垃圾)或日常一次性物品如包装、剪草、家具、服装、瓶子、食物残渣、报纸、电器、涂料、和电池( 4]。

城市固体废物管理在世界各地不同。例如,百分之零的瑞典最终在垃圾填埋场,垃圾在保加利亚,几乎100%的垃圾最终在垃圾填埋场。2014年,欧洲整体发送41%的收集垃圾填埋场( 1]。与欧洲不同的是,许多亚洲国家的开放倾倒和焚烧等废物处置;因此,任何废物放置在垃圾填埋场是通过不卫生和不受监管的方法。在美国,超过50%的垃圾填埋于2015年( 1]。尽管有多个世界各地的垃圾处理方式,垃圾填埋场的使用是最常见的一种方法。本综述将集中在垃圾填埋场管理在美国,大部分的数据代表我们浪费的一代。

据美国环境保护署( 4),美国每年产生至少2.54亿吨的垃圾。这意味着大约两公斤的垃圾生成的每个人,每一天。处理城市固体垃圾在美国(美国)包括垃圾填埋场(52.1%)、回收(25%)、焚烧或燃烧能量回收(12.7%),和堆肥(10.1%) 4]。

这些治疗方法的相对比例从1960年到2017年在图所示 6。数据显示,垃圾填埋场是一个更方便废物处置方法,代表超过52%的废物处理在美国的2017人。我们依赖垃圾填埋场只有继续增加多年来由于人口规模的增加。2000年,美国的人口是2.814亿,3.087亿年2010年,2016年和3.231亿年( 5]。人口增长,工业产品和材料的需求增长,越来越多的废物产生,如图 7。

因此,不同类型的垃圾填埋场存在在美国,每个需要不同的处理技术和法规为特定类型的浪费。有三个主要垃圾类型:工业垃圾填埋场,垃圾填埋场,危险废物填埋场。工业过程无毒害垃圾填埋场产生的工业活动;城市固体垃圾填埋场(MSWLFs)主要收集家庭和其他一般固体废物;危险废物处理危险或有毒垃圾填埋场和监管最严格的和结构化的垃圾填埋场。这些垃圾填埋场已经开发出系统管理废弃物,由衬垫,渗滤液收集、气体收集、排水系统、径流控制,等等。还有其他类别的垃圾填埋场中描述的部分 2。最浪费来自我们的医院,学校,家庭,和企业投入市政固体废物填埋场。城市固体垃圾填埋场也可以接收无毒害污泥,工业固体废物和建筑碎片,从而导致地下水污染,空气污染和栖息地的破坏 4]。许多这些废料是不能生物降解的,可以坐在垃圾填埋场多年没有分解( 4]。垃圾填埋场需要连续长时间管理。垃圾填埋场工程,这样它们的位置、设计、操作和监视以确保符合联邦法规( 4]。根据环境保护基金( 6),目前有超过3000个垃圾填埋场在美国。

尽管垃圾填埋场已满足需要立即废物处理,这种方法并不适合长期废物管理和有多个负面影响对环境和公众健康。有固体废物填埋场管理和设计为综合废物管理系统的一部分,保护环境不受污染,可能是存在于固体废物流;然而,这并非总是如此。大多数垃圾填埋场仍然导致许多环境问题包括地下水污染从垃圾填埋场渗滤液的生成和排放温室气体的气体释放)代 7]。垃圾填埋场也可以渲染周围的土壤和土地无法使用。人口增长和不可避免的浪费生产的增长,努力适当的废物管理和减少废物在美国必须防止进一步破坏环境( 8]。

这种混合审查的目标(i)强调负面影响垃圾填埋场对环境和公共健康,(ii)大纲需要适当的管理措施来减轻这些影响,和(3)评估可能的解决方案来管理废物产生,通过使用过去的案例研究和关于这一主题的研究和美国环境保护署提供的数据。偏差处理综述包括多个可靠的来源,支持索赔,垃圾填埋场对环境和公众健康产生负面影响,包括统计数据和照片证据,进一步证明这一问题。本文将从以前的研究通过比较研究桥梁多种垃圾类型的实践和有效性以及评估创新的方法来减少垃圾填埋场的废物。

 2。垃圾填埋场的设计法规

在美国,所有的垃圾填埋场,工业垃圾填埋场,有害垃圾填埋场预计将达到最低国家标准下的“资源保护和恢复法案》(《)”,以确保人类健康和环境的保护 9]。无毒害的工业废物填埋处置工业废弃物或商业固体废物是受《副标题D废物。危险废物的处理各种类型的具体规定包含在副标题C代码的标题40的《联邦法规(CFR): 264年允许部分设施和部分265临时设施状态( 9]。这些标准,一般来说,适用于垃圾填埋设施的所有者和经营者在美利坚合众国。

有多个不同的垃圾填埋场的设计,每个国家都有自己独立的进程和特点。每个垃圾填埋场的设计都有不同程度的可持续性。这些垃圾包括开放转储垃圾填埋场,垃圾填埋场控制,工程垃圾填埋场,可持续的垃圾填埋场。

2.1。开放转储垃圾填埋场

开放倾销是一种常见的做法在世界各地的许多发展中国家,被定义为一个方法处理固体废物不加选择地没有计划和控制机制。大约70%的世界各国使用“开放倾销”作为城市固体垃圾处理的方法。因为这些开放的垃圾场不规范,容易露天焚烧,拾荒者,疾病向量和元素( 10]。这些开放的垃圾场的特点包括缺乏计划和控制的垃圾场,不足或缺乏监管类型的废物进入网站,涝和浸出导致水污染,排便的公众开放,身体缺乏约束的浪费,不受控制的燃烧废料导致空气污染。在美国开设禁止倾倒垃圾填埋场( 11]。一个典型的开放垃圾场如图 1。

从HelpSave自然开放转储填埋(转载, https://helpsavenature.com/)。

这些开放的垃圾场没有适当的工程设计,因此没有地下水保护或排水控制。这些开放转储垃圾填埋带来的环境风险需要调查来确定补救行动是否关闭或升级打开转储到一个控制垃圾填埋场。环境影响评估(eia)应包括缺陷站点位置(冲积平原或地下水),现有的开放的垃圾场和压实度,深度变化网站内的废物和潜力挖掘分解有机材料( 12]。

 2.2。控制垃圾填埋场

控制垃圾填埋场是一个高于开放转储垃圾填埋场,垃圾填埋场都受到控制基本控制机制,如现场一个权威人物的存在,控制车辆的运动和垃圾,和基本的废物处理技术,确保控制和整合总身体的废物。在这些网站上,有一个初步的安装排水控制措施和缺乏控制燃烧废物,和扫气和觅食的动物是最小化。

虽然垃圾填埋场比开放转储垃圾填埋场调节控制,他们仍然不可行,因为他们不符合废物压实和覆盖的基本原则。典型的操作过程包括限制工作面区域,安装垃圾障碍,并提供日常覆盖。浪费体积受到控制,以及排水系统和水质。

 2.3。工程垃圾填埋场

工程垃圾填埋场处置场所,通过规划和建造采用工程技术确保控制浪费和避免地表水通过精心设计和构建良好的路面排水的安装。其他特点包括挖掘和传播的土壤材料覆盖身体的废物,废物压实成更小的层,去除渗滤液从废物变成泻湖或类似结构,废物排放的垃圾填埋气,最重要的是计划隔离的垃圾填埋场周围的地质。这些现代垃圾填埋场是基于孤立的概念适当的稳定废物和垃圾填埋场的环境渲染他们无害通过生物、化学和物理治疗。Mid-Michigan所代表的一个工程垃圾填埋场填埋设计如图 2。

Mid-Michigan工程垃圾填埋场设计、 https://www.grangernet.com./

工程垃圾填埋场通常被称为卫生填埋由于高标准的废物处理。卫生填埋垃圾被埋在底层需要保护和压缩作为一个紧凑的固体,以确保安全的积累浪费和易于分解。这些垃圾填埋场的设计、建设和发展需要足够的计划从开始到其使用后阶段。位置选址、建设和运营要求更严格的比其他类型的垃圾填埋场。因此,卫生工程垃圾填埋场被认为有或者至少对公众健康和环境的影响( 13]。

 2.4。可持续的垃圾填埋场

工程的主要驱动力或卫生填埋的预防浪费饱和的可能性降到最低渗滤液泄漏到周围的地面。这种方法导致了垃圾降解很慢,与预计订单几百年来稳定时间。然而,降解可以加速原则上通过水分的控制循环等浪费,因此操作工程作为生物反应器填埋场。这种方法更可持续的领空,过程控制和产品利用率以最小的负面影响对环境和人类健康。

可持续的垃圾填埋场通常有两种不同的方法对参数控制化学和生物过程如含水量、温度、微生物区系,压实率。这些导致厌氧生物反应器和有氧biocells [ 14, 15]。厌氧生物反应器技术在设计上类似一个工程垃圾填埋场使用以下基本的差异在他们的操作实践:一个内置的渗滤液收集和再循环系统,加强废物稳定化、土工膜衬层,气体收集系统,最终的封面。使用该系统,可以产生的甲烷气体,主要是收集、净化和出售。有氧biocell系统利用空气循环废物的分解率最大化。后一种系统生成二氧化碳气体作为首选。可持续的垃圾利用有氧biocell设计建造的环境控制系统,Inc .(2001),在南卡罗来纳图所示 3。

有氧biocell由环境控制系统设计,在南卡罗来纳州Inc ., (2001)。

稳定浪费在这个系统中甲烷气体和气味产量有限,产生更少的有害的渗滤液能够影响地下水,并确保垃圾填埋场恢复价值的空域铺平了道路循环(可重复使用)和可持续填埋系统。

 3所示。从垃圾填埋场环境和人类健康风险

决定是否应该关闭垃圾填埋场,恢复和修复涉及技术调查和环境影响评估(eia)。这需要一个广泛的磋商与感兴趣的各方,特别是邻近的社区。一个典型的风险评估过程包括一组逻辑、系统,和明确的活动提供声音和明确的识别、测量、量化和评估相关的风险和垃圾填埋场。潜在不利影响公众健康和环境需要评估水和空气污染物,评估这些污染物影响的人数,废弃物与垃圾填埋场的特点,垃圾填埋场的大小由固体废物处置的总量,和潜在的公共卫生健康状况和心理影响。

一些简单的量化风险评估工具包括潜在风险评级由Saxena和Bhardwaj [ 16)升级现有的市政固体废物。属性通常是分组,体重因此分配weightage属性(W我),这样的总重量是1000年。每个属性也是测量的敏感性指数(Si)在0到1之间的数字来促进计算累积分数称为风险指数(RI)。计算风险指标用于分类垃圾填埋场的环境和公共卫生影响。国际扶轮是根据计算 (1) 国际扶轮 = ∑ W 我 年代 我 , 其中W我是第i个变量的weightage从0到1000;年代我是第i个变量的敏感性指数从0到1;国际扶轮是环境风险指数。

垃圾填埋场RI高分数表明对人类健康风险更大,需要立即补救措施。国际扶轮分值较低的垃圾填埋场表明低敏感性和重大环境影响。表 1总结了一些工具,可以用于风险指数评估。

一些特定的垃圾填埋场快速风险评估标准 16]。

SI。不。 属性(特定场地条件) 属性weightage 敏感性指数
0.0 - -0.25 0.25 - -0.5 0.5 - -0.75 0.75 - -1.0
1。 距离最近的供水来源(m) 69年 > 5000 2500 - 5000 1000 - 2500 < 1000
2。 充填的废深度(米) 64年 < 3 3 - 10 10 - 20 > 20
3所示。 废物堆场面积(公顷) 61年 < 5 5 - 10 10 - 20 > 20
4所示。 地下水深度(米) 54 > 20 10 - 20 3 - 10 < 3
5。 土壤渗透性(1×10−6厘米/秒) 54 < 0.1 1 - 0.1 1 - 10 > 10
6。 地下水质量 50 不是一个问题 适于饮用的 如果没有选择饮用 Nonpotable
7所示。 距离等关键栖息地森林湿地和保留(公里) 46 > 25 汽车销售 5 - 10 < 5
8。 距离最近的机场(公里) 46 > 20 10 - 20 5 - 10 < 5
9。 距离地表水体(m) 41 > 8000 1500 - 8000 500 - 1500 < 500
10。 类型的潜在土壤粘土(%) 41 > 50 30 - 50 15 - 30 0-15
3.1。垃圾填埋场的环境影响 3.1.1。渗滤液渗入到地下水

三个最常见的垃圾填埋场渗滤液是一个问题,除了毒素和温室气体( 8]。渗滤液产量和糟糕的管理技术与控制垃圾填埋场(特别是开放转储垃圾填埋场)对地下水造成重大威胁。渗滤液的受污染的液体废弃物的下水道。渗滤液通过浪费,雨水过滤器时生成和液体是漂白或拉长。化学品和其他从垃圾渗滤液中有效成分 8, 17]。底部的受污染的液体收集的垃圾填埋场通常是通过收集系统退出。渗滤液需要妥善管理,因为它可以渗透污染地下水。垃圾填埋场的主要目标之一是避免任何液压或与水有关的浪费和周围环境之间的联系,因为垃圾填埋场地下水污染[引起的主要环境问题 17]。几个危险废物材料存入垃圾填埋场,可以分解,如果不加以妥善管理(开放倾倒系统),最终将地下水(数字 1和 4)。垃圾填埋场的有毒产品的范围可以从工业溶剂家用清洁剂。在一项由美国地质调查局新兴污染物问题垃圾渗滤液(个CEC上),科学家们用三种分析方法来确定CEC浓度:液体chromatography-tandem质谱、气相色谱和GC / MS方法。他们发现,“最终渗滤液样品含有101 190种化学物质分析的研究中,用化学物质存在于每一个最终的渗滤液样品收集水平从低至2毫微克每升(ng / L)高达17200000 ng / L”(2015年,p.11)。质量控制样本收集和分析评估偏差,准确度和精确度的CEC浓度渗滤液样品(2015页)。最后,片面Wilcoxon等级和测试用于测试任何显著差异在每个样本组之间CEC浓度的分布。美国地质调查局的科学家们提供了一个列表的所有化学物质在渗滤液 19)(表 2)。

潜在的污染物来源从废物处理站点(来源:沃尔什 18),国家科学院,华盛顿特区)。

列表中发现的101种化学物质在美国22个垃圾填埋场渗滤液样本。

化学一个 CASRNb RL系列(ng / L) 频率(T) 最大(ng / L) 检测中c(ng / L) 主要化学物质使用
安定(1) 439-14-5 2-44 5 E 42。1 E 42。1 抗焦虑,睡眠援助,抗惊厥的
地尔硫卓(1) 42399-41-7 10 - 204 5 12.0 12.0 钙通道阻滞剂
红霉素(1) 114-07-8 53 - 1060 5 204年 204年 抗生素
氟康唑(1) 86386-73-4 71 - 1420 50 1520年 180年 三唑抗真菌
格列吡嗪(1) 29094-61-9 35 - 692 5 155年 155年 抗糖尿病的
格列本脲(1) 10238-21-8 4 - 79 9 25.8 24.4 抗糖尿病的
洛派丁胺(1) 53179-11-6 11 - 230 5 47.4 47.4 止泻的
Lorzepam (1) 846-49-1 116 - 1160 5 E 4820 E 4820 抗焦虑
眠尔通(1) 57-53-4 86 - 1720 36 E 1530 467年 氨基甲酸酯衍生物,抗焦虑药
Metaxalone (1) 1665-48-1 15 - 312 41 1710年 303年 肌肉松弛剂
二甲双胍(1) 657-24-9 13 - 262 41 838年 395年 抗糖尿病的
美沙酮(1) 76-99-3 7 - 152 9 1932年 981年 合成阿片类镇痛药
美索巴莫(1) 532-03-6 9 - 174 36 1210年 144年 肌肉松弛剂
甲氨蝶呤(1) 59-05-2 52 - 1050 9 315年 254年 Antifolate
美托洛尔(1) 51384-51-1 28 - 550 14 E 461 E 423 抗高血压
Nadolol (1) 42200-33-9 81 - 1620 9 E 319 238年 β-受体阻滞药
Nizatidine (1) 76963-41-2 19 - 380 5 25.3 25.3 酸抑制剂
奥司他韦(1) 196618-13-0 15 - 292 9 E 147 E 83.3 抗病毒
帕罗西汀(1) 61869-08-7 21 - 412 5 E 73.3 E 73.3 抗抑郁药
Penciclovir (1) 39809-25-1 40 - 400 5 E 2140 E 2140 抗病毒
Pentoxifylline (1) 6493-05-6 9 - 187 23 2841年 856年 循环增强器(外周血流)
苯二甲吗啉(1) 634-03-7 31 - 622 5 E 1110 E1110 食欲抑制剂
苯妥英(1) 57-41-0 188 - 3760 32 2410年 274年 抗癫痫
奎宁(1) 130-95-0 79 - 1600 5 E 284 E 284 抗疟、flavorant温和的解热和镇痛
Sulfadimethoxine (1) 122-11-2 65 - 1310 18 E 401 183年 抗生素
Sulfamethizole (1) 144-82-1 104 - 2080 5 861年 861年 抗生素
噻苯咪唑(1) 148-79-8 4 - 82 55 1770年 211年 驱虫剂,杀菌剂
曲马多(1) 27203-92-5 15 - 302 55 1490年 279年 鸦片
氨苯蝶啶(1) 396-01-0 5 - 105 18 14.9 12.7 利尿剂
Valacyclovir (1) 124832-26-4 163 - 3260 5 E 765 E 765 抗病毒
文拉法辛(1) 93413-69-5 5 - 90 5 168年 168年 抗抑郁药
华法令阻凝剂(1) 81-81-2 6 - 121 36 E 70 23.0 抗凝剂、灭鼠剂
类固醇激素
cis-Androsterone (2) 53-41-8 0.8 23 125年 72.3 天然雄性激素
Equilenin (2) 517-09-0 1 5 18 18 自然马雌性激素,激素替代疗法
雌三醇(2) 50-27-1 2 9 6.50 5.01 天然雌激素
雌激素酮(2) 53-16-7 0.8 23 145年 18.1 雌二醇degradate
炔诺酮(2) 68-22-4 0.8 5 30.1 30.1 人工合成的黄体酮
家用化学品
苯乙酮(3) 98-86-2 4000年 23 E 63800 15800年 香味和/或flavorant
苯甲酮(3) 119-61-9 400 - 1600 32 E 7310 2690年 固定的香水和香皂
双酚A (BPA) (2) 80-05-7 One hundred. 77年 E 17200000 E 45400 组件的塑料和热敏纸
樟脑(3) 72-22-2 400年 55 E 342000 62400年 香味和/或flavorant
d-Limonene (3) 5989-27-5 1600年 5 E 3400 E 3400 农药、气溶胶的香味
佳乐麝香(3) 1222-05-5 200年 14 E 928 302年 多环麝香的香味
异喹啉(3) 119-65-3 400年 5 801年 801年 香味和/或flavorant
薄荷醇(3) 1490-04-6 3200年 18 82900年 27800年 Flavorant
N, N-diethyltoluamide(避蚊胺)(3) 134-62-3 400年 68年 E 431000 45500年 杀虫剂
粪臭素(3) 83-34-1 400年 23 31900年 8200年 香味
磷酸三(2-chloroethyl) (3) 115-96-8 6400年 27 9100年 8100年 增塑剂、阻燃剂
磷酸三(dichlorisopropyl) (3) 13674-87-8 1600年 9 E 2390 E 2070 阻燃剂
Tributylphosphate (3) 126-73-8 640年 45 7770年 2000年 消泡剂、阻燃
工业化学品
1,4-Dichlorobenzene (3) 106-46-7 400年 32 2830年 E 797 防蛀剂、熏剂、除臭剂
1-Methylnaphthalene (3) 90-12-0 400年 18 2260年 983年 石油的组成部分
2,6-Dimethylnaphthalene (3) 581-42-0 400年 5 421年 421年 组件的柴油/煤油
2-Methylnaphthalene (3) 91-57-6 400年 9 2840年 1900年 石油的组成部分
3、4、Dichlorophenyl异氰酸酯(3) 102-36-3 200年 5 E 1010 E 1010 工业化学中间体
4-Cumylphenol (3) 599-64-4 400年 18 E 12800 E 10000 增塑剂、阻燃剂
4-Nonylphenol (3) 84852-15-3 200年 32 E 83200 E 18500 非离子去污剂degradate
4-Nonylphenol diethoxylate (3) 26027-38-2 2000年 18 E 146000 24500年 非离子去污剂degradate
4-Tert-octylphenol (3) 140-66-9 400年 55 E 6870 E 1860 非离子去污剂degradate
4-Tert-octylphenol diethoxylate (3) 2315-61-9 2000年 5 47000年 47000年 非离子去污剂degradate
4-Tert-octylphenol monoethoxylate (3) 2315-67-5 2000年 5 15300年 15300年 非离子去污剂degradate
5-Methyl-1H-benzotriazole (3) 136-85-6 3200年 18 E 6480 E 5820 抗氧化剂在防冻剂和除冰装置
蒽(3) 120-12-7 200年 27 1570年 631年 组件的焦油、柴油或原油
蒽醌(3) 84-65-1 400年 14 E 691 E 532 染料/纺织品、种子处理、鸟的
邻苯二甲酸二乙酯(3) 84-66-2 2000年 18 E 14100 6500年 聚合物和树脂的增塑剂
荧蒽(3) 206-44-0 200年 5 E 430 E 430 组件的煤沥青和沥青
茴香素(3) 98-82-8 400年 18 1110年 964年 燃料和油漆稀释剂
Methyl-1H-benzotriazole (1) 29385-43-1 141 - 2820 59 E 9660 1310年 腐蚀抑制剂
萘(3) 91-20-3 200年 55 17300年 598年 熏剂,汽油的组成部分
Para-cresol (3) 106-44-5 800年 32 1580000 117000年 木材防腐剂
菲(3) 85-01-8 200年 23 3600年 358年 焦油和柴油的炸药,组成部分
苯酚(3) 108-95-2 1600年 27 E 1190000 E 98500 消毒剂
非处方药品和degradates
对乙酰氨基酚(1) 103-90-2 7 - 143 41 42600年 5300年 止痛,
咖啡因(1) 58-08-2 900 - 1810 32 3360年 1340年 兴奋剂
西咪替丁(1) 51481-61-9 27 - 556 18 1085年 211年 组胺H2-receptor拮抗剂
可替宁(1) 486-56-6 18 - 127 86年 E 30400 E 597 尼古丁degradate
右美沙芬(1) 125-71-3 8 - 64 18 204年 70.3 服用止咳药
苯海拉明(1) 147-24-0 6 - 116 9 24 15.7 抗组胺剂
盐酸非索非那定(1) 83799-24-0 20 - 398 14 E 252 E 237 抗组胺剂,terfenadine degradate
利多卡因(1) 137-58-6 15 - 304 91年 E 47900 5380年 局部麻醉
氯雷他定(1) 79794-75-5 7 - 139 5 E 202 E 202 抗组胺剂
尼古丁(1) 54-11-5 1160年 23 E 43800 E 6080 生物碱的兴奋剂
胡椒基丁醚(1) 51-03-6 3 - 161 23 E 238 35.7 农药增效剂
伪麻黄碱(1) 90-82-4 11 - 222 45 E 6200 2150年 食欲抑制剂、解充血药、兴奋剂
杀虫剂和degradates
阿特拉津(1) 1912-24-9 19 - 388 9 507年 466年 除草剂
西维因(3) 63-25-2 600年 5 E 2530 E 2530 杀虫剂
植物和动物固醇
3-Beta-coprostanol (3) 360-68-9 200年 59 176000年 7980年 粪便指示器
Beta-sitosterol (3) 83-46-5 24000年 5 190000年 190000年 植物雌激素
胆固醇(3) 57-88-5 200年 73年 32300年 7300年 植物和动物固醇
Stigmastanol (3) 19466-47-8 17000年 9 164000年 143000年 植物甾醇
处方药品和degradates
1-Hydroxy-amitriptyline (1) 64520-05-4 8 - 166 5 415年 415年 阿米替林degradate
Abacavir (1) 136470-78-5 22 - 444 5 38.1 38.1 抗病毒逆转录酶抑制剂
无环鸟苷(1) 59277 - 8403 22 - 444 27 2720年 582年 抗病毒逆转录酶抑制剂
沙丁胺醇(1) 18559-94-9 6 - 121 18 377年 268年 支气管扩张剂
安非他命(1) 300-62-9 8 - 163 45 11900年 614年 精神兴奋药
安替比林(1) 60-80-0 116 - 2320 23 E 1060 189年 止痛,
阿替洛尔(1) 29122-68-7 13 - 266 32 1042年 E 178 β-受体阻滞药
安非他酮(1) 34841-39-9 17 - 356 5 38.8 38.8 抗抑郁药
卡马西平(1) 298-46-4 4 - 83 77年 E 810 165年 抗惊厥的和情绪稳定剂
肌安宁(1) 78-44-4 13 - 250 82年 E 3060 322年 肌肉松弛剂
Desvenlafaxine (1) 93413-62-8 7 - 150 7 E 656 225年 文拉法辛降解

一个价值在括号中表示方法:(1)=液体chromatography-tandem质谱(质/ MS)药品;(2)=气体chromatography-tandem质谱(gc - MS / MS)类固醇激素;(3)=气相色谱/质谱(GC / MS)家用/工业化学品。b化学抽象服务报告编号。c的中值检测浓度。CEC =新兴关注的污染物;E =标记由于浓度大于或小于RL校准曲线的最高点;RL =报告限制;最大=最大浓度。 请注意。转载从垃圾填埋场渗滤液作为今天的一次性社会的一面镜子:药品和其他污染物的新兴的担忧最终从垃圾填埋场渗滤液相接的美国,梅森,jr、穆锐D.W.,弗隆,E.T., Cozzarelli, I.M., and Gray, J.L. (2015b). Retrieved from https://setac.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/etc.3219版权2015年 环境毒理学和化学。

除了家庭和工业产品的化学物质,也有电子废弃物填埋场中发现含有铅和汞。大部分的这些垃圾毒素需要妥善管理工程垃圾填埋场,以避免这些污染物渗透到淡水安置在地下蓄水层。最终,毒素可能会在国内水,有时在我们消费的食品。污染也会伤害动物和植物 20.]。研究由美国环境保护署( 4)显示,82%的垃圾掩埋场有泄漏,要求恢复或修复一个可持续的系统(图 5)。在国家地理杂志的一篇文章标题 人类的足迹,Kulpinski [ 20.)指出,增加一个“严重的健康和环境影响的风险已经被报道在个人生活垃圾旁边在许多研究领域。“这要求全面的环境影响评价分类相关的风险指数(RI)因素大部分垃圾填埋场。有许多公共健康问题为人们生活不受控制的垃圾填埋场,一大部分的健康问题与地下水污染从渗滤液 21]。限制,这个术语用于描述一个垃圾填埋场,是公司使用的实践进一步防止有毒的泄漏和渗滤液渗透。虽然帽不消除或减少污染物,他们做隔离,防止污染物的进一步传播。这不是一个理想的方法来消除或减少污染,但它是一种有效的短期解决方案包含这些污染物污染湖泊、溪流,或地下水 22]。

网站接受康复市政固体废物填埋。(一)转载的斯普林菲尔德市 https://www.springfieldmo.gov/2331/Solid-Waste-Management-Recycling-and-sanitary-landfill。(b)转载来自FABRIMETIRCS菲尔,INC .) https://fabphils.com/proj006-bataan-sanitary-landfill-phase-2。

渗滤液的适当的容器和存储是很重要的,但最终,渗滤液处理的实现将长期的解决方案是必要的因为基础设施将渗滤液只能承受这么长时间。有各种各样的治疗方法可用来治疗渗滤液(即。,b我ological treatment via biofilters to remove nitrogen and other compounds and physical-chemical processes via oxidation, flocculation, adsorption, etc.); however, it is debatable how cost-effective those treatments are [ 8]。需要进行更多的研究来确定最可行的和具有成本效益的渗滤液处理的方法。

 3.1.2。垃圾填埋气发电和空气污染

另一个重要控制垃圾填埋场对环境的不利影响是代抽。主抽排放甲烷和二氧化碳。然而,硫化氢等气体,可以在低浓度排放汞蒸气,而挥发性有机化合物的混合物(挥发性有机化合物的仪器)包含大约0.5%的气体排放 4, 23]。寻求组队的提取是至关重要的,因为气体爆炸危险。此外,这些气体可以对周围的人口构成威胁 4]。

公司可以提取这些气体从垃圾填埋场是天然气的主要候选人复苏和允许公司执行gas-to-energy项目。这意味着垃圾填埋场产生的气体可以,转换,然后利用发电热或蒸汽的形式( 21]。对于没有gas-to-energy项目的垃圾填埋场,有火炬气站用于燃烧的可燃气体释放的压力释放阀( 24]。虽然还有其他垃圾填埋场排放有毒气体,甲烷和二氧化碳的主要排放,甲烷是最危害环境的( 25]。甲烷气体过程中自然产生的有机物腐烂(食物、木材、纺织品、花园浪费,等等)从生物反应器。美国环境保护署( 4)报道,甲烷驱逐了在有机质的分解,如果非托管在垃圾填埋场中,捕获太阳辐射的潜力更有效地比二氧化碳的20倍。结果从垃圾填埋场释放这些气体是全球气温上升。除了甲烷气体,漂白剂和氨等其他家庭和农业化学物质能产生有毒气体,可以极大地影响垃圾填埋场内的空气质量附近( 26]。灰尘、颗粒物和其他nonchemical污染物也可以排入大气中,造成空气质量差。如上所述,甲烷是易燃和释放,加上大量的垃圾很容易导致火灾爆发如果不适当控制。一旦点燃大火,是很有挑战性的,消灭他们,进一步导致空气污染和破坏邻近的栖息地( 27]。燃烧垃圾填埋恶化的情况下,燃烧的化学物质增加了更多的化学加载到该地区。环境保护基金会( 6)指出,甲烷是比二氧化碳强84倍的“短期内。“抽需要不断监控和提取,生产有毒气体和气味可以显著影响空气质量(美国环境保护署(构成) 28])。

作为他们的垃圾填埋沼气推广计划的一部分,美国环境保护部( 28)说,“而不是逃避到空中,释放可以被捕获,转换,和作为一种可再生能源资源。”,将释放,减少气味和其他低排放的危害与释放有关。这种利用阻止甲烷迁移到大气中,它可以为当地的烟雾和全球气候变化做出贡献。除了减少环境污染,使用抽作为能源也可以创造就业和增加收入 28]。该机构表示,发电排放的甲烷是一种清洁、垃圾填埋场和采取积极行动是一种可再生能源解决方案(构成,2018) 28]。陈和格林( 29日自然资源保护委员会)的编译表抽能源利用项目(表 3)。值得注意的是,抽有许多能源的应用。

不同用途释放能量。

垃圾填埋气能源使用 的项目数量
电
往复式发动机 187年
燃气轮机 31日
其他 25
所有的电 243年
直接
锅炉 29日
直接热和渗滤液蒸发 47
其他 31日
所有直接 107年
总 350年
所有的垃圾填埋场 2239年

请注意。转载从垃圾填埋气绿色能源吗?陈和格林( 29日]。从检索 https://www.nrdc.org/sites/default/files/lfg.pdf版权2003年由美国自然资源保护委员会。

组成美国城市固体废物管理在1960年和2017年之间( 9]。

1960 - 2013年垃圾代(转载EPA存档, https://archive.epa.gov/epawaste/nonhaz/municipal/web/html/)。

 3.2。人类健康的影响

有多项研究表明在周围社区居民不受控制的垃圾填埋场有消极的健康影响,其中一些有关地下水污染和空气污染。在一个由Vrijheid[评论文章 30.)《 健康的影响危险废物垃圾填埋场附近居住,多个研究地点位于附近的垃圾填埋场可能或不可能已经经历过环境问题观察。研究结果是基于频繁的问题暴露在公众的毒素(无论是在空气或水)在一个特定网站和健康结果报道在周围的人群。垃圾填埋场可能空气中的化学污染的来源通过迁移的气体,颗粒,灰尘和化学物质,坚持 30.]。本文还指出,“曝光的其他可能的途径包括直接接触污染的土壤,地面,并通过污染地表水或吸入室内空气中挥发性有机化合物的蒸发的情况下到地下室附近的房子”( 30.]。如果居民使用的水变得严重污染,洗澡等水的使用也可能导致接触蒸发从废物释放的挥发性有机化合物的仪器( 31日]。控制垃圾填埋场周围地区发病率增加的健康问题如呼吸道问题,肠胃问题、疲劳、头痛、皮肤刺激和心理障碍 30.]。研究垃圾填埋场对公共卫生的影响通常只有官员已经通知后进行气味被释放后从垃圾填埋场或居民已经开始体验不利健康的影响。这些自我报告的情况下,增加展示效果与未暴露的人群相比,人口暴露垃圾网站( 32]。在马萨诸塞州沃本审查引用的一项研究,在有毒化学物质从一个不受控制的废物处理网站发现了在市政饮用水水井 33]。的居民沃本集群儿童白血病病例的报道。这些报告被证实通过医院和病理记录,和第一次的研究证实,这个数字大大高于预期是基于国家利率( 33]。白血病患者的父母后来采访了通过选择两个的确切年龄的父母和sex-matched控制着一个人住接近病人,另一个住在远端一半的城市。大部分的东部沃本居民报告水质差,注意其不良气味,味道,颜色和腐蚀性。这些研究发现与结论相一致了上图:垃圾管理不善导致空气污染和地下水污染,危害环境和人。

根据拉什顿( 21),”与垃圾填埋场相关的生殖影响都进行了广泛的研究,包括低出生体重(少于2500克),胎儿和婴儿死亡率,自然流产,和出生缺陷的发生”(p.188)。此外,拉什顿( 21和格里菲斯et al。 34)表示,通过使用清单(不良贷款)国家重点危险废物网站由美国环境保护署,有频率的增加癌症县包含不适当的存储和处理危险废物在工程垃圾填埋场:特别是涉及发生率与胃肠道、食管、胃、结肠和直肠癌。另一方面,Budnick et al。 35]研究了超级基金网站克林顿县,宾夕法尼亚州,发现该网站含有致癌物质 β萘胺、联苯胺和苯。根据他们的研究,他们发现增加患膀胱癌的死亡人数在克林顿县和白人男性的数量大幅增加其他癌症死亡在一般人口在1970年代克林顿和周围的三个县( 35]。然而,没有具体的出生缺陷明显与超级基金相关网站在这个研究。

 4所示。创新的方法利用垃圾填埋场 4.1。减少垃圾填埋场的废物

虽然大部分浪费,最终在垃圾填埋场可能最小化通过实现实践,比如减少,重用,和回收或完全摆脱塑料行业,它只是不可行。盖尔et al。 36)写道,“在2015年,大约6300吨塑料垃圾已经生成,其中约9%被回收,焚烧,12%和79%是积累在垃圾填埋场或自然环境。如果目前的生产和废物管理的趋势继续下去,大约12000吨塑料垃圾将在2050年在垃圾填埋场或自然环境”。然而,有自然的废物处理方法,可以利用在进一步调查。一种方法是使用 广场mellonella,俗称蜡螟幼虫。聚乙烯(PE)是不能生物降解塑料的一种形式,因为它是由碳碳键( 37]。在一项由Bombelli et al。 37),研究人员把一个毛毛虫,发现旁边的PE膜破坏的塑料在40分钟。研究人员报告说,在100年把毛毛虫接触12小时的塑料袋,减少有92毫克包的质量( 37]。占机械作用的可能性是完全负责PE崩溃,蠕虫匀浆上抹上和在接触体育电影。重量分析确认的样品处理重大质量损失13%的PE / 14小时张成的空间比未经处理的样品( 37]。的 g . mellonella毛毛虫实现通过打破化学键,体育包括根据红外光谱分析。然而,进一步的研究是必要的,以确定的hydrocarbon-digesting活动 g . mellonella来源于微生物或酶活动的肠道菌群( 37, 38]。希望进一步的研究和理解的 g . mellonella毛毛虫总有一天会实现大规模打击垃圾废物。

 4.2。减少气体排放

其他方法被认为更可持续的领空,过程控制和产品利用率以最小的环境和人类健康的负面影响包括集成设计与厌氧生物反应器填埋场或有氧biocells。这些系统将有助于减少甲烷气体排放通过捕获,净化,将使用的天然气能源项目。

正如在前面的部分中提到的,甲烷是主要的温室气体之一,从垃圾填埋场排放。记者在丹麦技术大学詹森( 39),写道,与二氧化碳相比,甲烷是有害的25倍。因此,减轻它带来的影响是很重要的。常见的方法用来减少甲烷的释放是用土壤来掩盖垃圾填埋场。然而,并非所有的气体包含使用此方法( 39]。在丹麦研究人员进行的一项初步研究Schuetz et al。 40),一个新的biocover技术是利用来实现这个。这种biocover技术功能,这样可以防止“密封表面的老垃圾填埋场甲烷渗透。相反,瓦斯抽放系统的气体分布通过所谓的“biowindows,”这是大多数与堆肥的床。这里的自然微生物堆肥将甲烷转化成有限公司2( 39]。”在丹麦垃圾填埋场实施这种技术后,他们发现,他们能够降低甲烷生产从10公斤/小时1公斤/小时( 39]。这项技术已经被证明有效的管理一个温室气体和全球有可能被利用,大大减少垃圾填埋场甲烷排放。

 5。讨论

确定和评估垃圾填埋带来的风险是至关重要的缓解对环境的直接影响。压力是很重要的问题适当的垃圾填埋场管理作为一种减少渗滤液和填埋代污染。虽然垃圾填埋场环境紧张,可以采取一些行动来减轻负面影响。当垃圾填埋场达到其寿命的结束和可以不再收取任何更多的废物,废物管理公司将帽( 4]。一旦关闭,垃圾进入postclosure过程,该公司负责管理,垃圾填埋场至少在未来30年。管理是必要的渗滤液和天然气不停止生产。一旦关闭,垃圾填埋场土地没有很多选择使用( 4]。然而,公司开始开发太阳能农场上的垃圾填埋场,这有助于产生收入。此外,多个税收优惠提供更多原因公司从事可再生能源产业。

另一个可以采取的重要步骤是执行联邦监管的垃圾填埋场,这将确保垃圾填埋场的建设工程,妥善管理。执行可以显著减少垃圾填埋场对土壤质量的影响,空气和水( 4]。垃圾填埋场设计和正确操作确保符合环境保护要求,最终确保环境含污染物( 28]。适当的建设和维护也保证了垃圾填埋场不是坐落在环境敏感地区,整合与现场环境监测系统,跟踪气体释放和地下水污染的迹象 28]。垃圾填埋场管理需要专注于设计和操作可持续的垃圾填埋场。同样,社区也需要一个可持续的未来的一部分通过专注于减少废物产生的负面影响,从而有效地限制垃圾填埋场( 9]。

 6。结论

据美国环境保护署( 4),可以采取以下步骤来减少废物生产和保护环境:(1)尊重生命和非生命物质地球和它的所有组件,(2)重新思考我们的消费需求和避免把钱花在不必要的东西,(3)减少浪费和废物积累,和(4)在可能的情况下重用和回收产品。根据安嫩伯格基金会( 41),我们最终会重用和回收70%以上的填埋废弃物,随着多数包含有价值的材料,如玻璃,金属和纸。通过重用和回收这些材料,这些材料的原始自然资源需求可以减少,这可以消除严重的环境、经济和公共卫生问题。总之,增长的人口,废物产生也将增加,因此它是至关重要的识别和减轻渗滤液产量的问题和抽代,以保护环境和人类健康。废物管理公司需要执行严格的垃圾法规和人们需要自己主动减少废物产生,这将减少毒性和最终在垃圾填埋场的废物量。然而,在目前,需要进行进一步的研究来实现更大的洞察力 g . mellonella毛毛虫和biocover技术,这两种方法已被证明有效,可以减少不利影响的关键在世界范围内的垃圾填埋场和垃圾。

 数据可用性

没有数据集生成的综述文章。引用提供了本文中使用的数据。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

 作者的贡献

博士Gulnihal Ozbay概述和计划的评论文章,提供监督和指导的合作者,和写作,编辑和评论这个评论文章。她帮助学生扩展提供必要的修改文章主题内容和准备。摩根琼斯回顾了背景内容和将初稿评审和讨论。是因为Mohana Gadde辅助添加了审查和减少浪费和温室气体部分。博士Shehu Isah然后Tahera Attarwala提供进一步编辑和评论和补充部分澄清评论文章的内容。

 确认

本文研究所是由美国农业部NIFA能力建设资助项目(奖# 2013-38821-21246和奖# 2016 - 06642)和美国国家科学基金会EPSCoR批准号1757353和特拉华州。

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