一、引言?
隨著城市化進程加速,垃圾中轉站作為城市垃圾收運處理的核心節(jié)點,日均處理量持續(xù)攀升。但垃圾中有機物腐敗分解產生的惡臭氣體,已成為影響周邊居民生活、威脅生態(tài)環(huán)境的突出問題。據(jù)《中國城市環(huán)境質量報告》顯示,2024 年全國垃圾站相關環(huán)境投訴中,惡臭污染占比達 68%。深入剖析惡臭污染物的組成與危害,梳理傳統(tǒng)處理技術的局限性,是推動惡臭治理技術升級的關鍵前提,對改善城市人居環(huán)境、保障公眾健康具有重要現(xiàn)實意義。?
二、垃圾站惡臭污染物的組成與危害?
垃圾站惡臭氣體源于有機物(蛋白質、脂肪、碳水化合物等)的厭氧發(fā)酵,成分復雜且具有強刺激性與毒性,主要可分為四類:?
(一)含硫化合物:神經毒性的 “隱形殺手”?
含硫化合物是惡臭氣體中刺激性最強的類別之一,以硫化氫(H?S)和甲硫醇(CH?SH)為代表。其中,硫化氫濃度范圍通常為 5-200 ppm,具有典型臭雞蛋氣味,其核心危害在于強神經毒性 —— 可快速與人體細胞色素氧化酶結合,阻斷細胞呼吸鏈導致細胞缺氧,低濃度時引發(fā)流淚、咳嗽、呼吸困難,高濃度(>100 ppm)可致瞬間昏迷甚至死亡。甲硫醇濃度為 0.1-50 ppm,氣味刺鼻,長期暴露會損傷肝臟與腎臟功能,導致肝功能異常、腎功能下降,且其嗅覺閾值極低(0.0001 ppm),易引發(fā)人群感官不適。?
(二)含氮化合物:黏膜腐蝕的 “主要元兇”?
含氮化合物以氨氣(NH?)和三甲胺((CH?)?N)為主,是垃圾站惡臭的重要來源。氨氣濃度可達 10-500 ppm,無色且易溶于水,與呼吸道黏膜表面水分結合形成堿性氫氧化銨,對黏膜產生強烈腐蝕,誘發(fā)呼吸道炎癥、咳嗽、氣喘,長期高濃度暴露還會影響神經系統(tǒng),導致頭暈、乏力、記憶力減退。三甲胺濃度為 0.5-100 ppm,具有魚腥味,雖毒性弱于氨氣,但對呼吸道與眼部刺激性顯著,易引發(fā)過敏反應與眼部不適,加劇周邊居民的生活困擾。?
(三)揮發(fā)性有機物(VOCs):潛在致癌的 “健康隱患”?
VOCs 在惡臭氣體中占比約 15%-20%,涵蓋苯系物、醛類等物質,部分具有明確致癌性。例如,甲醛(HCHO)濃度為 1-50 ppm,被國際癌癥研究機構(IARC)列為 1 類致癌物,長期接觸可誘發(fā)鼻咽癌、白血??;苯(C?H?)濃度為 0.5-20 ppm,具有芳香氣味,但其會破壞人體造血系統(tǒng),導致再生障礙性貧血、骨髓增生異常綜合征等嚴重血液疾病。此外,VOCs 還會參與大氣光化學反應,加劇臭氧污染,形成 “惡臭 – 二次污染” 疊加效應。?
(四)顆粒物:多污染物的 “載體媒介”?
垃圾站惡臭氣體中還伴隨 PM?.?、PM??等顆粒物,濃度通常為 150-800 μg/m3,主要源于垃圾裝卸揚塵與有機物氣溶膠化。這些顆粒物表面吸附重金屬(如鉛、鎘)、微生物(如大腸桿菌、霉菌孢子)等有害物質,吸入后會沉積于呼吸道與肺部,引發(fā)感染、炎癥,甚至通過血液循環(huán)擴散至全身,對心血管、免疫系統(tǒng)造成多器官損害,尤其加劇老人、兒童等敏感人群的健康風險。?
三、傳統(tǒng)垃圾站惡臭處理技術的局限性?
為緩解惡臭污染,行業(yè)長期采用化學洗滌、生物過濾、活性炭吸附等技術,但在實際應用中均暴露出難以規(guī)避的瓶頸:?
(一)化學洗滌法:二次污染與高成本并存?
化學洗滌法通過 NaOH 等堿性藥劑中和酸性惡臭氣體(如 H?S、CH?SH),原理簡單但缺陷顯著。一是二次污染嚴重 —— 反應產生的含鹽廢水若處理不當,會污染土壤與水體,且未反應藥劑殘留會加劇環(huán)境負擔;二是運行成本高 —— 噸垃圾耗藥量達 0.5-1.0 kg,以日處理 300 噸的中轉站為例,年藥劑費用超 50 萬元;三是設備腐蝕性強 —— 堿性溶液對洗滌塔、管道的腐蝕速率達 0.2 mm / 年,需每 2-3 年更換核心部件,進一步增加運維成本。?
(二)生物過濾法:環(huán)境依賴性與效率波動大?
生物過濾法利用微生物降解惡臭分子,雖具環(huán)保性,但對環(huán)境條件極為敏感。微生物活性依賴 20-30℃的適宜溫度,當溫度<10℃時,代謝效率驟降 40%,冬季除臭效果大幅衰減;同時,填料(如泥炭、木屑)需定期更換(3-5 年 / 次),更換期間設備停運,導致惡臭反彈;此外,高濃度 VOCs(如苯)會抑制微生物活性,導致處理效率低于 50%,難以應對復雜污染場景。?
(三)活性炭吸附法:吸附容量有限與固廢壓力大?
活性炭吸附法對 VOCs 有一定去除效果,但存在明顯短板。一是吸附容量低 —— 碘值 800 mg/g 的活性炭對甲硫醇吸附量僅 50 mg/g,濾芯需每月更換 1-2 次,頻繁更換導致運維工作量激增;二是二次固廢問題突出 —— 飽和活性炭屬于危險廢物,需專業(yè)處置,每噸處置費用超 2000 元,年處置成本可達 10-15 萬元;三是適用性窄 —— 對氨氣等極性氣體吸附效果差(去除率<30%),無法實現(xiàn)全組分除臭。?
四、結論?
垃圾站惡臭污染物成分復雜、危害多元,含硫 / 含氮化合物、VOCs 及顆粒物分別從神經毒性、黏膜腐蝕、致癌風險、多器官損害等維度威脅生態(tài)與健康。而傳統(tǒng)處理技術或存在二次污染,或依賴環(huán)境條件,或運維成本高,難以滿足當前垃圾站高效、環(huán)保、長效的除臭需求。這一現(xiàn)狀迫切要求突破技術瓶頸,研發(fā)如高能負離子技術等新型治理技術,為垃圾站惡臭污染綜合治理提供更優(yōu)解。