- 醫療廢物管理與污染控制技術(第二版)
- 史昕龍 趙由才主編
- 3434字
- 2020-04-29 16:05:12
1.4 醫療廢物的特性與危害
1.4.1 醫療廢物對環境的危害特性
醫療廢物的毒性以及腐蝕性、可燃性、反應性等其他危害特性都會對自然環境造成直接負面影響。醫療廢物隸屬危險廢物,危險廢物危害特性定義也同樣適用于醫療廢物,危害特性具體含義如下。
(1)毒性
毒性主要表現為以下3類。
a.浸出毒性是指用規定方法對廢物進行浸取,在浸取液中若有一種或一種以上有害成分的濃度超過規定標準,就可認定具有毒性。
b.急性毒性是指一次投給實驗動物加大劑量的毒性物質,在短時間內所出現的毒性。通常用使一群實驗動物出現半數死亡的劑量即半致死劑量表示。按照攝毒的方式急性毒性又可分為口服毒性、吸入毒性和皮膚吸收毒性。
c.其他毒性主要包括生物富集性、刺激性、遺傳變異性、水生生物毒性等。
(2)腐蝕性
腐蝕性是指含水廢物的浸出液或不含水廢物加入水后的浸出液,能使接觸物質發生質變,就可以說該廢物具有腐蝕性。按照規定,浸出液pH≤2或pH≥12.5的廢物;或溫度≥55℃時,浸出液對規定的牌號鋼材腐蝕速率大于0.64cm/a的廢物為具有腐蝕性的物質。
(3)可燃性
燃點較低的廢物,或者經摩擦或自發反應而易于發熱從而進行劇烈、持續燃燒的廢物,便是具有可燃性。國家規定燃點低于60℃的廢物即具有可燃性。
(4)反應性
在無引發條件的情況下,由于本身不穩定而易發生劇烈變化,例如:與水能反應形成爆炸性混合物,或產生有毒的氣體、蒸汽、煙霧或臭氣;在受熱的條件下能爆炸;常溫常壓下即可發生爆炸等,此類廢物則可認為具有反應性。
上述這些危險特性在某些文獻中會以代碼的形式來表示,相應的代碼如表1-28所列。
表1-28 危險特性代碼含義

醫療廢物的危害特性也有的表現為短期的急性危害和有的表現為長期的潛在性危害,短期的急性危害主要指急性中毒等,長期的潛在性危害主要指慢性中毒、致癌、致畸形、致突變、污染地面水或地下水等。這些危害中與安全相關的性質有腐蝕性、可燃性、反應性;與健康相關的性質有致癌性、傳染性、刺激性、突變性、毒性、放射性、致畸變性。
1.4.2 醫療廢物對環境的污染
近年來,醫療廢物對環境和健康的影響日益受到公眾和法律的關注。醫療廢物中的有害物質不僅能造成直接的危害,還會在土壤、水體、大氣等自然環境中遷移、滯留、轉化,污染土壤、水體、大氣等人類賴以生存的生態環境,從而最終影響到生態。
(1)對土壤的污染
醫療廢物是伴隨醫療服務過程中發生的,如處置不當,任意露天堆放,不僅占用了一定的土地,導致可利用土地資源減少,而且大量的有毒廢渣或廢液在自然界到處流失,很容易就接觸到土壤,有的醫療衛生機構甚至將醫療廢物簡單掩埋,這對土壤的污染是不言而喻的。而醫療廢物的有毒物質一旦進入土壤,會被土壤所吸附,對土壤造成污染,殺死土壤中微生物和原生動物,破壞土壤中的微生態,反過來又會降低土壤對污染物的降解能力;其中的酸、堿和鹽類等物質會改變土壤的性質和結構,導致土質酸化、堿化、硬化,影響植物根系的發育和生長,破壞生態環境;同時許多有毒的有機物和重金屬會在植物體內積蓄,當土壤中種有牧草和食用作物時,由于生物積累作用,會最終在人體內積聚,對肝臟和神經系統造成嚴重損害,誘發癌癥和使胎兒畸形,如含汞的重金屬醫療廢物等。
(2)對水域的污染
醫療廢物可以通過多種途徑污染水體,如可隨地表徑流進入河流湖泊,或隨風遷徙落入水體,特別是當醫療廢物露天放置或者混入生活垃圾露天堆放時,有害物質在雨水的作用下,很容易流入江河湖海,造成水體的嚴重污染與破壞。最為嚴重的是有些醫療衛生機構甚至將醫療廢物直接倒入河流、湖泊或沿海海域中,造成更大污染。其中的有毒有害物質進入水體后,首先會導致水質惡化,對人類的飲用水安全造成威脅,危害人體健康;其次會影響水生生物正常生長,甚至殺死水中生物,破壞水體生態平衡;醫療廢物中往往含有重金屬和人工合成的有機物,這些物質大都穩定性極高,難以降解,水體一旦遭受污染就很難恢復;對于含有傳染性病原菌的醫療廢物,一旦進入水體,將會迅速引起傳染性疾病的快速蔓延,后果不堪設想。許多有機型的醫療廢物長期堆放后也會和城市垃圾一樣產生滲濾液。滲濾液危害眾所周知,它可進入土壤使地下水受污染,或直接流入河流、湖泊和海洋,造成水資源的水質型短缺。
(3)對大氣的污染
醫療廢物在堆放過程中,在溫度、水分的作用下,某些有機物質發生分解,產生有害氣體;有些醫療廢物本身含有大量的易揮發的有機物,在堆放過程中會逐漸散發出來;還有一些醫療廢物具有一定的反應性和可燃性,在和其他物質反應過程中或自燃時會放出CO2、SO2等氣體,污染環境,而火勢一旦蔓延,則難以救護;以微粒狀態存在醫療廢物,在大風吹動下將隨風飄揚,擴散至遠處,既污染環境、影響人體健康,又會玷污建筑物、花果樹木,影響市容與衛生,擴大危害面積與范圍;此外,醫療廢物在運輸與處理的過程中,如不采用嚴格的封閉措施,產生的有害氣體和粉塵也常是十分嚴重的。由醫療廢物而擴散到大氣中的有害氣體和粉塵不但會造成大氣質量的惡化,一旦進入人體和其他生物群落,還會危害到人類健康和生態平衡,如上節所述。
(4)危險廢物中有害物質的物理、化學和生物轉化
醫療廢物對健康和環境的危害除了和有害物質的成分、穩定性有關外,還和這些物質在自然條件下的物理、化學和生物轉化規律有關。
①物理轉化 自然條件下醫療廢物的物理轉化主要是指其成分相的變化,而相變化中最主要的形式就是污染物由其他形態轉化為氣態,進入大氣環境。氣態物質產生的主要機理是揮發、生物降解和化學反應,其中揮發是最為主要的機理,屬于物理過程。揮發的數量和速率和污染物的分子量、性質、溫度、氣壓、比表面積、吸附強度等因素有關。通常低分子有機物在溫度較高、通風良好的情況下較易揮發。因而揮發是醫療廢物污染大氣的主要途徑之一。
②化學轉化 醫療廢物的各種組分在環境中會發生各種化學反應而轉化成新的物質,這種化學轉化有兩種結果:一是理想情況下,反應后的生成物穩定、無害;二是反應后的生成物仍然有毒有害,例如不完全燃燒后的產物,不僅種類繁多,而且大都是有害的,甚至某些中間產物的毒性還大大超過了原始污染物(如無機汞在環境中會轉化成毒性更大的有機汞等),這也是醫療廢物受到越來越多關注的原因之一。在自然的環境中,除反應性物質外,大多數醫療廢物的穩定性很強,化學轉化過程非常緩慢,因此,要通過化學轉化在短時間內實現醫療廢物的穩定化、無害化必須采用人為干擾的強制手段,比如焚燒。
③生物轉化 除化學反應外,醫療廢物裸露在自然環境中,在遷移的同時還會和土壤、大氣和水環境中的各種微生物及動植物接觸,這就給醫療廢物的生物轉化創造了條件。醫療廢物中的鉻、鉛、汞等重金屬單質和無機化合物能被生物轉化成一些劇毒的化合物,例如在厭氧條件下,會產生甲基汞、二甲砷、二甲硒等劇毒化合物;溫度計的汞被釋放出來,在厭氧條件下,經過幾年就會發生汞的生物轉化。醫療有機物同樣如此,但是降解速率一般很慢。可生物降解的化合物在降解過程中往往會經歷以下一個或多個過程:氨化和酯的水解;脫羧基作用;脫氨基作用;脫鹵作用;酸堿中和;羥基化作用;氧化作用;還原作用;斷鏈作用。這些作用多數使原化合物失去毒性,但也不排除產生新的有毒化合物的可能,有些產物可能會比原化合物毒性更強。
④化學和生物轉化的協同作用 除了上面提到的化學和生物轉化,某些醫療廢物的轉化是化學與生物轉化共同作用的結果。圖1-1表示了TCA(1,1,1-三氯乙烷)在轉變成水和二氧化碳的過程中既有化學作用又有生物作用,兩者相互協同,共同作用,缺一不可。
⑤有害物質的穩定性 醫療廢物中的有害物質在環境中雖然會自發地發生物理、化學和生物的轉變,但這些物質中的大部分不僅處理困難,而且在環境中十分穩定,很難轉化。圖1-1為TCA的化學生物協同轉化過程示意。因此,在醫療廢物的管理中,了解這些醫療化合物的環境穩定性是十分關鍵的問題,見表1-29。

圖1-1 TCA的化學生物協同轉化過程示意
表1-29 含有穩定和非穩定化合物的醫療廢物

由于無機化合物中非金屬單質及化合物的性質較為活潑,容易反應;而重金屬屬于非降解性物質,一般只進行遷移轉化,因此通常意義上的化合物的穩定性主要指有機化合物的穩定性,并用半衰期來表示。一般來說,半衰期越大,則說明這種化合物越穩定,在環境中越不易降解,則引起危害的可能性就越大,時間就越長。表1-30列出了鹵化烷烴的半衰期。
表1-30 鹵化鏈烴的半衰期

綜上所述,醫療廢物對環境的污染,絲毫不弱于廢水、廢氣,甚至其危險性還超過了后兩者,因此,必須采取嚴格措施,進行及時、合理的處理處置。