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草稿:推填危害

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点评: 維基百科不得作為來源 Kanshui0943留言) 2024年11月2日 (六) 06:21 (UTC)

背景定義

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垃圾掩埋場 [1]是一種專門設計用來處理和處置固體廢棄物的設施[2]。它是一個受控的區域,垃圾在此被安全地掩埋,以減少對環境和健康的影響。而露天垃圾掩埋場,通常沒有覆蓋層,直接暴露在空氣中,經過風吹日曬與生物分解,產生氣體和汙水。其中垃圾掩埋場中的沼氣主要由厭氧菌消化垃圾中的有機物而產生,主要包含甲烷(約有50%)與二氧化碳等氣體[3],若沼氣沒有加以處理,會產生煙霧並在天氣炎熱時會有較高的燃燒爆炸危險 [4]

垃圾掩埋場的火災分為地表火災及深層火災兩種。地表火災,是由於外來火源(如煙蒂、熱物體或機械火花)引起,裸露的廢棄物或未壓實的垃圾更容易發生火災,持續時間通常為數天到數周[5]。 深層火災:垃圾掩埋氣中的甲烷,在高溫和充足氧氣條件下容易自燃。地下火災通常難以檢測,一次可悶燒數週到數月且撲滅難度較高[5]

危害辨識

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(一) 空氣污染物

垃圾燃燒產生的煙霧含多種有毒物質,如氰化物、一氧化碳、硫氧化物、揮發性有機物(VOCs)等,對呼吸系統和心血管健康構成風險,並可能引發癌症[6]。火災期間,PM2.5等懸浮微粒濃度顯著升高,深入肺部可能導致支氣管炎、哮喘等病症,並攜帶金屬和毒素增加健康風險。

(二) 燃燒後的灰渣

垃圾燃燒後產生的底渣和飛灰,含重金屬及戴奧辛、呋喃等有毒物質,若無妥善處理,會污染土壤和地下水,進而危害生態及人體健康[6]

(三) 滲濾液污染

掩埋場降水滲入垃圾形成滲濾液,火災後滲濾液含重金屬和病原體,若處理不當會污染地下水和土壤[7]

(四) 邊坡破壞

垃圾掩埋場的厭氧生物降解影響壓力,滲濾液再循環和深層火災增加孔隙壓力,削弱掩埋場的結構穩定,可能導致斜坡失穩和災難性事故[7]

評估

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依據Dabrowska等人在2023年的研究中提及垃圾掩埋場自燃所造成的後果可以分為三大類,當廢物被焚燒時,其中的一些污染物會釋放到大氣中,造成空氣污染;部分會滲入到地下水中,造成地下水污染;部分則汙染了周邊的土地[8]

(一) 暴露途徑

1. 吸入:燃燒產生的有害氣體和細懸浮微粒可通過呼吸進入人體。這是最主要的暴露途徑,特別是針對沼氣自燃產生的氣體。

2. 皮膚接觸:如果居民接觸到受污染的空氣顆粒物或有害氣體,也可能經由皮膚暴露,儘管此途徑相對次要。

3. 攝入:間接暴露可能通過受污染的水源或食物發生,特別是在垃圾掩埋場附近,污染物可能滲入地下水,或通過土壤影響作物生長。

(二) 暴露族群

1. 掩埋場工人:直接在垃圾掩埋場工作的工人,長期暴露於高濃度有害氣體和顆粒物中,風險更高。

2. 消防隊員:進行火災撲滅的消防人員,短時間內暴露於高濃度的有害氣體中,需要有足夠的防護設備,以降低暴露的濃度。

3. 下游處居民:在掩埋場附近戶外活動的民眾,他們在短期內可能吸入高濃度污染物。其中需優先考量是否有易感族群,特別是老人、兒童和有慢性呼吸系統疾病的人群,他們對空氣污染更敏感。

4. 遷徙鳥類環境生態:垃圾掩埋場提供許多食物供應給遷徙的鳥類,火災後,留下的高濃度有害物質,而鳥類攝取垃圾後累積毒素於體內,甚至可能會致命。

(三) 暴露濃度與頻率

暴露評估是測量或估計人體暴露到目前存在於環境中物質的程度、頻率和持續時間,需考量整體的暴露,需考慮可能的暴露途徑和暴露途徑。進而計算人體的總暴露量對人體的健康風險是多少。汙染源的濃度可通過實地測量掩埋場及其周邊的空氣質量,確定污染物的濃度水平。這可以通過便攜式空氣監測設備或固定監測站來完成。

(四) 暴露劑量

以甲烷為例,在火災後,應定期監測甲烷在空氣中的濃度。可利用設置空氣質量監測儀器來測量火災現場及周邊地區的甲烷濃度。甲烷主要藉由吸入進入人體,因此在進行劑量評估時,需考慮暴露者通過呼吸系統接觸到的甲烷量。

暴露汙染源經由代謝過程進入人體的量稱為劑量,還需考慮暴露頻率(例如,每天的暴露時間)和暴露持續時間(暴露的總時間),這決定了暴露的累積效應。

(五) 評估結果

完成劑量計算後,將結果與已知的甲烷合理最大暴露量或參考劑量比較,如美國國家職業安全與健康研究所(NIOSH)或美國環保署(EPA)制定的標準進行比較,從而判斷是否存在健康風險。依據國家職業安全衛生研究所(NIOSH)建議暴露限值為1,000 ppm。另需考量個體變異性與不確定性,常用的方法包括蒙特卡羅模擬,以評估不同參數變動對最終劑量估計的影響。

控制

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垃圾掩埋場的火災對空氣、土壤和地下水污染造成重大的環境問題,焚燒廢棄物的污染滲濾液比直接倒入垃圾掩埋場的廢棄物毒性更大[8],對住在附近居民的健康也有很大的威脅,因此預防是垃圾掩埋場火災控制的重點。以下就垃圾掩埋場火災控制分為立即性控制及預防性控制。

立即性控制:

如果有毒煙霧開始蔓延,發佈新聞稿或通知里長轉告民眾,建議待在室內並緊閉門窗、減少戶外活動並配戴口罩。如果毒性足夠嚴重,也可能進行區域清空[9]。若燃燒後的飛灰擴散至附近,使得飛灰殘留於表層土壤,則立告示牌告知此土壤可能有毒性污染物。

預防性控制:

(一) 垃圾分類:都市廢棄物中有50%到80%是屬於可燃性的物質,其中有機廢棄物是最容易可燃的[10]。若從源頭開始做垃圾分類,避免可燃、易燃、高反應性或有毒的廢棄物直接掩埋,例如廚餘、塑膠、可燃性建材等,除了可以降低引起掩埋場自燃的沼氣產生外,也能達到垃圾減量減少掩埋的需求。

(二) 垃圾掩埋場的定期維護:垃圾掩埋場自燃主要的條件就是沼氣、溫度與氧氣,其中甲烷是造成沼氣自燃最主要的成分。垃圾掩埋場每日的覆蓋可以避免氧氣進入,定期的壓實(Compacting)可以防止形成空氣與甲烷氣穴,進而降低自燃的發生。

(三) 甲烷的監測與蒐集:甲烷是造成掩埋場自燃主要的氣體,定期的追蹤可以預測風險,加裝蒐集設施直接燃燒(Flaring)能避免自燃,或者進一步的處理轉為再生能源商品,一舉兩得。

(四) 溫度的監控:熱像儀的即時監控可以預防與降低地表或深層掩埋場火災 [11],適當的降溫方式可避免自燃[12]。當偵測到早期火災,可提早啟動滅火機制,避免因為火勢規模擴大對環境與居民健康的影響。

(五) 季節性重點監測:掩埋場火災好發春夏季,這段期間應該加強人員巡視與監控,是否有異常氣味或可燃物質,進行通報。

(六) 垃圾掩埋場區塊(blocks)設計[13]:同一垃圾掩埋場內的堆置採區塊堆置,間隔距離必須要達有效阻隔火災蔓延的最低標準,當發生掩埋場火災時不易蔓延,火災的規模較容易控制,可以達減災的效果。

(七) 工作人員的訓練與規範:加強從業人員對掩埋場工程管理及操作營運之專業知能,提升妥善處理能力;另加嚴格禁止在掩埋場攜帶或使用菸品,包含一切易燃物品如打火機、火柴、香等。

(八) 焚化爐:興建焚化爐取代垃圾掩埋場可以直接避免垃圾掩埋場火災,但焚化爐所排放的空氣污染物與燃燒後的灰渣(底渣與飛灰)仍然會對環境造成汙染進而影響健康。

參考資料

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  1. ^ 維基百科(2022年 8月19日).堆填.
  2. ^ 全國法規資料庫(2017年6月14日).廢棄物清理法.
  3. ^ 彭富科、駱尚廉(2014)。八里衛生掩埋場沼氣發電系統之效益評估。工程環境會刊,(33),45-58
  4. ^ 陳勝松. (2008). 垃圾掩埋場沼氣處理發電之研究-以臺北市垃圾掩埋場為例. 臺北科技大學環境工程與管理研究所學位論文, 2008, 1-112。
  5. ^ 5.0 5.1 Manjunatha, G. S., Lakshmikanthan, P., Chavan, D., Baghel, D. S., Kumar, S., & Kumar, R. (2024). Detection and extinguishment approaches for municipal solid waste landfill fires: A mini review. Waste Management & Research, 42(1), 16-26.”>
  6. ^ 6.0 6.1 Jezdimirović, M.I., (2024). WASTED AIR IMPACT OF LANDFILL FIRES ON AIR POLLUTION AND PEOPLE』S HEALTH IN SERBIA, Environment Engineering Group, Serbia.
  7. ^ 7.0 7.1 Feng, S. J., Wu, S. J., Fu, W. D., Zheng, Q. T., & Zhang, X. L. (2021). Slope stability analysis of a landfill subjected to leachate recirculation and aeration considering bio-hydro coupled processes. Geoenvironmental Disasters, 8, 1-16.
  8. ^ 8.0 8.1 Dabrowska, D., W. Rykala, and V. Nourani, Causes, Types and Consequences of Municipal Waste Landfill Fires—Literature Review. Sustainability, 2023. 15(7): p. 5713.
  9. ^ Stearns, R. P., & Petoyan, G. S. (1984). Identifying and controlling landfill fires. Waste Management & Research, 2(1), 303-309.
  10. ^ Milošević, L., Mihajlović, E., & Malenović-Nikolić, J. (2021). Analysis and measures of landfill fire prevention. Safety engineering (Niš), 11(1), 25-30. http://dx.doi.org/10.5937/SE2101025M
  11. ^ Milosevic, L. T., Mihajlovic, E. R., Djordjevic, A. V., Protic, M. Z., & Ristic, D. P. (2018). Identification of Fire Hazards Due to Landfill Gas Generation and Emission. Polish Journal of Environmental Studies, 27(1).
  12. ^ Moqbel, S. (2009). "Characterizing spontaneous fires in landfills." Stearns, R. P., & Petoyan, G. S. (1984). Identifying and controlling landfill fires. Waste Management & Research, 2(1), 303-309.
  13. ^ PrepLadder (2023). "Landfills fire: Causes & Preventive Measures." from https://www.prepladder.com/upsc-study-material/environment-and-ecology/landfills-fire-causes-preventive-measures.

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