电子废物塑料再生过程中多溴联苯醚释放特性研究

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多溴联苯醚(PBDEs)作为最常用的溴系阻燃剂(BFRs),广泛应用于电器电子产品塑料部件中。科技进步和经济的快速发展使电器电子产品进入报废高峰期,电子废物阻燃塑料产生量也呈现出快速增长的趋势,资源价值和环境污染的双重属性决定了电子废物塑料必须进行妥善回收处理。机械再生是目前行业处理阻燃塑料常用的资源化利用途径,但围绕机械再生过程PBDEs的污染和释放情况国内外相关研究却很少。鉴于此,本研究以我国电子废物阻燃塑料的产生和处理情况为基础,对机械再生过程中PBDEs污染释放以及人体健康风险展开研究。主要研究内容与成果如下:以山西省电子废物回收处理企业为例,了解了电子废物回收拆解基本情况,并跟随阻燃塑料物质流,实地走访废旧阻燃塑料资源化利用集散地,得到再生工况条件,即熔融-挤出-冷却-造粒。同时采样分析再生企业周边土壤污染状况,结果表明,样品中PBDEs检出率为100%,BDE-209为主要污染物,污染程度(36ng/g-14727.1ng/g)同电子产品制造、其他再生企业相当。通过模拟实验室机械再生,采集原料、再生品和污染物分析检测,结果表明,再生过程中存在PBDEs释放以及脱溴降解行为,其中冷却水中PBDEs浓度为1563.7ng/L,烟气中PBDEs浓度高达5203945.8-7755113.2 ng/m3。冷却水和烟气中排放因子分别为5484ng/kg和999157.6-1706124.9ng/kg。建立人体健康风险评估模型,对烟气和再生品造成的人体健康风险展开评估,结果显示,呼吸吸入是烟气暴露主要途径,暴露量为11.6-17.5mg/m3,致癌风险值均高于10-4,属于不可接受范围。再生品PBDEs通过三种途径对成人和儿童造成的总暴露量分别为600.2pg/(kg×d)和1433.1pg/(kg×d),对应的危害熵值范围为1.5×10-6-2.3×10-3和2.5×10-5-5.5×10-3,总体低于1.0,非致癌风险水平可接受。
摘要第4-5页
Abstract第5-6页
第一章 绪论第10-23页
    1.1 PBDEs概述第10-15页
        1.1.1 PBDEs特性和阻燃机理第10-12页
        1.1.2 PBDEs生产和使用第12-13页
        1.1.3 PBDEs毒性危害第13页
        1.1.4 PBDEs管理现状第13-15页
    1.2 PBDEs在电器电子设备中分布情况第15-17页
    1.3 电子废物塑料处理与处置第17-20页
        1.3.1 填埋和焚烧第17-18页
        1.3.2 资源化利用第18-20页
    1.4 研究目标和研究内容第20-21页
        1.4.1 研究目标第20-21页
        1.4.2 研究内容第21页
    1.5 研究意义第21-22页
    1.6 技术路线第22-23页
第二章 材料与研究方法第23-29页
    2.1 实验平台搭建第23-24页
    2.2 样品采集和保存第24-25页
        2.2.1 冷却水样品采集第24页
        2.2.2 原料和再生塑料样品采集第24页
        2.2.3 烟气采集第24-25页
    2.3 PBDEs检测方法第25-29页
        2.3.1 标准物质和试剂第25页
        2.3.2 样品前处理第25-27页
        2.3.3 仪器条件第27-28页
        2.3.4 质量控制第28-29页
第三章 资料收集与现状调研第29-40页
    3.1 我国电子废物塑料产生情况第29-31页
        3.1.1 电子废物产生情况第29-30页
        3.1.2 电子废物塑料产生情况第30-31页
    3.2 电子废物回收拆解企业现状第31-34页
        3.2.1 正规企业第32-33页
        3.2.2 非正规企业第33-34页
    3.3 废旧塑料再生利用企业现状第34-35页
    3.4 再生企业周边土壤污染情况第35-38页
        3.4.1 周边土壤PBDEs分布情况第35-37页
        3.4.2 典型工业企业周边土壤PBDEs分布情况第37-38页
    3.5 本章小结第38-40页
第四章 机械再生过程中PBDEs释放特性研究第40-55页
    4.1 原料成分界定第40-43页
        4.1.1 原料类型判定第40-41页
        4.1.2 原料元素分析第41-43页
    4.2 再生过程中PBDEs释放研究第43-50页
        4.2.1 原料、再生料中PBDEs浓度分布情况第43-45页
        4.2.2 冷却水和烟气中PBDEs浓度分布情况第45-49页
        4.2.3 排放因子第49-50页
    4.3 不同再生温度烟气中PBDEs释放情况第50-52页
    4.4 多次循环再生塑料中PBDEs释放情况第52-54页
    4.5 本章小结第54-55页
第五章 再生环节与再生料中PBDEs健康风险研究第55-62页
    5.1 再生环节PBDEs健康风险研究第55-58页
        5.1.1 风险评估第55页
        5.1.2 烟气中PBDEs暴露量评估第55-56页
        5.1.3 烟气中PBDEs暴露风险评估评估第56-58页
    5.2 再生产品PBDEs污染风险研究第58-61页
        5.2.1 风险评价方法第58页
        5.2.2 暴露量计算模型第58-60页
        5.2.3 暴露风险评估第60-61页
    5.3 本章小结第61-62页
第六章 结论与建议第62-64页
    6.1 结论第62-63页
    6.2 建议第63-64页
参考文献第64-74页
硕士期间发表学术论文第74-75页
致谢第75-76页
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