进境废物原料硫酰氟熏蒸残留浓度测试
黄世杰1, 胡刚1, 张晗1, 郑剑宁2     
1. 北仑出入境检验检疫局;
2. 宁波出入境检验检疫局
摘要: 目的 通过对硫酰氟熏蒸残留浓度与开箱散气时间、货物品种、包装状态等条件之间关系的研究得出合理的开箱散气时间。方法 开箱门后在不同温湿度、风速条件下, 选择不同废物原料品种及箱子不同部位进行残留浓度测试研究。结果 在进行试验的3种废物原料中, 装载废塑料的集装箱残留浓度高, 需散气较长时间。结论 硫酰氟残留浓度与环境温湿度、风速以及集装箱规格关系不大, 废塑料散气时间较慢, 为以后设定正确开箱散气时间及保障检验人员健康提供科学依据。
关键词: 废物原料     硫酰氟     熏蒸     散气时间     残留浓度    
Residual Concentration of Fumigant Sulfuryl Fluoride in Containers Loaded with Imported Waste Materials
HUANG Shijie1, HU Gang1, ZHANG Han1, ZHENG Jianning2     
Abstract: Objectives To investigate the relationship between the residual concentrations of sulfuryl fluoride after fumigating and the length of time for ventilation, the variety and packing state of goods, in order to get a reasonable length of time for ventilating. Methods Testing the residual concentration after the container being opened at different temperature, different wind speed, loaded with different kinds of materials and at different position of the container. Results Among the 3 waste materials being tested, the residual concentration of sulfuryl fluoride in the container loaded with plastics was the highest and more time was needed for sulfuryl fluoride gas scattering. Conclusions No obvious correlation was observed between the residual concentration of sulfuryl fluoride in containers after ventilation and the temperature, wind speed and the specification of containers; the rate of sulfuryl fluoride gas scattering in containers loaded with plastic materials was slow; the tests in this study offered scientific basis for setting reasonable ventilation time and protecting the safety for workers.
Key words: waste materials     sulfuryl fluoride     fumigating     ventilation time     residual concentration    

进口废物原料收集场所来源较广,且废物原料打包场条件恶劣,宁波口岸进口废物原料主要采用集装箱进口,因此集装箱内进入各种各样有害生物的可能性较大,且这些生物在国内天敌较少,对人畜以及生态环境影响较大,杀死这些有毒有害生物是进口废物原料集装箱检疫的重要工作。硫酰氟是目前在口岸应用最广的杀灭这类生物的熏蒸机。其具有热敏性强、容易分解,对大气没有污染,且对媒介生物具有较强的表面渗透能力等优点,因此广泛用于棉、丝绸、化纤织物、皮革、中药材、烟草、竹木器、工艺品、文物档案等的熏蒸杀虫工作,在国内外各个口岸广泛作为集装箱熏蒸剂使用。随着国际上《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》中淘汰甲基溴(溴甲烷)计划的进一步实施,硫酰氟成为溴甲烷的替代熏蒸剂,其在口岸卫生处理工作中应用前景将更为广泛[1-4]

硫酰氟是一种神经毒剂,且无色无味,过高的吸入会对人体健康造成严重伤害[5-8]。美国、加拿大等发达国家及中国相继制定了有关硫酰氟的职业接触限量标准。目前研究表明硫酰氟的最大安全浓度是5 g/m3,这一标准已被一些发达国家采用,并立法强制规定口岸集装箱内硫酰氟残余气体浓度不得高于5 g/m3 [10-11]。为了保障堆场操作工人和口岸查验人员身体健康,控制集装箱内硫酰氟残留浓度具有重要意义。

硫酰氟开箱散气所需时间不但受集装箱容积、货物本身特征、货物密集度等因素影响,也和集装箱外部环境温湿度、风力大小等有很大关系。为了准确估计开箱散气需要的时间,对口岸检验检疫进境废物原料进行硫酰氟熏蒸残留浓度测试实验。本实验通过1年时间,在各种外部条件下对集装箱硫酰氟熏蒸后开箱散气后的残留浓度进行检测,探索卫生处理后集装箱硫酰氟残留浓度散气速率与时间、环境温湿度及风速变化的关系,希望得到合理开箱散气时间,从而在提高通关效率前提下保障一线人员身体健康。

1 材料与方法 1.1 设备

选用口岸常用的40 ft和20 ft 2种规格集装箱(装载废金属、废塑料、废纸等废物原料),集装箱具有通气孔,箱门和箱体密封性完好。硫酰氟(投药浓度10 g/m3)、温湿度测试仪、风速测试仪、硫酰氟残留浓度检测仪(型号为SF-EXPLOR IR)、熏蒸所需装备。

1.2 方法

2013年12月—2014年5月在宁波北仑口岸二期、通达、三期和大港4个堆场每天测试16个装载废物原料集装箱。选择在4个不同的时间段(刚开箱门、开箱门后15 min、开箱门后30 min、开箱门后60 min),选择不同装载物(废金属、废塑料、废纸)及不同部位处(箱门外1 m处、箱口、箱门中间位置、箱门底部)测硫酰氟熏蒸气体残留浓度。

1.3 步骤

测量残留浓度前先检测环境温度、湿度、风速,并记录;刚开箱门时检测箱门外1 m处、箱门处残留浓度,记录残留浓度实际数值;开箱门0、15和30 min后检测残留浓度,具体步骤与前面相同,直至测得熏蒸试剂残留浓度为0。每个完整试验重复3次。

1.4 数据统计及分析

Execl 2003统计分析所有实验数据,计算误差,每个指标重复3次。

2 结果讨论 2.1 集装箱规格、环境温度对硫酰氟残留浓度的影响

在不同环境温度条件下,40 ft和20 ft 2种规格空集装箱自然散气的速率基本相同。由表 1可以看出,打开箱门的开始阶段,测定箱门处硫酰氟残留浓度发现下降非常快,30 min后两种规格集装箱残留浓度就可以达到安全值5 g/m3以下。

表 1 温度对空集装箱硫酰氟熏蒸散气速率的影响
环境温度
(℃)
残留浓度(g/m3)
0 min 15 min 30 min
20 ft 40 ft 20 ft 40 ft 20 ft 40 ft
<15 88±2.0 87±3.0 28.0±1.5 34.0±1.4 3.2±1.5 3.8±1.5
15~25 88±1.8 88±2.2 23.0±1.0 20.0±0.7 2.7±1.5 1.5±1.5
>25 84±1.7 84±4.3 25.0±1.1 19.0±0.5 2.3±1.5 1.0±1.5

2.2 风速对集装箱残留浓度的影响

表 2所示,在不同风速下,20 ft和40 ft 2种规格空集装箱自然散气的速率也基本一致。

表 2 风速对空集装箱硫酰氟熏蒸散气速率的影响
风速
(m/s)
残留浓度(g/m3)
0 min 15 min 30 min
20 ft 40 ft 20 ft 40 ft 20 ft 40 ft
1~2 87±2 88±1 28.0±1.5 30.0±1.4 2.2±1.5 3.9±1.4
2~3 86±2 85±3 27.0±1.0 24.0±0.7 3.2±1.0 1.1±0.8
3~6 85±2 86±4 20.0±1.1 19.0±0.5 1.9±1.2 2.1±0.8

2.3 装载不同废物原料以及不同装载量、不同包装状态对集装箱熏蒸散气的影响

在15℃~25℃温度条件下,选择废金属、废塑料及废纸3种不同废物原料,在40 ft集装箱满箱的情况下,测定各种集装箱熏蒸散气速率。不同货物品种对集装箱熏蒸散气速率影响不同(表 3),装载废塑料集装箱散气速率最小,装载废纸集装箱次之,而吸附能力最小的废金属散气速率最大。实验测出的残留浓度值均为货物间隙处测得,集装箱空隙处较难测到或测量值很低。在相同温度条件下,集装箱内货物不同、装载量不同、包装状态不同,其散气结果有较大差异。当装载量满载时,废塑料包装状态为集装袋、编织袋,由于集装箱空隙处较少,硫酰氟向集装箱外扩散受到限制,散气速率明显降低,测得残留浓度普遍偏高;装载量较为松散情况下,如散装废铜,空隙处较多,气体容易扩散,开箱门后,散气速率较快,残留浓度下降也较快;废纸包装状态一般为捆状,在倒箱过程中,散气速率也较快,倒箱中部、底部空隙处也较难测到残留气体,只能在货堆中测到。

表 3 货物对40 ft集装箱不同位置硫酰氟熏蒸散气速率的影响
开箱散气时间(min)
0 15 30 60
箱门外1 m处残留浓度
(g/m3)
废金属(散装) 0.7±0.2 - - -
废塑料(袋装) 0.9±0.1 - - -
废纸(捆装) 0.8±0.2 - - -
箱门处残留浓度(g/m3) 废金属(散装) 32±3 4±1 - -
废塑料(袋装) 53±2 28±2 19±1 -
废纸(捆装) 37±1 9±2 4±2 -
半倒箱处残留浓度
(g/m3)
废金属(散装) 10±2 - - -
废塑料(袋装) 48±3 26±3 15±2 2.0±1.4
废纸(捆装) 23±2 - - -
全倒箱底部处残留浓度
(g/m3)
废金属(散装) 14±2 12±2 - -
废塑料(袋装) 55±3 50±2 20±4 -
废纸(捆装) 25±2 20±3 - -

目前各堆场开箱时间为8:00—8:30,检验检疫人员查验时间为9:30—10:15。在检验检疫人员到达堆场之前,集装箱已两扇门打开通风散气60 min以上,残留浓度已在5 g/m3以下,对检验检疫人员基本无影响,但堆场开箱人员及倒箱人员需做好自身防护工作,建议堆场开、倒箱人员携带呼吸器或带呼吸阀的专业防护口罩,倒箱过程中可以有小许间隔等待,待箱内充分交换散气后再继续倒箱作业。

3 结论

本文探讨了硫酰氟熏蒸气体残留浓度与环境温度、风速、集装箱规格、不同废物原料装载量以及不同包装状态之间关系。集装箱熏蒸残留气体经过一段时间散气后,从检测数据可以看出散气速率与货物对硫酰氟气体的吸附属性有关,与集装箱内部满载量、不同货物包装状态关系较大,但和环境温度及集装箱的规格关系没有显著的关联。在进行连续试验的3种废物原料集装箱中,装载废塑料的集装箱箱体散气速率最慢,测试发现集装箱内硫酰氟浓度低于安全浓度所需时间较长,这与废塑料自身较强的吸附能力有关。同时,废塑料密度较小,进口商为了节省运输成本,集装箱内废物原料堆积非常密集,可以看出货物间间隙小也是阻碍散气的重要原因之一。其它口岸在对装载废物原料的集装箱熏蒸处理并进行散气时可以参照本实验结论,同时在掌握散气规律的基础上,可以研发相关技术缩短散气时间,从而降低企业物流成本,在保障口岸安全卫生的前提下,促进地方经济健康、持续、快速发展。

参考文献
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DOI: 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2015.01.016
中国疾病预防控制中心主办。
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黄世杰, 胡刚, 张晗, 郑剑宁
HUANG Shijie, HU Gang, ZHANG Han, ZHENG Jianning
进境废物原料硫酰氟熏蒸残留浓度测试
Residual Concentration of Fumigant Sulfuryl Fluoride in Containers Loaded with Imported Waste Materials
环境卫生学杂志, 2015, 5(1): 62-64, 70
Journal of Environmental Hygiene, 2015, 5(1): 62-64, 70
DOI: 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2015.01.016

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