焚烧“永久化学品”成为行业争议焦点

- 引言
- 为日益严重的问题寻找解决方案
- 纽约测试引发的争议
- 新泽西的环境正义关切与一项搁浅的研究
- 快速演变的法规与对AFFF的关注
- 不确定的未来
今年早些时候,联邦和州官员准备了一项研究,旨在解决废物行业面临的最大问题之一。这项测试聚焦PFAS,将在烟囱中使用替代化合物来评估这些化学品在传统城市固体废物焚烧过程中的反应。测试原定于8月在新泽西州拉威市由Covanta运营的一家公共设施进行。
然而计划最终流产。
在一系列快速演变的事件中,拉威市社区居民联合反对这项计划中的测试,担心其可能有害,并进一步加剧该地区低收入有色人种面临的环境正义问题。他们的抵制促使新泽西州环境保护部(DEP)请求美国环保署将测试迁至州外。
拉威市的裁决被当地居民和环保组织誉为胜利,而 政府官员和Covanta公司则表示 该裁决是对科学的打击。这一裁决出台前不久,纽约州科霍斯市刚发生另一起关于PFAS和焚烧的争议, 在纽约州科霍斯该事件同样涉及社区对一家公司和州环保机构的强烈抗议。这些事件将全国范围内围绕环境正义的紧张局势推到了聚光灯下,同时也加剧了人们对PFAS污染以及化学品处置最佳实践日益严格的审视。
针对废物流中PFAS的法规在各州层面不断增加,大型公司正在游说国会通过影响处置方式的立法。与此同时,垃圾填埋场运营商一直在努力寻找一种足够强大的破坏技术来打破PFAS中强大的碳-氟键,这使得焚烧成为一种潜在解决方案。由于 aqueous film forming foam (AFFF) 的使用,军事和工业设施中的PFAS浓度也很高,联邦政府已将焚烧视为处理此类废物的首选方法。
一些专家认为,没有其他破坏机制能像焚烧那样有效,废物处理公司也表示他们有能力处理这些化学物质。然而,环境组织和一些研究人员对此持不同意见,因为人们对PFAS在焚烧过程中的反应知之甚少。他们表示,PFAS可能通过空气排放逸出,这可能威胁到焚烧厂所在社区的健康。
这种分歧正在影响州和联邦层面处理这些化学物质的方式,使PFAS焚烧的未来悬而未决。
为日益严重的问题寻找解决方案
对于许多研究人员和科学家来说,PFAS处置的最佳实践仍然是一个问号。虽然已经开发了多种处理垃圾填埋场渗滤液的方法,但没有一种能保证完全破坏,而且一旦PFAS从更广泛的废物流中分离出来,所有方法都涉及一定程度的处置。
这导致人们对焚烧处理的兴趣日益浓厚。一些运营商认为,他们可以通过城市固体废物和危险废物焚烧炉,在解决PFAS处置问题上发挥关键作用。
“几年前,我们开始思考如何在我们的[设施]中处理这些材料,”Covanta首席可持续发展官Paul Gilman表示,他指出一个关键因素是温度控制能力。Gilman说,垃圾发电(WTE)设施的设计“能够长时间保持高温”,这是其许可证所要求的。
一项经常被引用的关于焚烧某些类型PFAS有效性的研究是 一份报告 由代顿大学研究人员于2003年编制。该报告在PFAS制造商3M的指导下进行,采用实验室规模研究来模拟危险废物焚烧炉。研究人员发现,在1000°C(1832°F)下两秒后未检测到PFOA。鉴于资助方的背景,环保组织对这些研究结果提出了批评。一项相关的 2014年研究 得出了与最初报告类似的结论。
包括纽约城市大学教授兼地球工程中心主任Marco Castaldi在内的专家指出,这些报告中提到的温度是销毁PFAS所需热量的指标。
“通常情况下,温度应在大约1000摄氏度以上,”卡斯塔尔迪在五月通过电子邮件写道。他补充说,在正确的条件下并完全遵守环境和安全法规,该温度下的销毁效率可达到约99%。
尽管如此,关于焚烧如何影响PFAS的研究仍然很少。美国环保署的一份 2020年2月技术简报 指出,PFAS焚烧不彻底可能导致形成“较小的PFAS产物”或不完全燃烧产物,构成潜在的安全隐患。该机构表示,很少有实验能够反映“代表现场规模焚烧的氧化和温度条件”下对PFAS的研究。
这种研究不足在欧洲等焚烧更为普遍的世界部分地区仍然令人担忧,尽管废物转化能源的支持者表示,它可能在PFAS处置中发挥重要作用。
“已经进行了小规模实验,结果表明,在一定阈值内,垃圾焚烧可能是安全管理这些物质的潜在途径,”欧洲废物转化能源工厂联合会(CEWEP)董事总经理埃拉·斯滕格勒表示。
但斯滕格勒也表示,目前还没有“全面的大规模试验”研究PFAS焚烧,因此很难得出结论。
GHD,一家专注于水和能源处理等问题的咨询公司, 建议 在2018年,焚烧PFAS可能成本高昂,但对于寻求彻底销毁的客户而言,这或许也是最佳的处置方式。
在一封电子邮件中,GHD运营经理Kevin Harvey和新污染物工作组组长Ryan Thomas均表示,焚烧是“最佳可用技术”,需要极高的温度才能销毁PFAS。然而,价格方面的现实问题仍然存在,尤其是受处理能力限制的影响。北美各地有许多获得许可的填埋场,但总体而言焚烧炉并不多,更不用说危险废物焚烧炉了。
“焚烧比填埋昂贵得多,每吨成本可能是传统填埋的10倍以上,”他们写道。“处理PFAS的相关成本取决于现场检测到的浓度、修复清理目标以及所选的处理技术。”
据Harvey和Thomas称,废物产生者和处置设施仍在等待监管部门的监督,而后者因潜在的赔偿责任问题,对接收含PFAS废物日益感到担忧。
Clean Harbors合规与监管事务高级副总裁Phillip Retallick也认为,更多的研究和数据是全面了解问题范围的关键。
“这将有助于聚焦制造业中PFAS排放的来源,以及我国填埋场和焚烧炉处理了多少此类废物,”他说。
清洁港湾公司运营着多个垃圾填埋场和焚烧炉,雷塔利克表示,鉴于PFAS在城市固体废弃物中的普遍存在,垃圾填埋场对于处理“低毒性PFAS”可以发挥一定作用。但他也指出,某些废弃物,如AFFF(水成膜泡沫灭火剂),可能需要采取不同的处理方式。
雷塔利克表示,他的公司拥有“相当丰富的技术选择”可供使用,其中包括多个获得联邦许可、可接收危险废物的设施,部分设施能达到约2036华氏度的高温。“我们非常有信心能够在焚烧炉中销毁PFAS化合物,”他说。
另一些人则认为,任何PFAS焚烧都不可能不对公众和环境造成风险。“这些化学物质是不能焚烧的,”加州社区反毒物组织的执行主任简·威廉姆斯表示。她进一步说,“掩埋和焚烧它们,就像在泰坦尼克号上重新摆放甲板上的躺椅一样无济于事。”
许多环保组织和健康专家对参与这一知之甚少的过程也抱有类似的疑虑。环境工作组(EWG)的研究人员撰写了 一项即将于12月发布的研究 ,该研究将发表在《化学圈》期刊上,分析了多项关于PFAS处置的研究。EWG分析师兼该报告合著者悉尼·埃文斯表示,在研究过程中,PFAS的焚烧处理引发了许多问题。其中一个主要缺陷是,人们对送往焚烧炉的城市固体废弃物中PFAS的情况缺乏了解。
“在我们查阅的研究中,没有一项关注PFAS在(那些)真实条件下会发生什么变化,”她说。
EWG的报告还包括对通过空气释放可能发生不完全燃烧的分析。社区对通过空气排放可能接触PFAS表示担忧,这一领域废物行业研究人员也承认仍然模糊不清。
“关于什么可以被视为最佳实践,目前还没有共识,”环境研究与教育基金会(EREF)总裁兼首席执行官布莱恩·斯特利表示。
斯特利的组织正在进行有关PFAS处置的研究,这是今年秋季EREF科学系列活动的核心主题。他表示,最大的收获是“需要更多科学”,而公众讨论在很大程度上已经超越了研究。关于焚烧PFAS,他表示“附带考虑因素”,包括监测可能产生的排放,需要额外的测试。
围绕PFAS的知识空白令焚烧反对者感到不安,他们指出人们对这些化学物质的已知情况——即有些已被证明极其危险,如果逸出设施可能会造成危害。与其他熟悉有毒化学物质家族的人一样,威廉姆斯将PFAS比作多氯联苯(PCBs),称其在环境中“更具流动性且毒性更强”。多氯联苯因其对公共健康的威胁而基本已被淘汰,威廉姆斯表示企业应同样停止生产PFAS。
“它们是一种极难清除的污染物,一旦清除出来,那又该怎么处理它们呢?”她问道。
纽约测试引发的争议
对纽约州科霍斯焚烧PFAS的担忧, 引发了一场诉讼 于2月由活动人士发起,他们担心美国国防部(DOD)正在将AFFF送往Norlite Corp.运营的焚烧设施。该工厂将危险废物加工成水泥窑燃料,并曾因违规行为而 与美国环保署达成和解 于2020年5月。
Norlite位于印第安纳州的母公司Tradebe此前与美国国防部签约焚烧AFFF,该过程发生在2018年和2019年。据报道,这些材料来自60多个军事场所,且当地官员并不知情。2月的诉讼声称焚烧AFFF违反了《国家环境政策法》。
科霍斯市长Bill Keeler, 表示 他未被告知相关情况,迅速暂停了该设施的焚烧作业,“直到科学和健康[研究]表明这是可接受的。”
PFAS在纽约其他地区如Hoosick Falls也是一个持续存在的问题,当地居民将社区的健康问题(包括癌症)与PFOA暴露联系起来。本宁顿学院环境研究教授David Bond及其学生在2018年进行了研究,并 发现该社区癌症发病率高 。今年3月,Bond及其学生进行的测试也 检测到 科霍斯Norlite设施附近存在10种PFAS化合物的痕迹。
邦德在四月份公布了这些结果,指出土壤和水样显示PFAS正从该地点扩散,其含量随距离增加而减少。样本中检出的PFAS包括PFOS和PFOA,而该设施距离一个公共住宅区仅200米。
邦德曾研究过塑料工厂的PFOA排放,他表示样本指向了AFFF的焚烧,这具有“非常独特的PFAS指纹”。他称这些发现“令人担忧”,并得出结论诺莱特的销毁努力并未成功。
“诺莱特设施远未销毁AFFF,反而似乎在降下一场[PFAS]的巫婆汤,”他说,并补充道“需要更多研究来更好地了解当地和区域性的影响。”
本宁顿的发现促使立法者采取行动。科霍斯 通过了暂停令 暂停PFAS焚烧,纽约州民主党参议员查克·舒默 呼吁 美国环保署和美国住房与城市发展部进行联邦调查。奥尔巴尼县在九月 禁止了 AFFF焚烧,三个月前纽约州议会和参议院 通过了一项法案 禁止焚烧AFFF。州长安德鲁·科莫需在年底前签署该法案,但科莫办公室已指出纽约州环境保护部(DEC)在2019年已指示诺莱特停止焚烧AFFF。
诺莱特和Tradebe未回应多次置评请求。
新泽西的环境正义关切与一项搁浅的研究
尽管科霍斯存在争议,美国环保署仍推进了一项关于PFAS焚烧的计划研究,该研究原定在由联合县公用事业管理局拥有的、科万塔运营的拉威市垃圾焚烧厂进行。
科万塔公司的吉尔曼在测试计划之前的一次采访中预示了这项研究。他表示,美国环保署有一套“正在开发的测试方法”,可能为焚烧PFAS提供更多答案,并澄清任何潜在的污染问题。
新泽西州环境保护局官员表示,该测试将涉及与PFAS结构相似的替代化合物,包括四氟化碳(CF4)和六氟乙烷(C2F6)。测试计划在设施正常运行的情况下进行数天。官员们还将在此期间监测通过传统城市固体废物进入设施的PFAS,尽管这些化学品不会被有意添加到废物流中。
朱迪思·恩克是奥巴马时期负责第二区的环保署署长,与科霍斯调查结果有关。她得知了这项计划中的测试,并将信息分享给了当地组织,包括拉威的全国有色人种协进会分会。该分会负责人夸奈·帕尔默·钱布利斯在8月的一次采访中表示,她此前对PFAS了解不多,但随着开始研究,她感到越来越担忧。
“对我来说,这几乎就像是大卫与歌利亚的故事,”她说,“大卫是民众,而歌利亚是Covanta以及所有那些在经济上与环境正义社区焚烧垃圾和其他物质以获取更多利润有既得利益的机构。”
帕尔默·钱布利斯和拉威的其他人都表示,这种情况似曾相识:一家公司和政府官员让低收入的黑人社区暴露在潜在的有毒物质中。他们也对之前在科霍斯发生的事件感到震惊。帕尔默·钱布利斯说:“作为非裔美国人,我一直知道一切从来都不好,一切从来都不顺利,我们必须始终保持怀疑、持续追问。”
这种抵制出现之际,新泽西州 正在推进一项环境正义法案,该法案对垃圾处理场的许可审批具有重大影响。这项立法一直是州长菲尔·墨菲议程的重要组成部分,恰逢全国对系统性种族主义的关注度不断提高。
8月底测试消息传出几天后,环境保护局局长兼幕僚长肖恩·拉图雷特与记者举行了新闻发布会。他宣布环保局已要求联邦环保署将测试转移到其他州,主要是因为新泽西州所有的焚烧炉都位于弱势社区,这些社区会引发与拉威类似的担忧。拉图雷特强调,该测试不会涉及实际的全氟烷基物质焚烧,并表示最终决定是出于公众观感考虑。
“我们不是在否定科学探索,”他说,并补充说环保局仍然“乐于与联邦环保署进一步沟通,事实上也会继续推进这些对话。”
他拒绝将此事与科霍斯事件相提并论,该事件涉及AFFF,并表示州政府特别关注的是固体废物焚烧炉如何分解PFAS,而非危险废物焚烧炉。拉图雷特坚称,与其他州相比,新泽西州在监管PFAS方面采取了积极的态度。
快速演变的法规与对AFFF的关注
联邦和州层面对PFAS的审查主要集中在饮用水标准上。EPA已针对PFAS和PFOA制定了70 ppt的饮用水健康建议值,各州也在推动制定更低的强制性法规。但AFFF引发的担忧已在州层面引起广泛关注,并催生了多项联邦立法。
去年,众议员Ro Khanna提出了H.R. 2591, 即《PFAS焚烧禁令法案》,该法案要求EPA颁布AFFF处置法规。该法案的内容后来被并入 H.R. 535,这是一项全面的PFAS法案,旨在根据联邦超级基金法将这些化学品指定为危险物质。该法案最终在美国众议院获得通过,随后 在美国参议院搁浅 ,原因是时任总统唐纳德·特朗普发出否决威胁,尽管众议院约有二十多名共和党人表示支持。
另一项重新授权《国防授权法案》(NDAA)的法案 S. 1790于2019年签署成为法律,要求国防部在2024年10月之前逐步淘汰对含氟消防泡沫的依赖。该立法还给予EPA两年时间来确定是否将更多类型的PFAS添加到 《有毒物质排放清单》,包括考虑任何已有饮用水测量方法的物质。任何州长也可以与国防部达成协议,清理受PFAS污染的饮用水。
该法案规定,国防部必须通过在“足以分解PFAS化学物质的温度范围”内焚烧来处理含有PFAS的消防泡沫,同时还要考虑任何空气排放。该法案没有规定具体温度,但任何执行该操作的设施都必须获得许可,才能接收《固体废物处置法》C副标题下受管制的废物。
固体废物行业几家最大的企业拒绝或未回应多次关于其如何处理废物流中PFAS的评论请求。但财务文件和游说记录显示,这一领域是两家最大废物公司的关注重点。
行业最大的企业Waste Management在2019年进行了游说 关于相关问题 包括 H.R. 2591。该公司还报告称,在 2020年 前两个 季度对NDAA中的PFAS相关条款进行了游说。与此同时,Republic Services自2019年第二季度以来每个季度都在广泛游说PFAS相关议题,一直 持续到 今年。Republic拒绝就此事发表评论,而Waste Management则表示公司致力于遵守法规处理所有废物,并未就其PFAS处理方法提供进一步评论。
该行业的其他公司也保持警惕。威立雅北美公司的一位发言人拒绝就这家私营公司如何处理PFAS发表评论。但威立雅首席运营官鲍勃·卡帕多纳在 去年的一次采访中 表示,该公司设有PFAS小组,并已深入研究如何在废物中管理PFAS。时任首席执行官布莱恩·克拉克 也 在去年表示,威立雅正在寻找“是否有机会让我们围绕PFAS提供服务”。
Covanta在2020年就联邦 议题 包括 进行了游说,“监测与PFAS相关的立法和行政行动”。吉尔曼表示,他的公司对联邦法规并不十分担忧,但立法进程已快于研究进展。“这多少反映出人们并不了解情况,因此在缺乏知识的情况下,他们说人们不应该这样做,”他说。
另一家活跃于焚烧领域的公司Wheelabrator未回应置评请求。
一些活动人士认为,进一步的立法可能聚焦于AFFF,因为国防部负责其处置工作,且许多州已针对该泡沫出台了一系列法规。环保组织地球正义获得的一份国防部清单显示, 有九家危险废物处理设施 获得国防后勤局许可焚烧AFFF。除诺莱特位于科霍斯的厂址外,这些设施还包括:清洁港湾公司在阿肯色州、内布拉斯加州和得克萨斯州的设施;罗斯环境服务公司和传承环境服务公司在俄亥俄州的设施;以及威立雅在阿肯色州、伊利诺伊州和得克萨斯州的设施。
公司表示,科霍斯事件不应被用来衡量焚烧炉处理PFAS的效果。清洁港湾公司的雷塔利克表示,科霍斯使用的窑炉设计与他的公司用于销毁危险废物的焚烧技术在热力学、热工和操作上存在差异。
吉尔曼同样表示,该行业受到严格监管,并指出纽约州环境保护部致恩克和邦德的信函表明科霍斯的发现可能属于异常情况。尽管如此,他强调了卡万塔对进一步研究和测试的支持,并表示欢迎政府的指导。
“我们正在努力了解这些材料在我们的系统中是如何被处理的,”他说。“我们关注废物流中附带的PFAS。”
至少有14个州已通过针对消防泡沫中PFAS的法规或法律,程度不一
不确定的未来
对焚烧PFAS的担忧并未改变当前处置的现实——即,破坏性选项本来就很少。尽管如此,企业大多不愿将PFAS焚烧视为商业机会来推测,尽管它们强调了在帮助应对这一问题方面可以发挥的作用。
“在我们更好地了解科学之前,我们不会进行(关于机会的)讨论,”吉尔曼说。
清洁港湾公司的雷塔利克将他的公司定位为可协助应对公共卫生威胁的参与者,称PFAS提供了“又一个帮助我们清洁环境的机会。”
一些废物专家认为,针对PFAS的破坏性技术至少还需五到七年才能上市。在那之前,他们表示,尽管成本高昂且面临越来越多的审视,焚烧可能是最可靠的处置方式。
GHD公司的Harvey和Thomas表示,一些用于处理垃圾填埋场渗滤液中PFAS的新兴技术,如颗粒活性炭和离子交换,需要额外的处置,因为它们会产生浓缩废物流。EWG十二月的调查结果着眼于对焚烧炉产生的含PFAS灰烬转移至垃圾填埋场的研究,部分分析得出结论:“在最高温度下焚烧产生的灰烬所填埋的渗滤液中,PFAS浓度最低。”
这样的现实可能会提升人们对焚烧的兴趣,尽管对安全性和未来监管可能性的担忧依然存在。CEWEP的Stengler表示,在欧洲,评估PFAS焚烧已成为一项“具有挑战性的政治任务”——这表明在美国将面临更艰难的斗争,因为这种做法遭到立法者和社区的更多抵制。多位废物专家表示,围绕PFAS焚烧仍有许多问题悬而未决,在进行更多研究之前,这个问题可能在政治上不受欢迎。
“我们并不站在任何特定一方,”EWG科学调查副总裁Olga Naidenko表示,并补充说各利益相关方“持有不同观点,但至少我们都应同意需要进行研究。”
反对焚烧PFAS的人士认为,环保署在决定取消其在拉威的预定研究后,正寻求在其他设施开展这项研究。全球焚化炉替代联盟敦促其八月通讯的接收者“联系您所在州的环境专员,并敦促他们不要让PFAS化学品的试烧在您所在的州进行。”环保署的一位发言人表示,该机构正在评估所有可用的PFAS销毁和处置方案,包括焚烧。
环保署也在将注意力转向替代方案。在八月底拉威测试取消的同一天,该机构 宣布 与国防部及州机构建立合作伙伴关系,“寻求详细计划,以…非热技术销毁PFAS,且不产生有害副产品。”环保署的主要焦点是销毁水成膜泡沫,为最佳概念提供高达50,000美元的奖金,并有可能合作进行现场测试。
研究结果的呈现方式将对PFAS处置方案的未来以及焚烧在该过程中可能扮演的角色起到关键作用。关于PFAS的填埋处置或焚烧,目前尚未形成明确共识,这使得运营商对最佳实践缺乏清晰理解。与此同时,监管机构和立法者持续面临限制PFAS焚烧的压力,更多州和联邦立法几乎不可避免。
随着关于这些化学品的讨论在各个层面持续进行,这些现实将使利益相关者处于一种悬而未决的状态——这种状态将在未来数年影响该行业。