西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望
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生活垃圾资源化处理就是通过物理 、化学 、生 物等方法从垃圾中或其他处理过程中回收有用物 质和能源 ,加速物质循环 ,创造经济价值为主要目 的的处理过程 ,是将废物变无用为有用 ,变有害为 有利 ,变一用为多用 [5 ] 。如垃圾有机物制成生物 有机肥 、生物气化等 。 3. 4. 1 垃圾有机物制成生物有机肥
3 处理技术及展望
目前我国城镇生活垃圾处理方式主要有 : 卫 生填埋 、堆肥法 、焚烧发电及资源化综合处理 。 3. 1 卫生填埋
卫生填埋法采用底层防渗 ,垃圾分层填埋 ,压 实后顶层覆盖土层 ,使垃圾在厌氧条件下发酵 ,以 达到无害化处理 。它的特点是成本低廉 、适用范 围广 ,无二次污染 ,其在世界各国的采用比例也较 大 ,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法 。 卫生填埋 法 占 到 全 部 垃 圾 处 理 的 70% 以 上 [4 ] 。 同时 ,它也有以下缺点 : ( 1 ) 选址要求较高 , 占用 大量 空 间 ; ( 2 ) 渗 滤 液 产 生 量 较 大 , 处 理 成 本 较高 。 3. 2 堆肥法
目前 ,西安市尚没有建成运行的垃圾发电厂 。 西安市规划中将新建 11座垃圾处理厂 。其中 ,六 村堡以西建一座生活垃圾焚烧发电厂 ,规模为日 处理生活垃圾 1 000 t,负责处理莲湖区全部 、未央 区部分及纪阳组团的生活垃圾 ; 在北郊泾河工业 园区“医疗废物处置中心 ”基础上扩建生活垃圾 焚烧热电厂 ,规模为日处理生活垃圾 600 t,负责处 理泾渭区 、经济技术开发区和新筑全部 、未央区部 分生活垃圾 ;南郊长安工业园区以北建一座生活 垃圾焚烧热电厂 ,规模为日处理生活垃圾 1 000 t, 负责处理长安工业园区 、长安大学城 、长安城区全 部和碑林区 、雁塔区南部的生活垃圾 [3 ] 。 1. 2. 3 垃圾资源化处理
堆肥处理是指在有控制的条件下 ,利用微生 物对垃圾中的有机物进行分解转化的过程 [4 ] 。该 法在我国处理效果也不容乐观 ,大多数堆肥产品 肥效低 、销路差 ,难以达到国家规定的标准 ,造成 部分堆肥产品还要通过填埋进行最终处理 。由于 技术方面比较落后 ,现有的堆肥处理场 ,较多采用 静态好氧堆肥处理工艺 ,机械化程度较低 。 3. 3 焚烧发电
( 2)成分变化较大 。西安市近年来 , 家庭燃 料构成改变导致垃圾中无机炉灰比重大为降低 ; 冷冻食品 、预制成品及半成品的逐年普及 ,使家庭 垃圾成分也发生明显改变 ,食品废物明显减少 ;随 着包装技术与材料的改革 ,纸 、塑料 、金属 、玻璃等 废物则大大增加 [2 ] 。
(3)产生量不均匀 。主要指小城镇生活垃圾 的排出量会随一年四季明显不同 ,并呈现一定的 变化规律 。以西安市蓝田县焦岱镇为例子 ,第一
( 1)生物气化原理 。生物气化是有机物在隔 绝空气 , 在一定温度 、湿度 、酸碱度的条件下 , 经
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环境与可持续发展 2010年第 4期
渣的安全稳定化 。燃烧的目的是使燃料燃烧获得 热能 ,但是焚烧必须以良好的燃烧为基础 ,否则 , 会产生大量的黑烟 ,同时 ,未燃物进入残灰 ,达不 到减量 、安全 、稳定化的目的 [5 ] 。城市生活垃圾焚 烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备 ,以垃圾为 燃烧介质 ,在对垃圾进行焚烧处理的同时 ,利用其 产生的能量发电的一种新型发电方式 。由于这种 处理方式具有环境与经济双重效益 ,已被发达国 家广泛采用 。 3. 4 资源化综合处理
垃圾焚烧是固体废物的高温热处理工艺 。在 800～1 000℃的焚烧炉膛内 , 废物中有机活性组 分被充分氧化 ,留下的无机组分成为灰渣被排出 , 使废物减容并稳定 。焚烧与燃烧两者是不完全相 同的 。焚烧的目的侧重于固体废物的减量化 ,灰
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
目前 ,西安市生活垃圾处理仍以卫生填埋为 主 。西安市江村沟垃圾填埋场是西安市唯一的一 个生活垃圾填埋场 ,位于灞桥区狄寨塬上 ,距市中 心约 18 km ,可堆放垃圾容量为 4 950 万 m3 , 1994 年正式建成使用 ,设计使用 50年 。以目前的增长 速度来看 ,该填埋场使用期限将不足 20年 。 1. 2. 2 焚烧发电
1 西安市生活垃圾的处理现状
1. 1 西安市生活垃圾特点 ( 1)垃圾产生量逐年增加 。据西安市市容园
林局固体废弃物管理处统计 , 2007 年 ,西安市城 区每天产生的生活垃圾为 3 300 t, 2008 年每天产 生的生活垃圾 3 700 t, 2009 年夏天每天生活垃圾 产生量突破 4 000 t。
2010 年第 4期
环境与可持续发展
ENV IRONM EN T AND SU STA INABLE D EVELO PM EN T
No. 4, 2010
西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望
胡 睿 (陕西省国防科技工业环境监测科研所 西安 710061)
【摘要 】生活垃圾是人类面临的一个普遍性问题 ,关系着人口 、资源 、环境是否能协调发 展 。本文介绍了西安市生活垃圾的处理现状和存在的问题 ,分析了各种方法的特点 ,并介绍了 几种最新的处理技术方法 。最后指出我国生活垃圾处理方式的发展趋势 。 【关键词 】生活垃圾 ; 处理 ; 发展趋势 中图分类号 : X705 文献标识码 : A 文章编号 : 1673 - 288X( 2010) 04 - 0022 - 03
[ 8 ] J in Y, Saito N , Harada K H, Inoue K, et al. H istorical trends in human serum levels of perfluorooctanoate and perflu2 orooctane sulfonate in Shenyang, China [ J ]. The Tohoku Journal of Experimental Medicine, 2007, 212 (1) : 63～70.
随着我国城市数量增加 ,规模扩大 ,人口增多 以及人民生活方式的变化和生活水平的提高 ,城 市生活垃圾以年均增长率 8% ～10%的速度迅猛 增加 ,垃圾成分也发生着明显的变化 。长期以来 , 由于对环境保护基础设施重视不够 ,投入不足 ,数 量庞大的城市垃圾已对城市及城市周围的生态环 境构成日趋严重的威胁 : 全国 668 座城市中至少 有 200 座以上处于垃圾的包围之中 ; 在城市周围 历年堆存的生活垃圾量已达 60 亿 t , 侵占了约 5 000km2的土地 ; 垃圾直接堆放和简易填埋场向 大气释放大量的有害气体 ,其中还含有致癌 、致畸 物 ,垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性 有机污染物 , 并溶解出其中的重金属 , 形成有机 物 、重金属和病原微生物三位一体的污染源 [1 ] 。 了解垃圾的处理处置现状 ,分析各种处理处置方 法的优缺点 ,是结合国情制定垃圾处理处置技术 路线的必需依据 。
2 城市生活垃圾处理存在的问题
近年来 ,西安市生活垃圾治理投 入 大量 人 力 、物力和财力 ,取得了很大成绩 。但从整体上 看 ,仍滞后于 城 市 的 建 设 和 发 展 。主 要 存 在 以 下问题 。 ( 1)垃圾管理体制不顺 ; ( 2 ) 垃圾治理 缺少资金 ,收费制度尚未建立 ; ( 3 )垃圾减量化 、 资源化尚未引起重视 ; ( 4 ) 法规不健全 ,全民环 境卫生意识不高 ; ( 5 ) 垃圾混合收集 ,增大了资 源化 、无害化处理的难度 ; ( 6 ) 废旧物资回收种 类减少 ,价格降低 ,城市生活垃圾的废品回收率 低 ; ( 7)垃圾处理模式单一 ,处理技术落后 ,资源 化 、无害化水平低 。
胡 睿 : 西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望
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季度 (尤其是一月份 )量最多 , 3 月份到第二季度 开始减少 ,三季度 (约 7到 8月份 )出现最低点 ,然 后随着天气变冷 ,第四季度逐渐增加 ,并迅速增加 到一月份高峰产量 [2 ] 。
( 4)无机物多 , 有机物少 。从生活垃圾的基 本构成看 : 无机物多 , 有机物少 。以蓝田县蓝关 镇 、华西镇为例 : 不管是哪个城镇各垃圾组分中 , 无机物占总 垃 圾成 分 的 比 重 都 比 较 大 , 超 过 了 60% ;有机物中所占的比重不大 ,都只是刚超过总 垃圾成分的 20% [ 2 ] 。 1. 2 西安市生活垃圾处理现状 1. 2. 1 填埋处理
作者简介 : 姚薇 (1981—) ,女 ,内蒙古赤峰人 ,工程师 , 主要从事化学品和固体废物管理方面的工作 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
该方法是集城市生活垃圾处理和资源循环再 生利用于一体的生物方法 ,是在一定人为控制条 件下 ,将垃圾中的可降解的有机物 (主要是厨余 垃圾 )在微生物的生化作用下分解 、腐熟转变成 腐殖质 ,可作为有机肥或土壤改良剂施用于农田 。 3. 4. 2 生物气化
生物气化是一种较理想的处理垃圾的方法 。 该法利用细菌等微生物的厌氧发酵作用将城市有 机生活垃圾分解成广义范围内的天然气 。它既能 有效缓解我国所面临的严峻的能源挑战 ,又能较 彻底地处理城市垃圾 ,分解产生的废物还是很好 的农田肥料 ,可谓一举多得 。我国城市生活垃圾 中有机组分含量很高 ,例如北京 , 2000 年的食品 类 、纸类 、塑料类等的含量占垃圾总量的 90. 9% (吴文伟 , 2003 ) , 并且这个数据还在增长 , 因此 , 我国的城市垃圾生物气化有着先天的优势 。据徐 新华 ( 1997)测算 , 我国城市垃圾若全部采用生物 气化 技 术 , 1997 年 产 甲 烷 气 体 就 会 相 当 于 700 万 t左右煤炭的能源潜力 , 直接经济价值达 10 亿元 , 同时对环境保护所起的作用将更为可 观 [6 ] 。因此 , 生物气化将是我国处理垃圾的具有 中国特色的方法 。
阎良垃圾资源化处理项目于 2008 年投产运 营 ,日处理 200 t生活垃圾 。该项目将“仿生技术 ” 应用到城市生活垃圾处理中 ,将垃圾中的有机质 分解成最易吸收的各种糖类进行还原 ,使垃圾变 废为宝 ,实现全资源化再生处理 ,垃圾中的有机物 质全部制成有机肥料 ,废旧塑料全部再生制成颗 粒塑料或加工成柴油 ,无机质物质制成建筑用的 固化多孔砖 ,经济效益良好 。
[ 6 ] 金一和 ຫໍສະໝຸດ Baidu 刘晓 , 李彤 ,等. 沈阳地区成人血清和脐带血中 全氟有机物污染现状 [ J ]. 卫生研究 , 2004, 33 ( 4 ) : 481 ～482.
[ 7 ] So M K, Yamashita N , Taniyasu S, et al. Health risks in in2 fants associated with exposure to perfluorinated compounds in human breast m ilk from Zhoushan, China [ J ]. Environmen2 tal Science and Technology, 2006, 40 ( 9) : 2924～2929.
[ 9 ] 吕刚 , 王利兵 , 刘军 ,等. 全氟辛烷磺酰基化合物水生生 态风险和人体健康风险评价 [ J ]. 长江流域资源与环境 , 2008, 17 ( 6) : 904～908.
[ 10 ] 刘超 , 胡建信 , 刘建国 ,等. 镀铬企业周边全氟辛烷磺 酰基化合物环境风险评价 [ J ]. 中国环境科学 , 2008, 28 ( 10) : 950～954.
3 处理技术及展望
目前我国城镇生活垃圾处理方式主要有 : 卫 生填埋 、堆肥法 、焚烧发电及资源化综合处理 。 3. 1 卫生填埋
卫生填埋法采用底层防渗 ,垃圾分层填埋 ,压 实后顶层覆盖土层 ,使垃圾在厌氧条件下发酵 ,以 达到无害化处理 。它的特点是成本低廉 、适用范 围广 ,无二次污染 ,其在世界各国的采用比例也较 大 ,是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法 。 卫生填埋 法 占 到 全 部 垃 圾 处 理 的 70% 以 上 [4 ] 。 同时 ,它也有以下缺点 : ( 1 ) 选址要求较高 , 占用 大量 空 间 ; ( 2 ) 渗 滤 液 产 生 量 较 大 , 处 理 成 本 较高 。 3. 2 堆肥法
目前 ,西安市尚没有建成运行的垃圾发电厂 。 西安市规划中将新建 11座垃圾处理厂 。其中 ,六 村堡以西建一座生活垃圾焚烧发电厂 ,规模为日 处理生活垃圾 1 000 t,负责处理莲湖区全部 、未央 区部分及纪阳组团的生活垃圾 ; 在北郊泾河工业 园区“医疗废物处置中心 ”基础上扩建生活垃圾 焚烧热电厂 ,规模为日处理生活垃圾 600 t,负责处 理泾渭区 、经济技术开发区和新筑全部 、未央区部 分生活垃圾 ;南郊长安工业园区以北建一座生活 垃圾焚烧热电厂 ,规模为日处理生活垃圾 1 000 t, 负责处理长安工业园区 、长安大学城 、长安城区全 部和碑林区 、雁塔区南部的生活垃圾 [3 ] 。 1. 2. 3 垃圾资源化处理
堆肥处理是指在有控制的条件下 ,利用微生 物对垃圾中的有机物进行分解转化的过程 [4 ] 。该 法在我国处理效果也不容乐观 ,大多数堆肥产品 肥效低 、销路差 ,难以达到国家规定的标准 ,造成 部分堆肥产品还要通过填埋进行最终处理 。由于 技术方面比较落后 ,现有的堆肥处理场 ,较多采用 静态好氧堆肥处理工艺 ,机械化程度较低 。 3. 3 焚烧发电
( 2)成分变化较大 。西安市近年来 , 家庭燃 料构成改变导致垃圾中无机炉灰比重大为降低 ; 冷冻食品 、预制成品及半成品的逐年普及 ,使家庭 垃圾成分也发生明显改变 ,食品废物明显减少 ;随 着包装技术与材料的改革 ,纸 、塑料 、金属 、玻璃等 废物则大大增加 [2 ] 。
(3)产生量不均匀 。主要指小城镇生活垃圾 的排出量会随一年四季明显不同 ,并呈现一定的 变化规律 。以西安市蓝田县焦岱镇为例子 ,第一
( 1)生物气化原理 。生物气化是有机物在隔 绝空气 , 在一定温度 、湿度 、酸碱度的条件下 , 经
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环境与可持续发展 2010年第 4期
渣的安全稳定化 。燃烧的目的是使燃料燃烧获得 热能 ,但是焚烧必须以良好的燃烧为基础 ,否则 , 会产生大量的黑烟 ,同时 ,未燃物进入残灰 ,达不 到减量 、安全 、稳定化的目的 [5 ] 。城市生活垃圾焚 烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备 ,以垃圾为 燃烧介质 ,在对垃圾进行焚烧处理的同时 ,利用其 产生的能量发电的一种新型发电方式 。由于这种 处理方式具有环境与经济双重效益 ,已被发达国 家广泛采用 。 3. 4 资源化综合处理
垃圾焚烧是固体废物的高温热处理工艺 。在 800～1 000℃的焚烧炉膛内 , 废物中有机活性组 分被充分氧化 ,留下的无机组分成为灰渣被排出 , 使废物减容并稳定 。焚烧与燃烧两者是不完全相 同的 。焚烧的目的侧重于固体废物的减量化 ,灰
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
目前 ,西安市生活垃圾处理仍以卫生填埋为 主 。西安市江村沟垃圾填埋场是西安市唯一的一 个生活垃圾填埋场 ,位于灞桥区狄寨塬上 ,距市中 心约 18 km ,可堆放垃圾容量为 4 950 万 m3 , 1994 年正式建成使用 ,设计使用 50年 。以目前的增长 速度来看 ,该填埋场使用期限将不足 20年 。 1. 2. 2 焚烧发电
1 西安市生活垃圾的处理现状
1. 1 西安市生活垃圾特点 ( 1)垃圾产生量逐年增加 。据西安市市容园
林局固体废弃物管理处统计 , 2007 年 ,西安市城 区每天产生的生活垃圾为 3 300 t, 2008 年每天产 生的生活垃圾 3 700 t, 2009 年夏天每天生活垃圾 产生量突破 4 000 t。
2010 年第 4期
环境与可持续发展
ENV IRONM EN T AND SU STA INABLE D EVELO PM EN T
No. 4, 2010
西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望
胡 睿 (陕西省国防科技工业环境监测科研所 西安 710061)
【摘要 】生活垃圾是人类面临的一个普遍性问题 ,关系着人口 、资源 、环境是否能协调发 展 。本文介绍了西安市生活垃圾的处理现状和存在的问题 ,分析了各种方法的特点 ,并介绍了 几种最新的处理技术方法 。最后指出我国生活垃圾处理方式的发展趋势 。 【关键词 】生活垃圾 ; 处理 ; 发展趋势 中图分类号 : X705 文献标识码 : A 文章编号 : 1673 - 288X( 2010) 04 - 0022 - 03
[ 8 ] J in Y, Saito N , Harada K H, Inoue K, et al. H istorical trends in human serum levels of perfluorooctanoate and perflu2 orooctane sulfonate in Shenyang, China [ J ]. The Tohoku Journal of Experimental Medicine, 2007, 212 (1) : 63～70.
随着我国城市数量增加 ,规模扩大 ,人口增多 以及人民生活方式的变化和生活水平的提高 ,城 市生活垃圾以年均增长率 8% ～10%的速度迅猛 增加 ,垃圾成分也发生着明显的变化 。长期以来 , 由于对环境保护基础设施重视不够 ,投入不足 ,数 量庞大的城市垃圾已对城市及城市周围的生态环 境构成日趋严重的威胁 : 全国 668 座城市中至少 有 200 座以上处于垃圾的包围之中 ; 在城市周围 历年堆存的生活垃圾量已达 60 亿 t , 侵占了约 5 000km2的土地 ; 垃圾直接堆放和简易填埋场向 大气释放大量的有害气体 ,其中还含有致癌 、致畸 物 ,垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性 有机污染物 , 并溶解出其中的重金属 , 形成有机 物 、重金属和病原微生物三位一体的污染源 [1 ] 。 了解垃圾的处理处置现状 ,分析各种处理处置方 法的优缺点 ,是结合国情制定垃圾处理处置技术 路线的必需依据 。
2 城市生活垃圾处理存在的问题
近年来 ,西安市生活垃圾治理投 入 大量 人 力 、物力和财力 ,取得了很大成绩 。但从整体上 看 ,仍滞后于 城 市 的 建 设 和 发 展 。主 要 存 在 以 下问题 。 ( 1)垃圾管理体制不顺 ; ( 2 ) 垃圾治理 缺少资金 ,收费制度尚未建立 ; ( 3 )垃圾减量化 、 资源化尚未引起重视 ; ( 4 ) 法规不健全 ,全民环 境卫生意识不高 ; ( 5 ) 垃圾混合收集 ,增大了资 源化 、无害化处理的难度 ; ( 6 ) 废旧物资回收种 类减少 ,价格降低 ,城市生活垃圾的废品回收率 低 ; ( 7)垃圾处理模式单一 ,处理技术落后 ,资源 化 、无害化水平低 。
胡 睿 : 西安市生活垃圾处理现状及技术发展展望
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季度 (尤其是一月份 )量最多 , 3 月份到第二季度 开始减少 ,三季度 (约 7到 8月份 )出现最低点 ,然 后随着天气变冷 ,第四季度逐渐增加 ,并迅速增加 到一月份高峰产量 [2 ] 。
( 4)无机物多 , 有机物少 。从生活垃圾的基 本构成看 : 无机物多 , 有机物少 。以蓝田县蓝关 镇 、华西镇为例 : 不管是哪个城镇各垃圾组分中 , 无机物占总 垃 圾成 分 的 比 重 都 比 较 大 , 超 过 了 60% ;有机物中所占的比重不大 ,都只是刚超过总 垃圾成分的 20% [ 2 ] 。 1. 2 西安市生活垃圾处理现状 1. 2. 1 填埋处理
作者简介 : 姚薇 (1981—) ,女 ,内蒙古赤峰人 ,工程师 , 主要从事化学品和固体废物管理方面的工作 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
该方法是集城市生活垃圾处理和资源循环再 生利用于一体的生物方法 ,是在一定人为控制条 件下 ,将垃圾中的可降解的有机物 (主要是厨余 垃圾 )在微生物的生化作用下分解 、腐熟转变成 腐殖质 ,可作为有机肥或土壤改良剂施用于农田 。 3. 4. 2 生物气化
生物气化是一种较理想的处理垃圾的方法 。 该法利用细菌等微生物的厌氧发酵作用将城市有 机生活垃圾分解成广义范围内的天然气 。它既能 有效缓解我国所面临的严峻的能源挑战 ,又能较 彻底地处理城市垃圾 ,分解产生的废物还是很好 的农田肥料 ,可谓一举多得 。我国城市生活垃圾 中有机组分含量很高 ,例如北京 , 2000 年的食品 类 、纸类 、塑料类等的含量占垃圾总量的 90. 9% (吴文伟 , 2003 ) , 并且这个数据还在增长 , 因此 , 我国的城市垃圾生物气化有着先天的优势 。据徐 新华 ( 1997)测算 , 我国城市垃圾若全部采用生物 气化 技 术 , 1997 年 产 甲 烷 气 体 就 会 相 当 于 700 万 t左右煤炭的能源潜力 , 直接经济价值达 10 亿元 , 同时对环境保护所起的作用将更为可 观 [6 ] 。因此 , 生物气化将是我国处理垃圾的具有 中国特色的方法 。
阎良垃圾资源化处理项目于 2008 年投产运 营 ,日处理 200 t生活垃圾 。该项目将“仿生技术 ” 应用到城市生活垃圾处理中 ,将垃圾中的有机质 分解成最易吸收的各种糖类进行还原 ,使垃圾变 废为宝 ,实现全资源化再生处理 ,垃圾中的有机物 质全部制成有机肥料 ,废旧塑料全部再生制成颗 粒塑料或加工成柴油 ,无机质物质制成建筑用的 固化多孔砖 ,经济效益良好 。
[ 6 ] 金一和 ຫໍສະໝຸດ Baidu 刘晓 , 李彤 ,等. 沈阳地区成人血清和脐带血中 全氟有机物污染现状 [ J ]. 卫生研究 , 2004, 33 ( 4 ) : 481 ～482.
[ 7 ] So M K, Yamashita N , Taniyasu S, et al. Health risks in in2 fants associated with exposure to perfluorinated compounds in human breast m ilk from Zhoushan, China [ J ]. Environmen2 tal Science and Technology, 2006, 40 ( 9) : 2924～2929.
[ 9 ] 吕刚 , 王利兵 , 刘军 ,等. 全氟辛烷磺酰基化合物水生生 态风险和人体健康风险评价 [ J ]. 长江流域资源与环境 , 2008, 17 ( 6) : 904～908.
[ 10 ] 刘超 , 胡建信 , 刘建国 ,等. 镀铬企业周边全氟辛烷磺 酰基化合物环境风险评价 [ J ]. 中国环境科学 , 2008, 28 ( 10) : 950～954.