人類社會產生的垃圾量越來越大。 對於許多地方政府而言，商業和生活固體廢物是一個很大的實際問題。 工業廢物的體積通常要小得多，但更可能含有有害物質，例如有毒化學品、易燃液體和石棉。 儘管總量較少，但危險工業廢物的處置比生活廢物更受關注，因為人們認為它對健康有害且存在環境污染風險。
危險廢物的產生已成為世界範圍內的一個主要問題。 問題的根源在於工業生產和分配。 當危險廢物由於處置措施不當或不負責任而污染土壤和地下水時，就會發生土地污染。 廢棄或被忽視的廢物處理場對社會來說是一個特別困難和代價高昂的問題。 有時，危險廢物以更危險的方式非法處置，因為所有者找不到廉價的方法來處理它。 管理危險廢物的主要未解決問題之一是找到既安全又廉價的處置方法。 公眾對危險廢物的關注主要集中在接觸有毒化學品對健康的潛在影響，尤其是癌症風險。
1989 年通過的《巴塞爾公約》是一項國際協議，旨在控制危險廢物的越境轉移，防止將危險廢物運往不具備安全處理設施的國家進行處置。 巴塞爾公約要求將危險廢物的產生和廢物的越境轉移保持在最低限度。 危險廢物的運輸須遵守接收國的知情許可和法律。 危險廢物的越境轉移取決於良好的環境實踐，並確保接收國能夠安全地處理這些廢物。 危險廢物的所有其他運輸均被視為非法，因此具有犯罪意圖，受國家法律和處罰。 該國際公約為在國際層面控制該問題提供了一個基本框架。
化學品的危險特性
有害物質是由於其毒性、易燃性、爆炸性、輻射或其他危險特性而對健康和財產構成威脅的化合物和混合物。 公眾的注意力往往集中在致癌物質、工業廢料、殺蟲劑和輻射危害上。 然而，不屬於這些類別的無數化合物可能對公眾的安全和健康構成威脅。
危險化學品可能會造成物理危害，儘管這在運輸和工業事故中更為常見。 碳氫化合物可能著火甚至爆炸。 取決於最初存在的化學物質，火災和爆炸可能會產生自身的毒性危害。 涉及殺蟲劑儲存區的火災是一種特別危險的情況，因為殺蟲劑可能會轉化為毒性更強的燃燒產物（例如有機磷酸酯中的對氧磷），而且在殺蟲劑儲存區燃燒可能會產生大量對環境有害的二噁英和呋喃。氯化合物的存在。
然而，毒性是大多數人對危險廢物的主要關注點。 化學品可能對人類有毒，它們還可能通過對動植物物種產生毒性而對環境造成破壞。 那些在環境中不易降解的物質（一種稱為 生物持久性) 或在環境中積累的物質（稱為 生物蓄積) 特別值得關注。
常用有毒物質的數量和危害性質發生了巨大變化。 在上一代，有機化學和化學工程的研究和開發已將數以千計的新化合物引入廣泛的商業用途，包括多氯聯苯 (PCB) 等持久性化合物、更有效的殺蟲劑、促進劑和具有異常和鮮為人知的作用的增塑劑. 化學品的生產急劇增加。 例如，在 1941 年，僅在美國，所有合成有機化合物的產量就不足 80 億公斤。 今天，它遠遠超過 XNUMX 億公斤。 今天常用的許多化合物幾乎沒有經過測試，也沒有得到很好的理解。
與過去相比，有毒化學品對日常生活的干擾也大得多。 許多曾經孤立或位於城鎮邊緣的化工廠或處置場已經通過郊區發展併入城市地區。 社區現在比過去更接近問題。 一些社區直接建在舊的處置場上。 儘管涉及有害物質的事故有多種形式並且可能非常個別，但絕大多數似乎涉及範圍相對較窄的有害物質，包括：溶劑、油漆和塗料、金屬溶液、多氯聯苯 (PCB)、殺蟲劑和酸和鹼。 在美國進行的研究中，在需要政府乾預的處置場中發現的十種最常見的有害物質是鉛、砷、汞、氯乙烯、苯、鎘、多氯聯苯、氯仿、苯並 (a) 芘和三氯乙烯。 然而，鉻、四氯乙烯、甲苯和鄰苯二甲酸二-2-乙基己基酯在那些可能會遷移或人類有機會接觸的物質中也很突出。 這些化學廢物的來源差異很大，取決於當地情況，但通常電鍍溶液、廢棄化學品、製造副產品和廢溶劑會產生廢物流。
地下水污染
圖 1 顯示了一個假設的危險廢物場地的橫截面，以說明可能遇到的問題。 （在實踐中，這樣的場所絕不能靠近水體或礫石床。）在設計良好的危險廢物處置（圍堵）設施中，有一個有效的防滲密封，以防止危險化學品遷移出現場並進入下層土壤。 這樣的場地也有設施來處理那些可以被中和或轉化的化學品，並減少進入場地的廢物量； 不能如此處理的化學品裝在不透水的容器中。 （然而，滲透性是相對的，如下所述。）
圖 1. 一個假設的危險廢物場地的橫截面
如果容器受損，化學品可能會洩漏，如果在處理過程中或現場受到干擾後進水或溢出，化學品可能會洩漏。 一旦它們滲透到場地的襯裡，或者如果襯裡破損或沒有襯裡，它們就會進入地下並由於重力而向下遷移。 這種遷移通過多孔土壤的速度要快得多，而通過粘土和基岩的速度要慢得多。 即使在地下，水也會向下流，並會沿著阻力最小的路徑流動，因此地下水位會沿水流方向略微下降，水流通過沙子或礫石時會更快。 如果地下有地下水位，化學物質最終會到達地下水位。 較輕的化學物質往往漂浮在地下水中並形成上層。 當地下水緩慢流過多孔岩石或礫石時，較重的化學物質和水溶性化合物往往會溶解或被地下水攜帶。 污染區域，稱為 羽， 可以通過鑽探測試井或鑽孔來繪製地圖。 羽流緩慢膨脹並向地下水運動的方向移動。
如果表層土壤受到污染，或被地下水污染，地表水可能會因場地徑流而受到污染。 當地下水流入河流或湖泊等當地水體時，污染物就會被帶入該水體。 一些化學物質傾向於沉積在底部沉積物中，而另一些則隨水流攜帶。
地下水污染可能需要幾個世紀才能自行清除。 如果當地居民使用淺井作為水源，則有可能通過攝入和皮膚接觸而暴露。
人類健康問題
人們通過多種方式接觸有毒物質。 在該物質的使用周期中，可能會在多個時間點接觸有毒物質。 人們在一家工廠工作，那裡的物質作為工業過程的廢物產生，回家前不換衣服或洗漱。 他們可能居住在非法或設計或管理不善的危險廢物處置場附近，由於事故或處理不慎或缺乏物質控制，或缺乏圍欄以防止兒童遠離現場，因此有機會暴露在危險廢物處置場附近。 由於貼錯標籤、存放不當和不適合兒童使用的消費品，可能會在家中發生接觸。
在考慮危險廢物的毒性影響時，三種接觸途徑是迄今為止最重要的：吸入、攝入和通過皮膚吸收。 一旦被吸收，根據接觸途徑的不同，人們會通過多種方式受到有毒化學品的影響。 顯然，與危險廢物相關的可能毒性作用的清單很長。 然而，公眾關注和科學研究往往集中在癌症風險和生殖影響上。 總的來說，這反映了這些地點的化學危害概況。
對居住在這些地點周圍或附近的居民進行了許多研究。 除了少數例外，這些研究在可驗證的、具有臨床意義的健康問題方面表現得非常少。 例外情況往往是污染特別嚴重，並且與現場緊鄰的居民或飲用從受現場污染的地下水抽取的井水的居民有明確的接觸途徑。 令人驚訝的是，沒有記錄在案的健康影響有幾個可能的原因。 一是與空氣污染和地表水污染不同，土地污染中的化學物質不易為人們所接受。 人們可能生活在被化學品高度污染的地區，但除非他們通過上述接觸途徑之一實際接觸到化學品，否則不會產生毒性。 另一個原因可能是接觸這些有毒化學物質的慢性影響需要很長時間才能形成，而且很難研究。 另一個原因可能是這些化學物質對人類造成慢性健康影響的效力低於通常認為的。
儘管對人類健康有影響，但土地污染對生態系統的破壞可能非常大。 植物和動物物種、土壤細菌（有助於農業生產力）和其他生態系統成分可能會因與任何可見的人類健康影響無關的污染程度而受到不可逆轉的破壞。
問題的控制
由於人口分佈、土地使用限制、運輸成本和社會對環境影響的關注，存在尋找經濟處置危險廢物問題的解決方案的巨大壓力。 這導致人們對源頭減少、回收、化學中和和安全的危險廢物處置（遏制）場所等方法越來越感興趣。 前兩個減少了產生的廢物量。 化學中和可降低廢物的毒性，並可將其轉化為更易於處理的固體。 只要有可能，最好在廢物產生地進行，以減少必須移動的廢物量。 殘餘廢物需要設計良好的危險廢物處置設施，使用最先進的化學處理和控制技術。
安全的危險廢物收容場所的建造成本相對較高。 需要仔細選擇地點，以確保不會輕易發生地表水和主要含水層（地下水）的污染。 場地必須設計和建造不透水的屏障，以防止污染土壤和地下水。 這些障礙物通常是厚重的塑料襯里和固定區域下方的夯實粘土層。 實際上，屏障的作用是延遲突破並減緩最終確實發生的滲透到可接受的速度，這種速度不會導致地下水積聚或嚴重污染。 滲透性 是材料的一種特性，描述為材料在給定壓力和溫度條件下抵抗液體或氣體穿透它的能力。 即使是滲透性最低的屏障，如塑料襯里或填充粘土，最終也會允許一些液體化學品通過屏障，儘管這可能需要數年甚至數百年，一旦發生突破，流動就會變得連續，儘管它可能發生在一個非常低的比率。 這意味著緊鄰危險廢物處置場下方的地下水始終存在一定的污染風險，即使它非常小。 地下水一旦被污染，淨化起來非常困難，而且往往是不可能的。
許多危險廢物處理場所定期通過收集系統進行監測，並通過測試附近的水井來確保污染不會擴散。 更先進的是在現場或附近建造回收和處理設施，以進一步減少進入處置場的廢物。
危險廢物收容站並不是解決土地污染問題的完美方法。 它們需要昂貴的專業知識來設計，建造成本高昂，並且可能需要監控，這會產生持續的成本。 它們不能保證未來不會發生地下水污染，儘管它們可以有效地減少污染。 一個主要的缺點是有人不可避免地必須住在附近。 危險廢物場所在地或擬建地點的社區通常會強烈反對，並使政府難以批准。 這被稱為“不在我的後院”(NIMBY) 綜合症，是對被認為不受歡迎的設施選址的常見反應。 就危險廢物場地而言，鄰避綜合症往往特別強烈。
不幸的是，如果沒有危險廢物控制場所，社會可能會完全失去對局勢的控制。 當沒有可用的危險廢物處理場時，或者使用一個危險廢物處理場的費用太高時，通常會非法處置危險廢物。 這些做法包括將液體廢物傾倒在偏遠地區的地面上，將廢物傾倒到流入當地水道的下水道中，以及將廢物運送到管理危險廢物處理的法律更為寬鬆的司法管轄區。 這可能會造成比管理不善的處置場所造成的更危險的情況。
有幾種技術可用於處理剩餘的廢物。 高溫焚燒是處理危險廢物最清潔、最有效的手段之一，但這些設施的成本非常高。 一種更有前途的方法是在水泥窯中焚燒液體有毒廢物，這種水泥窯在必要的高溫下運行，在發展中國家和發達國家隨處可見。 對於無法以任何其他方式處理的化學品，注入地下水位以下的深井是一種選擇。 然而，地下水的遷移可能很棘手，有時地下異常的壓力情況或井中的洩漏無論如何都會導致地下水污染。 脫鹵是一種化學技術，可以從鹵代烴（例如多氯聯苯）中去除氯和溴原子，以便通過焚燒輕鬆處理它們。
城市固體廢物處理中的一個主要未解決問題是意外或故意丟棄的危險廢物造成的污染。 這可以通過將處置轉移到單獨的廢物流中來最小化。 大多數城市固體廢物系統會轉移化學廢物和其他危險廢物，以免它們污染固體廢物流。 理想情況下，單獨的廢物流應轉移到安全的危險廢物處置場所。
迫切需要能夠以最低成本收集和妥善處置少量危險廢物的設施。 發現自己擁有一瓶或一罐溶劑、殺蟲劑或一些未知粉末或液體的個人通常無法承擔妥善處置的高昂成本，並且不了解其中的風險。 在將此類危險廢物倒在地上、衝進馬桶或焚燒並釋放到空氣中之前，需要一些系統來收集來自消費者的此類危險廢物。 一些城市贊助了“有毒物質收集”日，屆時居民會將少量有毒物質帶到一個中心位置進行安全處理。 一些城市地區引入了分散式系統，包括在家中或當地收集少量待丟棄的有毒物質。 在美國，經驗表明人們願意驅車五英里以安全處理家庭有毒廢物。 迫切需要對消費者進行教育，以提高對普通產品潛在毒性的認識。 氣霧罐、漂白劑、家用清潔劑和清潔液中的殺蟲劑具有潛在危險，尤其是對兒童而言。
廢棄危廢處置場
廢棄或不安全的危險廢物處理場是全球普遍存在的問題。 需要清理的危險廢物場地是對社會的重大責任。 各國和地方管轄區清理主要危險廢物場地的能力差異很大。 理想情況下，網站所有者或創建網站的人應支付清理費用。 實際上，這些場地經常易手，過去的所有者經常倒閉，現在的所有者可能沒有財力進行清理，而且由於昂貴的技術，清理工作往往會拖延很長時間研究之後是法律鬥爭。 較小和較不富裕的國家在與當前場地所有者或責任方談判清理時幾乎沒有影響力，也沒有大量資源來清理場地。
清理危險廢物場地的傳統方法非常緩慢且昂貴。 它需要高度專業化的專業知識，而這些專業知識往往供不應求。 首先評估危險廢物場，以確定土地污染的嚴重程度以及地下水是否受到污染。 確定居民接觸有害物質的可能性，在某些情況下，計算這種情況對健康造成的風險估計。 必須確定可接受的清理水平，即最終必須減少暴露的程度，以保護人類健康和環境。 大多數政府通過應用各種適用的環境法律、空氣污染標準、飲用水標準，並根據特定地點造成的健康風險的危害評估來決定清理水平。 因此，清理水平的設置反映了健康和環境問題。 必須就如何修復場地或如何最好地減少暴露做出決定。 修復是通過工程和其他方法實現這些清理水平的技術問題。 使用的一些技術包括焚化、固化、化學處理、蒸發、反复沖洗土壤、生物降解、密封、異地清除土壤和抽取地下水。 這些工程選項過於復雜且因具體情況而無法詳細描述。 解決方案必須適合特定情況和可用於實現控制的資金。 在某些情況下，修復是不可行的。 然後必須決定允許在該地點使用何種土地。