生物医学废物焚烧是加纳等发展中国家使用最多的替代处置方法。由于垃圾的危险性，焚烧炉产生的底灰(BA)的处置不当是一个值得关注的问题。在天马医院(TGH)和Asuogyaman医院(VRAH)的焚化场进行了一项研究。BA样本被送到加纳工业研究所科学和工业研究理事会。将BA样品用fisher分析天平称重，研磨，并用120、100和80标准级筛目筛分，以确定BA粒度分布。利用x射线荧光光谱(XRF)和原子吸收光谱(AAS)技术分析了化学成分和重金属。结果表明，TGH样品的化学成分分别为CaCO3(49.90%)、CaO(27.96%)和MgCO3 (6.02%)， VRAH样品的化学成分分别为CaCO3(48.30%)、CaO(27.07%)和SiO2(6.10%)。BA中TGH的平均浓度(M) (kg M?3)和标准差(SD)分别为7.082±0.478 (Ti)、4.657±0.127 (Zn)和4.271±1.263 (Fe)， VRAH的平均浓度为10.469±1.588 (Ti)、7.896±2.154 (Fe)和4.389±0.371 (Zn)。因此，BA的重金属平均浓度高于WHO土壤允许值0.056 kg m?3 (Ti)， 0.085 kg m?3 (Pb)， 0.100 kg m?3 (Cr)和0.036 kg m?3 (Cu)。此外，BA分析样品中存在的重金属TGH和VRAH的平均浓度由高到低依次为:Ti b> Zn > Fe和Ti > Fe > Zn。因此，建议必须妥善处理BA，因为分析样本中存在的重金属具有危险性，可能造成环境和公众健康问题。
最近的人口增长和埃博拉病毒、严重急性呼吸系统综合征(SARS)、2019年冠状病毒病(COVID-19)和其他疾病等疾病的爆发(buctaru et al.， 2021)大大增加了全球医疗活动。不幸的是，医疗活动也导致生物医学废物(BMW)的产生不断增加，使其难以管理(Olaniy等人，2018;Chisholm等人，2021)，特别是在加纳等发展中国家(Debrah等人，2022b, d, e)。对宝马的不当处理导致感染性宝马数量上升。例如，在撒哈拉以南非洲(SSA)，在埃塞俄比亚的亚的斯亚贝巴，卫生设施产生了约41%的传染性宝马(Debere et al.， 2013)。Oli等人(2016)的一项研究还显示，超过40%的传染性宝马是在尼日利亚东南部的卫生设施中产生的。传染性宝马车(49.1%)在东部和大阿克拉地区的六个选定的医疗机构中产生(Debrah等人，2021a)，在加纳库马西的医疗机构中产生(Oduro-Kwarteng等人，2021)。这些数值高于世界卫生组织建议的15%限值(世卫组织，2018年)，达到35-50% (deere等人，2013年;Debrah et al.， 2021a;Oduro-Kwarteng等人，2021;Oli et al.， 2016)。
这可能会通过不可控的处置，如在露天空间倾倒和坑内燃烧，对环境和公众健康产生不利影响(Debrah等人，2021a, b, c;Debrah等人，2022a, b, c, d, e, f;Leal Filho等人，2022a)，在非洲很常见。宝马的不当处理阻碍了大多数发展中国家实现一些可持续发展目标(sdg)，特别是良好的健康和福祉(SDG3)，清洁水和卫生(SDG6)和气候行动(SDG13) (Leal Filho等人，2022b, c)。加纳的情况就是如此。
考虑到SSA国家卫生机构生产的传染性宝马数量巨大，目前采用焚烧方法来最大限度地减少产生的宝马，并减少宝马传染性废物带来的问题(Awodele等人，2016)，对环境产生负面影响(Debrah等人，2021a)。发展中国家的研究表明，焚烧可以使宝马的重量减轻70%以上(Xiao et al.， 2018;Zhao et al.， 2010)，体积下降90% (Debrah et al.， 2021a;Xiao et al.， 2018)。焚烧后，大量的燃烧残留物以底灰(BA)的形式存在。虽然宝马焚烧处置在SSA被广泛使用，但其环境影响导致了气体释放引起的公共卫生问题(Rahman & Singh, 2019)。发达国家的一些流行病学研究表明，焚化炉工人/操作员和离焚化炉较近(< 10公里)的居民患有与其工作环境有关的疾病。其中包括喉癌(Michelozza等人，1998年)、胃癌(Dockery和Pope III, 1994年;Rapiti et al.， 1997)，肝癌(Elliott et al.， 1996)，以及尿液诱变剂(Landrigan et al.， 1987)。其他研究还表明，焚化炉操作员的头发中可能含有大量汞(Kurttio等人，1998年)，血液中可能含有铅和镉(Wrbitzky等人，1995年)，血液/尿液中可能含有六氯苯(Angerer等人，1992年)。这些影响表明了为什么一些工业化国家，如美利坚合众国(美国)，德国和荷兰，已经阻止在宝马的管理中使用焚化炉(Abor & Bouwer, 2008)。相反，大多数国家选择了最可接受的替代技术来处理宝马，如微波、等离子体热解和电离高压灭菌器，环境和健康问题最小(Dharmaraj等人，2021;Xu et al.， 2020;赵等，2021;Zimmermann, 2018)，对环境和人类健康的威胁较小(Zhao et al.， 2021)。在发展中国家，特别是在SSA，由于与宝马的采购和管理相关的财务影响，这些处理宝马的替代技术很少见(Leal Filho等人，2022d;Dinis et al.， 2022;Debrah et al.， 2022a)。尽管目前的现代焚化炉在850-1200°C的温度范围内运行，但含有不可生物降解金属的BA会影响整个生态系统和人类健康(Dwivedi等人，2019;Premkumar等人，2018;魏等人，2021)。Agnihotri和Kesari(2019)、Tait等人(2020)和Wallace等人(2020)最近的研究表明，Cd、Hg和Pb等重金属可导致癌症和长期神经系统疾病等慢性疾病，并可能导致发病(Bennett等人，2001;Yang等人，2020)。此外，这些和其他重金属可以通过土壤渗透并污染饮用水(Kapoor & Singh, 2021;Mukherjee et al.， 2021)，然后被食物链中的植物、动物和其他生物吸收(Feng et al.， 2020;Manzoor & Sharma, 2019;Sonone et al.， 2020)。同时，积累的重金属对自然界的各种生物造成慢性和急性毒性作用。
在加纳，宝马的处理设备已经从传统的开砖容器(De Montfort)转变为目前的盖砖6调节器钢瓶气体焚烧炉。只有数量有限的医疗中心拥有这种新的6调节器钢瓶气体焚化炉设备。然而，很少有关于焚化炉的研究涉及加纳的垃圾焚烧管理条例。例如，Amfo-Otu等人(2015)的研究表明，在De montfort型焚烧炉的BA中发现了Pb、Cd、Hg和Cr等重金属，其Pb浓度为147.50 mg/kg。此外，Adama等人(2016)的一项类似研究也报道了De Montfort焚化炉中汞、铅、锌、银、铬和镉的释放。然而，据本研究作者所知，目前在加纳尚未有涉及BA的6调节器钢瓶气体焚烧炉中存在的粒径分布、主要化学成分和重金属残留浓度的研究。
因此，本研究旨在评估和确定两种情况下BA中发现的化学成分的重要元素:加纳的Tema医院(TGH)和Asuogyaman医院(VRAH)。从加纳大阿克拉地区TGH和东部地区VRAH的6调节阀钢瓶气体焚烧炉中获得了宝马BA中存在的颗粒尺寸分布和重金属浓度。
本研究使用的BA样本来自TGH和VRAH设施，分别有409和55名患者的床位容量。TGH和VRAH估计每天产生1.10千克和2.30千克BMW传染性废物，每周累积量分别为3.20吨和0.90吨。从TGH和VRAH焚化炉焚烧BMW后，每周产生的BAs分别为0.27吨和0.07吨。TGH和VRAH中使用的焚烧炉由砖砌成，并覆盖有波纹铁皮。焚化炉的炉壁由三层组成，以减少燃烧过程中的热量传递。此外，纤维被放置在墙壁和覆盖的波纹铁皮之间，以防止热量传递。焚化炉有两个燃烧室，一个有六个出口的鼓风机和一个有7个出口的前装载窗口。两个腔室的工作温度范围分别为800±50℃和1100±50℃，由两个带有六个调节器的气瓶提供气体动力。从TGH和VRAH的各个病房收集的传染性宝马由操作员直接装入焚化炉，并在2-3小时内连续燃烧，最高温度为800℃。从VRAH产生的BA被拖到垃圾填埋场，而TGH被倾倒在焚化炉附近。图1为TGH、VRAH焚烧炉。
六缸气体焚烧炉:(a)前视图和(b)气缸调节器
通过临界观察和BA分析，获得了BMW在TGH和VRAH焚烧过程的定性数据。数据收集的时间框架为一个月，即2021年3月。本署每日检查和观察输入焚化炉的废物种类，以及废物在焚化后的处置情况。此外，焚烧后的ba被收集并送到加纳科学和工业研究理事会-工业研究所(CSIR-IIR)实验室分析。
从2021年3月起，每9天从VRAH和TGH 6调节器钢瓶气体焚烧炉收集颗粒样(0.300 kg)。收集的BA还含有其他粗料，如玻璃、砖、混凝土和重金属(Ti、Fe和Cu)，这些材料来自宝马汽车中的药瓶和针头，或用于建造焚化炉。热BA样品在室温下冷却，然后在105°C下干燥24小时，类似于Bakkali等人(2013)的程序。每个干燥的BA样品使用实验室砂浆和杵逐渐研磨成更小的颗粒尺寸，以允许残留物相和萃取溶液之间的交换(Bakkali等人，2013;吉林,2000)。将接地的BA按振动筛安装的标准化等级网格分为120、100和80三个尺寸。然而，在20分钟内，取样的BAs被筛选到125μm以下、125 ~ 150μm、150 ~ 180μm和180μm以上的粒度。
x射线荧光光谱分析
用x射线荧光(XRF)光谱法测定了BA中的元素组成。将制备的0.300 kg TGH和VRAH底灰样品部分压成饼。利用S2 Ranger能量色散仪对BA的化学成分进行定性分析，确定未知元素。
重我tal分析
在使用SP-IAA320原子吸收分光光度计(AAS)模型(范围为190-900 nm，精度≤±0.5 nm)分析重金属之前，实验室必须彻底清洁，以消除可能影响结果的污染。将干燥的样品(0.001 kg)转移到装有10 cm3 HNO3的圆底烧瓶中，在热板上蒸发1小时以上。将蒸发后的残渣用浓HNO3和HClO4按3:1的比例在25℃下消化10-15 min。消化后的混合物在热板上300°C稳定加热约120分钟，直到所有HClO4气体蒸发。25℃冷却后，用Whatman 42号滤纸过滤。滤液保存在0.001 m3标记良好的聚乙烯瓶中，准备进行分析。对估计的痕量金属进行了同样的程序，并用原子吸收光谱进行了记录和分析。
摘要
介绍
材料与方法
结果与讨论
结论
数据可用性
参考文献
致谢
作者信息
道德声明
#####
TGH和VRAH中BA的筛分粒度分布如图2所示。本研究中BA颗粒主要分布在180μm以上和125μm以下。这可能是由于样品的处理，如研磨或筛表面的接地样品的数量。
BA样品在VRAH和TGH焚化炉中的粒度分布
青青草丝瓜草莓秋葵污下载官方网址免费安卓图2显示，在70% TGH BA样品中，180μm以上粒径的VRAH的质量百分比减少了9%。百分比的差异可能是由于在TGH BMW焚化中发现的玻璃，陶瓷和其他材料的高含量。BA颗粒的质量百分比含量随粒径的增大而减小，从180μm减小到125μm。在125μm以下，由于VRAH BA中重金属含量较高，VRAH质量百分比颗粒增加了12% (VRAH质量样品的34%和TGH颗粒质量样品的24%)。本研究的粒径分布与Yu et al.(2013)在中国进行的研究相似，但与Bakkali et al.(2013)在摩洛哥拉巴特进行的研究相反。
XRF分析是确定宝马BA元素状态的主要技术。决定元素的组成取决于焚烧炉中废物的毒性(Bakalár et al.， 2021;Li et al.， 2004)，炉子类型和气体速度(Chang et al.， 2009)。表1给出了从TGH和VRAH焚烧炉的XRF分析样品中获得的氧化物的化学成分。得到的结果表明，每个BA分析样品中CaCO3的含量高于所有剩余的氧化物。TGH的BA主要成分为CaCO3(49.90%)、CaO(27.96%)、MgCO3(6.02%)、MgO(2.87%)、SO3(2.34%)和SO4 (2.80%); VRAH的主要成分为CaCO3(48.30%)、CaO(27.07%)、SiO2(6.10%)、MgCO3(6.12%)、MgO(2.93%)和Al2O3(3.74%)。TGH和VRAH BA样品中氧化物的高百分比表明，大部分焚烧的宝马都包括生活垃圾，这强调了在源头进行适当隔离的必要性。
BA虽然含有CaCO3，但在本研究中CaCO3的含量较高，平均为49%，这可能是由于焚烧BMW过程中存在纸张所致(Chang et al.， 2017)。这也可能是由于在建造焚化炉时使用了大理石(de Oliveira等人，2021;Hashimoto et al.， 2017;Krajewska, 2018)，并可能通过患者以药物形式使用CaCO3膳食补充剂(salom
TGH和VRAH焚烧炉的实验室分析显示，氧化成分的结果好坏参半。这可归因于医院的规模、所处的区域以及每家医院开展的活动的性质(Christiana & Anushree, 2021年)。在本研究中，TGH BA中SO4和SO3的含量大于VRAH, K2O则相反。SO3的含量可能是由于纸张、食物垃圾、塑料、皮革混合物、橡胶、纺织品、木材、玻璃、陶瓷和金属的存在，这些物质在BA中仍然残留(Kaiser, 1968)。然而，BA中高浓度的SO3会有问题，因为它在低于500°C的温度下会转化为SO4，变得具有幸福宝APP官方网站下载免费腐蚀性(Hardman & Stacy, 1998;Jaworowski & Mack, 1979;Marier & Dibbs, 1974;Sarbassov et al.， 2017)。
重金属，如Zn、Pb、Cr、Ni、Cu和Cd，由于其耐腐蚀和抗菌表面因素，主要用于制造或涂覆医疗工具和摄影(Bakkali等人，2013)。
表2的结果显示了TGH和VRAH中BA样品的重金属浓度。尽管TGH和VRAH BA样品的平均(M)和标准差(SD)浓度不同，但它们都含有Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn和Pb。VRAH BA中Ti、Fe和Cu重金属的平均浓度高于TGH BA，而Cr、Mn和Ni则相反。来自TGH和VRAH的ba平均浓度的差异可归因于不当的废物分类，因为宝马的彩色塑料材料含有重金属(Tufail, 2008)。TGH和VRAH分析结果表明，Ti值最高，分别为7.082±0.478 kg m?3和10.469±1.588 kg m?3。Ni对TGH和VRAH的影响最小，分别为0.030±0.021 kg m - 3和0.025±0.011 kg m - 3。TGH和VRAH重金属平均浓度由高到低依次为:Ti > Zn > Fe > Cr > Pb > Mn > Cu > Ni和Ti > Fe > Zn > Cu > Mn > Pb > Cr > Ni。铁、锌和铜等重金属对人体至关重要，但浓度过高就会有毒。铅和铬重金属是有害的，对人类有很高的负面影响(Tchounwou etal .， 2012)。重金属在TGH和VRAH BA中的排序表明，TGH BA的毒性大于VRAH。
本研究在TGH和VRAH中获得了更高的Ti、Fe和Zn的平均浓度，类似于中国对BMW BA污染物的研究(Zhao et al.， 2010)。BA中Ti、Fe和Zn的浓度较高，是因为它们被广泛用作医疗设备中的金属合金(Dehghan-Manshadi etal .， 2020;Hernández-Escobar等人，2019;Kazemi et al.， 2020)。然而，由于它们的高熔点，高于焚化炉使用的温度，Ti和Fe倾向于存在于BA中。
BA中发现的一些金属可能含有可在环境中持久存在的有毒污染物(如Pb、Ni、Cu和Cr) (Kumar等人，2021;thua等人，2021)，对其产生负面影响(Andreola等人，2019;登月舱,2018;Manzoor & Sharma, 2019;Yin等人，2020)。TGH BA和VRAH BA释放的Ti、Cr、Cu、Mn和Pb的平均浓度超过了世界卫生组织允许的土壤重金属，包括VRAH BA释放的Fe，如表2所示。由于其重金属含量高，处理不当可能会对环境和公众健康产生负面影响。就人体健康影响而言，每种重金属都有不同的特性和影响。例如，暴露于BA样品中含有的高浓度钛可能导致咳嗽、气闷和胸痛(Lenntech, 2022)。BA中存在的锌和铁可能导致恶心、呕吐和贫血(Kim et al.， 2019;Njoku et al.， 2020;Saria, 2016)。
从所呈现的结果来看，焚烧宝马所产生的BA的处置需要得到妥善解决，因为由此产生的BA会威胁到生态系统和人类。BA中的重金属成分可浸出到水体、地下水和土壤中，污染环境，并可能引起癌症、呼吸等严重影响人体健康的问题(Mozhi等，2022;Munawer, 2018)。
诊断中心、医疗保健中心、血库、研究机构和实验室产生的宝马在处理不当和处置不当时是危险的，会对环境和公众健康产生负面影响。特别是在SSA国家，以及在加纳，宝马主要被焚烧。虽然这种焚烧过程减少了宝马的体积和重量，但它也产生了含有重金属和氧化物的BA，对人体健康和环境有毒。从本研究结果的分析出发，涉及XRF和ASS技术，本研究使用加纳两家医疗机构(即TGH和VRAH)的BA的结果显示，来自这两家医疗机构的宝马焚烧炉产生的BA在焚烧的宝马中含有高浓度的重要无害废物，这些废物含有CaCO3、CaO、SiO2、MgCO3、MgO、SO3和Al2O3。由建筑和生活垃圾中使用的材料产生，如食物垃圾、陶瓷、塑料和纸张。如果在焚烧之前进行适当的隔离处理，这些值可以降低。在两个焚化炉中都发现了高浓度的重金属，特别是Ti、Fe、Zn、Pb、Cu、Mn和Cr，超出了世卫组织允许的土壤限制，但Ni除外。在TGH和VRAH焚烧炉中，BA副产物中Ti重金属含量最高，分别为7.082±0.478 kg m?3和10.469±1.588 kg m?3。钛是最危险的重金属之一，对环境和人类健康产生负面影响。
从本研究的结果可以得出结论，焚化炉中BA的不当处理可能会通过渗滤液污染环境和水体，可能导致呼吸系统疾病和癌症等健康问题，同时也会对环境产生负面影响。确保通过卫生的堆填区妥善处置BA，可尽量减少环境中的重金属和有害成分，也可保护人体健康。具体可持续发展目标(如可持续发展目标3、6和13)的推进在很大程度上取决于旨在促进非洲更好地处理废物的行动。因此，这项研究对加纳这一发展中国家至关重要，因为加纳需要关注有益于人类健康的环境问题。它对填补这方面的知识差距和南南非区域研究的缺乏作出了贡献。
本研究是在加纳COVID-19大流行上升的时候进行的，选定的医院被指定为COVID-19中心。作者无法在宝马垃圾焚烧之前对其进行分类。因此，未来的研究必须尝试对焚烧的宝马废物进行分类，并分析焚烧炉中BA中石灰石的百分比，石灰石可能用于粘合材料。
