2021-4-10 | 環(huán)境污染論文
一、固體廢棄物的種類
1、生活垃圾
生活垃圾系指居民生活、商業(yè)活動(dòng)、市政建設(shè)、機(jī)關(guān)辦公等過程產(chǎn)生的固體廢棄物。生活垃圾的數(shù)量、組成及性質(zhì)正隨著城鄉(xiāng)建設(shè)和發(fā)展以及人們生活水平的提高而發(fā)生變化。例如,一地區(qū)家庭燃料以煤為主,則排放的垃圾成分以無機(jī)物為主,而在供應(yīng)暖氣和燃?xì)獾男^(qū),其產(chǎn)生的垃圾成分則以有機(jī)物為主。目前,我國僅少數(shù)大中城市對(duì)垃圾進(jìn)行了袋裝排放和分類收集處理,而混合垃圾的收集、清運(yùn)、處理和利用是相當(dāng)困難的。我國是世界上人口最多的國家,現(xiàn)有城市350多個(gè),城市人口達(dá)2億多,年產(chǎn)生活垃圾5000多萬t,并且每年還以10%的速度增長著。2002年我國生活垃圾清運(yùn)量為13638萬t,其中生活垃圾無害化處理量為7404萬t,生活垃圾無害化處理率為54.3%。
2、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物
有害固體廢棄物又稱為危險(xiǎn)固體廢棄物。這類廢棄物含有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性物質(zhì),因而可能會(huì)對(duì)人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害。為此,1983年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署已將有害固體廢棄物列為全球重大環(huán)境問題而加以重點(diǎn)管理。這類固體廢棄物數(shù)量一般較少,且約有一半為化學(xué)工業(yè)固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì),2002年我國危險(xiǎn)固體廢棄物產(chǎn)生量達(dá)1000萬t。放射性固體廢棄物主要來源于核電站用后核燃料的排放、研究機(jī)構(gòu)的同位素應(yīng)用、醫(yī)療單位放射性廢棄物處理等。生活垃圾、一般工業(yè)固體廢棄物、有害固體廢棄物和放射性固體廢棄物四類固體廢棄物中,放射性固體廢棄物和有害固體廢棄物由于其對(duì)環(huán)境危害大,屬于專門管理物質(zhì)。
二、農(nóng)用固體廢棄物的污染危害
固體廢棄物不僅排放量大,而且分散,特別是某些固體廢棄物中還含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物質(zhì)或氮、磷、鉀等植物營養(yǎng)成分,因此固體廢棄物的農(nóng)業(yè)應(yīng)用就成了解決固體廢棄物問題的重要途徑之一。但如果固體廢棄物農(nóng)用不合理,也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的危害。
1、農(nóng)用一般固體廢棄物可能產(chǎn)生的危害
生活垃圾含有較多的有機(jī)物質(zhì)和植物營養(yǎng)成分,用于農(nóng)田往往可以收到改良土壤、培肥地力和增加作物產(chǎn)量的效果。因此,垃圾農(nóng)用、進(jìn)行資源化處理的優(yōu)越性近年來受到了人們廣泛關(guān)注。另一方面,由于垃圾成分復(fù)雜,顆粒粗細(xì)不等,且含有較多的重金屬和蟲卵、病原微生物,如果處理不當(dāng),就有可能造成程度不等的環(huán)境污染與危害。首先,易于對(duì)土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生不良影響。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)每公頃施用150t未經(jīng)嚴(yán)格處理的垃圾時(shí),0~20cm的土層中土壤石礫(粒徑>2mm)和砂粒(粒徑>0.01mm)組分上升,土壤黏粒(粒徑<0.005mm)和粉砂粒(粒徑0.010~0.005mm)組分下降,從而使土壤保水、保肥能力下降,土壤陽離子代換量減小13%~22%,引起了氮素和鉀素嚴(yán)重流失。其次,長期施用垃圾將有可能引起農(nóng)田土壤重金屬含量積累。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所在小麥田連續(xù)兩年進(jìn)行試驗(yàn),當(dāng)每年每公頃施用垃圾7.5t時(shí),結(jié)果發(fā)現(xiàn)小麥籽粒中重金屬含量明顯高于未施垃圾的處理。第三,日益增多的有機(jī)合成材料及其制品會(huì)隨垃圾進(jìn)入農(nóng)田,造成對(duì)環(huán)境的污染。殘破的塑料薄膜等有機(jī)化工產(chǎn)品隨垃圾進(jìn)入農(nóng)田,不僅阻礙了土壤水分輸送和植物根系的伸長,同時(shí),由于這些有機(jī)化工產(chǎn)品還會(huì)緩慢地釋放出有毒有害物質(zhì),從而污染土壤和水環(huán)境。第四,垃圾如果未經(jīng)嚴(yán)格無害化處理而施于農(nóng)田,將會(huì)把大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵帶入土壤,成為各種疾病的傳播源。為此,垃圾農(nóng)用必須經(jīng)過認(rèn)真的挑選和嚴(yán)格的處理,在保證農(nóng)田土壤和生態(tài)環(huán)境不被污染的前提下方可作為土壤改良劑或肥料使用。
2、污泥的危害
污泥是污水處理廠處理污水、沉淀于污水處理池中的固體成分;污泥經(jīng)脫水后其有機(jī)質(zhì)含量一般在45%~80%,灰分量為20%~50%,且含有比較豐富的氮、磷、鉀及微量元素,因此脫水后的污泥經(jīng)常被作為土壤改良劑或肥料施于農(nóng)田。但是污泥成分復(fù)雜,一般總是含有重金屬、病原微生物以及有機(jī)化合物等一些有毒有害成分,例如污泥中的重金屬含量往往要比污水高幾倍到幾十倍。所以,如果污泥施用不當(dāng),不僅會(huì)影響作物生長、造成土壤污染,還會(huì)增加污染物在農(nóng)產(chǎn)品中的含量,這些污染物進(jìn)入食物鏈后會(huì)進(jìn)一步危害人、畜健康。而且對(duì)于污泥中的重金屬等污染物尚無有效的無害化處理方法。除重金屬外,有些污泥還存在著pH過高、過低或鹽分含量高等問題,如果長期大量地施用污泥會(huì)使土壤理化性質(zhì)變劣,如使土壤變得板結(jié)、發(fā)生次生鹽漬化等。另外,由于污泥中含有大量的有機(jī)物質(zhì),且多呈還原條件,特別是施入水田后,常常導(dǎo)致土壤氧化還原電位下降,土壤處于強(qiáng)烈還原條件,致使作物根系發(fā)育不良,甚至造成爛秧。污泥中含有的細(xì)菌和寄生蟲卵,也有可能危害牧草和蔬菜等作物生長,并易使疾病得到傳播。
3、粉煤灰的危害
粉煤灰是燃煤電廠或工廠燃煤動(dòng)力車間燃煤燃燒后排放的廢棄物,其成分大多數(shù)為極細(xì)的海綿狀空心玻璃球體,還有一些結(jié)晶物質(zhì)和未燃燒碳。粉煤灰的理化性質(zhì)取決于燃煤的品種、產(chǎn)地和燃煤粉碎的細(xì)度、燃燒方式和灰渣的收集方法(以水沖洗后沉淀或干燥狀態(tài)直接排放)。粉煤灰含有Al、Si、Fe、Ca、S、B、Zn等微量元素,一般為微堿性,pH為8~9。由于粉煤灰中含有較多的Si、Ca及某些微量元素,可以將其作為原料生產(chǎn)硅鈣肥。另外,粉煤灰也可以作為添加劑,加入到有機(jī)復(fù)混肥中,以提高有機(jī)復(fù)混肥的造粒強(qiáng)度,改善肥料的理化性狀;還可將粉煤灰和其他有機(jī)廢棄物相混合制成土壤改良劑、人造營養(yǎng)土等,用于土壤改良和花卉等特殊作物的生產(chǎn)。顯然,如果粉煤灰用量過大,則會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田土壤pH升高、土壤砂化,并造成土壤的重金屬污染。
三、固體廢棄物污染的防治
與廢水、廢氣和噪聲污染相比,固體廢棄物具有移動(dòng)性,不易擴(kuò)散,存續(xù)時(shí)間長,污染后果有可能需要較長時(shí)間才顯現(xiàn)出來等特點(diǎn)。也就是說,固體廢棄物往往又是污染其他環(huán)境要素的二次污染源,因此應(yīng)通過清潔生產(chǎn)等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用盡量減少固體廢棄物的排放量,還要加強(qiáng)對(duì)固體廢棄物的管理,通過對(duì)固體廢棄物的綜合開發(fā)利用,變害為利,實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化,減少對(duì)環(huán)境的污染負(fù)荷。
1、控制固體廢棄物污染的技術(shù)政策
自20世紀(jì)70年代以來,許多發(fā)達(dá)國家由于固體廢棄物處置場(chǎng)所緊張,處置費(fèi)用昂貴,加之資源短缺,提出了“資源循環(huán)”的理念,開始對(duì)固體廢棄物進(jìn)行綜合處理,以實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化。我國于80年代初期開始推行固體廢棄物資源化技術(shù),并于80年代中期提出了“資源化、無害化和減量化”這一控制固體廢棄物污染的技術(shù)政策,后來又提出了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的概念。由于資金、技術(shù)等方面的原因,我國固體廢棄物處理利用是以減量化為前提、無害化為先導(dǎo)、資源化為目的而開展的。減量化是通過技術(shù)進(jìn)步和工藝的革新,盡量減少生產(chǎn)過程固體廢棄物的排放量;對(duì)于已經(jīng)排放出來的固體廢棄物,采取措施減少其數(shù)量或減小其體積,如經(jīng)過堆肥、焚燒等處理減量化,都可使排放出的固體廢棄物的數(shù)量和體積大為減少。無害化是指用衛(wèi)生填埋、高溫堆肥、沼氣發(fā)酵、焚燒、熱解等方法處理固體廢棄物,使之達(dá)到不損害人體健康和不污染周圍環(huán)境的要求。無害化處理的方法很多,應(yīng)根據(jù)固體廢棄物的類型與特點(diǎn)以及處理所需費(fèi)用的高低選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒āYY源化則是指采取工藝措施從固體廢棄物中回收有用的物質(zhì)和能源,或使固體廢棄物得到再次利用,如可將粉煤灰制成硅鈣肥,把鋼渣用作生產(chǎn)水泥的原料等。
2、固體廢棄物污染的控制途徑
(1)完善和改造生產(chǎn)工藝。不同的生產(chǎn)工藝直接決定著固體廢物的生成量及其種類。目前我國與發(fā)達(dá)國家相比,不少企業(yè)的技術(shù)、裝備、生產(chǎn)工藝水平落后,資源和能源使用不合理,生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量低、質(zhì)量差,生產(chǎn)過程中物料浪費(fèi)大、能耗高,因而產(chǎn)生了大量固體廢棄物。所以,要解決固體廢棄物排放數(shù)量大的問題,首先就要從改造老企業(yè)設(shè)備、革新生產(chǎn)工藝入手,在減少能耗和提高原料利用效率的同時(shí),減少固體廢棄物排放量,從而實(shí)現(xiàn)“清潔生產(chǎn)”。
(2)推行原料多級(jí)利用工藝。從不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過程來看,生產(chǎn)一種產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢棄物可能就是生產(chǎn)下一個(gè)產(chǎn)品的原料。因此推行原料多級(jí)利用工藝,使生產(chǎn)第一種產(chǎn)品產(chǎn)生的廢物成為生產(chǎn)第二種產(chǎn)品的原料,而生產(chǎn)第二種產(chǎn)品產(chǎn)生的廢物又成為生產(chǎn)第三種產(chǎn)品的原料,如此多級(jí)利用一種原料,可使排放到環(huán)境的廢棄物數(shù)量最少,而經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的綜合效益是佳。
(3)綜合利用固體廢棄物。采取適當(dāng)?shù)拇胧┡c加工工藝對(duì)固體廢棄物進(jìn)行處理使之得到綜合利用,對(duì)于解決固體廢棄物排放所產(chǎn)生的環(huán)境問題是十分有效的。例如,對(duì)城市生活垃圾可采取先將鐵、玻璃和塑料從中分揀出來并分別加以回收利用,再對(duì)剩余部分做高溫堆肥處理使之轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料等,都是固體廢棄物綜合利用的例子。
(4)對(duì)固體廢棄物進(jìn)行無害化處理和處置。根據(jù)固體廢棄物種類及其成分的不同,可采取熱處理、固化處理和堆肥發(fā)酵處理等方法對(duì)固體廢棄物進(jìn)行處理,使之達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的無害化。
3、嚴(yán)格執(zhí)行固體廢棄物農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)
如前所述,固體廢棄物的農(nóng)業(yè)利用是實(shí)現(xiàn)其資源化的有效途徑之一。如可將鋼渣加工成硅肥、把粉煤灰加工成硅鈣肥等;另外,許多工業(yè)廢渣還可以用作土壤改良劑而直接施用于農(nóng)田土壤,如生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)品磷石膏可以用于改良?jí)A性土壤,高爐渣經(jīng)過適當(dāng)粉碎加工可以作為土壤改良劑用于改良質(zhì)地粘重、通透性不良的土壤等。如果這些固體廢棄物使用不當(dāng)則會(huì)造成土壤污染、土地退化等嚴(yán)重后果;重金屬、有毒有害有機(jī)化合物等進(jìn)入土壤后,既會(huì)影響作物生長,還會(huì)被作物吸收進(jìn)入食物鏈,最終對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害;過量施用固體廢棄物還有可能造成土壤次生鹽漬化、酸化或堿化以及由于玻璃等雜質(zhì)混入而引起的土壤質(zhì)地劣化。當(dāng)然,在降水或灌溉水的作用下,這些進(jìn)入土壤中的重金屬、有機(jī)污染物等又會(huì)在土體中移動(dòng),甚至抵達(dá)地下水,從而造成更大范圍的環(huán)境污染問題。因此,農(nóng)業(yè)利用固體廢棄物要十分慎重,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家的固體廢棄物農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行充分討論、論證,必要時(shí)可先在小范圍內(nèi)進(jìn)行田間試驗(yàn),待獲得可靠的數(shù)據(jù)資料后再擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
作者:閆實(shí) 單位:遼寧省農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站