固體廢棄物對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境污染及其防治

摘要從固體廢棄物的種類(lèi)和產(chǎn)生的方式闡述了不同農(nóng)用固體廢棄物對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染和危害，并對(duì)怎樣防治固體廢棄物污染和危害提出了對(duì)策和措施。

關(guān)鍵詞固體廢棄物；農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境；危害；防治

中圖分類(lèi)號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）01-00189-02

作者簡(jiǎn)介 閆實(shí)（1978-），男，河北青龍人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作，Email：ysrock@163.com。

收稿日期20131206固體廢棄物是指人類(lèi)在生產(chǎn)、生活等活動(dòng)中產(chǎn)生的一般不再具有原使用價(jià)值而被丟棄的以固態(tài)和泥狀賦存的物質(zhì)。由于人類(lèi)在開(kāi)發(fā)利用自然資源從事生產(chǎn)和生活活動(dòng)時(shí)，受到實(shí)際需要和技術(shù)條件的限制，總要將其中一部分作為廢物丟棄；另一方面，由于各種產(chǎn)品本身都有不同的使用壽命，超過(guò)了一定期限就會(huì)成為廢物。這些廢棄的資材、物品為固體狀，則稱(chēng)之為固體廢棄物。由于生產(chǎn)所用原材料、生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平不同，產(chǎn)生的固體廢棄物也不相同；從原料多級(jí)利用角度來(lái)看，固體廢棄物問(wèn)題既是生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，又是合理利用資源問(wèn)題[1]。

1 固體廢棄物的種類(lèi)

固體廢棄物種類(lèi)按其組成可分為有機(jī)廢棄物和無(wú)機(jī)廢棄物，按形態(tài)可分為固體（塊狀、粒狀和粉狀）和泥狀（污泥）廢棄物，按來(lái)源可分為工業(yè)廢棄物、礦業(yè)廢棄物、生活垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物和放射性廢棄物，按其有害程度又可分為有害廢棄物和一般廢棄物。但最為常見(jiàn)的是按其來(lái)源劃分固體廢棄物種類(lèi)。

1.1產(chǎn)業(yè)固體廢棄物產(chǎn)業(yè)固體廢棄物是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中未被利用而排放的副產(chǎn)物，可分為以下幾類(lèi)。

1.1.1工業(yè)固體廢棄物。工業(yè)固體廢棄物是指在工業(yè)生產(chǎn)和加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、粉塵、碎屑、污泥等，主要包括冶金固體廢棄物、燃料灰渣、化學(xué)工業(yè)固體廢棄物、石油工業(yè)廢棄物、糧食、食品工業(yè)固體廢棄物等幾類(lèi)。

1.1.2農(nóng)業(yè)固體廢棄物。農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中排放出來(lái)的廢棄固體物統(tǒng)稱(chēng)為農(nóng)業(yè)固體廢棄物，主要成分有秸稈及其他枯枝落葉、動(dòng)物尸體及骨骼、工廠化養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的畜禽糞便、生產(chǎn)食用菌后的茹渣等。此外，木材及其他農(nóng)副產(chǎn)品加工企業(yè)排放的固體廢棄物廣義上也屬農(nóng)業(yè)固體廢棄物。

1.2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(guò)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(wú)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(guó)僅少數(shù)大中城市對(duì)垃圾進(jìn)行了袋裝排放和分類(lèi)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(guó)是世界上人口最多的國(guó)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5 000多萬(wàn)t，并且每年還以10%的速度增長(zhǎng)著。2002年我國(guó)生活垃圾清運(yùn)量為13 638萬(wàn)t，其中生活垃圾無(wú)害化處理量為7 404萬(wàn)t，生活垃圾無(wú)害化處理率為54.3%。

1.3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(chēng)為危險(xiǎn)固體廢棄物。這類(lèi)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(lèi)的生活環(huán)境產(chǎn)生危害。為此，1983年聯(lián)合國(guó)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(wèn)題而加以重點(diǎn)管理。這類(lèi)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(guó)危險(xiǎn)固體廢棄物產(chǎn)生量達(dá)1 000萬(wàn)t。放射性固體廢棄物主要來(lái)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(lèi)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(zhuān)門(mén)管理物質(zhì)。

2 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(yíng)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(wèn)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。

2.1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(yíng)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(lái)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(chóng)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(guó)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150 t未經(jīng)嚴(yán)格處理的垃圾時(shí)，0～20 cm的土層中土壤石礫（粒徑>2 mm）和砂粒（粒徑>0.01 mm）組分上升，土壤黏粒（粒徑<0.005 mm）和粉砂粒（粒徑0.010～0.005 mm）組分下降，從而使土壤保水、保肥能力下降，土壤陽(yáng)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(zhǎng)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(guó)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7.5 t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(zhǎng)，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[2]。第四，垃圾如果未經(jīng)嚴(yán)格無(wú)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(chóng)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(guò)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。

2.2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(zhǎng)、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(wú)有效的無(wú)害化處理方法。除重金屬外，有些污泥還存在著pH過(guò)高、過(guò)低或鹽分含量高等問(wèn)題，如果長(zhǎng)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(chóng)卵，也有可能危害牧草和蔬菜等作物生長(zhǎng)，并易使疾病得到傳播。

2.3粉煤灰的危害粉煤灰是燃煤電廠或工廠燃煤動(dòng)力車(chē)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(yíng)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(guò)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[3]。

3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(zhǎng)，污染后果有可能需要較長(zhǎng)時(shí)間才顯現(xiàn)出來(lái)等特點(diǎn)。也就是說(shuō)，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(guò)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(guò)對(duì)固體廢棄物的綜合開(kāi)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。

3.1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(lái)，許多發(fā)達(dá)國(guó)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(kāi)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(guó)于80年代初期開(kāi)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(wú)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(lái)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(guó)固體廢棄物處理利用是以減量化為前提、無(wú)害化為先導(dǎo)、資源化為目的而開(kāi)展的。

減量化是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和工藝的革新，盡量減少生產(chǎn)過(guò)程固體廢棄物的排放量；對(duì)于已經(jīng)排放出來(lái)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(guò)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(wú)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?chē)h(huán)境的要求。無(wú)害化處理的方法很多，應(yīng)根據(jù)固體廢棄物的類(lèi)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?。資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。

3.2固體廢棄物污染的控制途徑

3.2.1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(lèi)。目前我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)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(guò)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(wèn)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)”。

3.2.2推行原料多級(jí)利用工藝。從不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)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。

3.2.3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(wèn)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(lái)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。