固體垃圾對水環(huán)境的損傷行為及其防治對策

張冰 丁婷 張秋雨 崔恬

摘要：伴隨著我國全面小康化的進(jìn)程，部分中高速發(fā)展的地區(qū)出現(xiàn)了固體垃圾堆積量超標(biāo)的不良現(xiàn)象。隨著水流域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，固體垃圾已經(jīng)對我國的水質(zhì)安全產(chǎn)生了巨大威脅，嚴(yán)重影響了我國可持續(xù)發(fā)展。目前，我國的固體垃圾處理政策還存在一定的缺陷，不僅對水環(huán)境造成了二次污染，也忽略了固體垃圾回收再利用的潛在資源。本文將從可持續(xù)發(fā)展的角度，重點討論和分析固體垃圾的處理方法，提出有利于防治水環(huán)境污染的科學(xué)完善的固體垃圾收運(yùn)體系、集成固體垃圾有效處理的方法等對策。

關(guān)鍵詞：固體垃圾;水環(huán)境;可持續(xù)發(fā)展;對策

概述

近年來，我國的固體垃圾量逐年遞增，給我國的水環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。隨著流域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，固體垃圾已經(jīng)對我國的水質(zhì)安全產(chǎn)生了巨大威脅。本文以目前我國困境——“固體垃圾圍城”及國內(nèi)固體垃圾處理方法為依托，對我國固體垃圾對水環(huán)境的損傷行為進(jìn)行了分析，并就怎樣避免水環(huán)境的損傷行為影響可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市生態(tài)三方面的分析。因此本文從可持續(xù)發(fā)展的角度，重點討論和分析了固體垃圾的處理方法，并從固體垃圾處理前、中、終端分別提出了建立科學(xué)完善的固體垃圾收運(yùn)體系、集成的固體垃圾有效處理的方法等防治環(huán)境污染對策。

1.研究背景

1.1固體垃圾現(xiàn)狀

中國環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會統(tǒng)計顯示，中國每年的垃圾產(chǎn)量接近10億噸0。其中，建筑垃圾約占5億噸，生活垃圾約占4億噸，而這兩類垃圾中均有固體垃圾，且占大部分。目前我國仍處于發(fā)展階段，各類建設(shè)不能落下，建設(shè)垃圾產(chǎn)生量多無可厚非。伴隨著我國全面小康化的進(jìn)程，居民的生活質(zhì)量提升了，生活垃圾產(chǎn)量也自然隨之增多。由于建筑垃圾、生活垃圾都包含固體垃圾，固體垃圾產(chǎn)量隨建筑垃圾和生活垃圾的不斷增多而增多。

所以問題就在于如何在既不影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的情況下，又能使固體垃圾產(chǎn)生量大幅度地降低。改革開放以來，我國城市每年產(chǎn)生的垃圾數(shù)量正在以8%的速度飛快地增長0。同時，部分發(fā)達(dá)國家為了減少垃圾處理的成本以及為了防止水環(huán)境污染，將垃圾投放到發(fā)展中國家，中國也一度是不少發(fā)達(dá)國家眼中的“垃圾投放場”。國內(nèi)的某些人回收“洋垃圾”中極少量的珍貴物品以謀取利益，但是代價卻是購入大量的“洋垃圾”，這種行為無疑加劇了我國的環(huán)境問題，尤其是對水環(huán)境造成了嚴(yán)重?fù)p傷。

1.2國內(nèi)固體垃圾處理方法

1.2.1衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋具有費用低、技術(shù)成熟等優(yōu)點，因此成為我國處理固體垃圾的重要手段之一，但是其缺陷也是我們不能忽視的。固體垃圾填埋場一方面占用了我國有限的土地資源，另一方面也對生態(tài)環(huán)境造成了長期的影響，

需要幾十年的維護(hù)控制才能達(dá)到封場狀態(tài)，在這期間，維護(hù)不善很可能導(dǎo)致爆炸。2020年杭州市某集團(tuán)，五名工人在進(jìn)行固體垃圾填埋場工作時，發(fā)生因沼氣意外泄露而造成的爆炸，其中一名工人搶救無效而死亡。同時，垃圾填埋場滲濾液的處理因為大量難降解的固體垃圾的存在而變得更加困難，如果這些滲濾液沒有進(jìn)行正確地處理，將會對地下水乃至水環(huán)境造成不可估量的威脅，這無疑給我們后代的發(fā)展留下了嚴(yán)重隱患。

1.2.2集中焚燒

集中焚燒比衛(wèi)生填埋更為環(huán)保。焚燒前一般要經(jīng)過固體垃圾分類和回收等步驟，因此集中焚燒可以更好地實現(xiàn)固體垃圾資源化和減量化處理。我們所需的熱能、電能都可以經(jīng)集中焚燒產(chǎn)生的能量來進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)了對能量的回收再利用。同時，固體垃圾中大量的細(xì)菌、病毒等也可經(jīng)集中焚燒被完全消滅。集中焚燒也有其需要攻克的難點，集中焚燒仍然需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。固體垃圾焚燒處理不僅對設(shè)備的要求非常高、而且技術(shù)難度很大、經(jīng)費投入多并且回收的周期漫長。但是目前我國垃圾分類政策還不夠完善，大部分人不知道如何進(jìn)行正確的垃圾分類處理，這就導(dǎo)致了固體垃圾分類不完整，使其在集中焚燒過程中容易產(chǎn)生二次污染。盡管焚化爐配備了清除灰塵和減少有毒和有害物質(zhì)排放的設(shè)施，但長期排放和微量有害物質(zhì)的積累，可能對地球上的生命造成慢性病理損害。

1.2.3堆肥

堆肥通過改善土壤組成和結(jié)構(gòu)以及減少潛在的土壤侵蝕來改善水質(zhì)。有機(jī)物可以通過堆肥作為肥料重復(fù)利用，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，完全符合可持續(xù)發(fā)展的理念。但是，如果固體垃圾分類意識不高，就會造成堆肥效果差，影響產(chǎn)品的銷售。同時，堆肥也會占用大量的土地資源，在氧化過程中產(chǎn)生的臭味氣體會污染空氣，影響居住環(huán)境。

2.固體垃圾損傷水環(huán)境

2.1具體的損傷行為

伴隨著各大水流域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，固體垃圾已然成為水污染的主導(dǎo)因素之一。在我國，固體垃圾污染水環(huán)境的案例已經(jīng)屢見不鮮了，比如2019年4月21日，承德市某食用菌種植有限公司建立一個滲坑，利用滲坑非法排放水污染物。錦州某鐵合金廠鉻渣排放不合理，造成20平方千米的水污染。這些都表明處理固體廢物已經(jīng)到了必須嚴(yán)肅對待的地步。

本文認(rèn)為大氣、土壤、水體是一體的，任何兩者之間都可以相互影響。如果一方受到污染，那么通過循環(huán)系統(tǒng)，最終會影響另外兩方。

固體垃圾在腐化的過程中會揮發(fā)和產(chǎn)生有害氣體，這些氣體會污染大氣，然后再通過地球這個大型循環(huán)系統(tǒng)，以雨水的形式重新進(jìn)入水環(huán)境內(nèi)，嚴(yán)重?fù)p害水質(zhì)安全。

下面從固體垃圾對土壤酸堿度的改變從而導(dǎo)致水環(huán)境損傷的角度進(jìn)行分析。大量堆積的固體垃圾經(jīng)過雨水沖刷后，其中的有害成分經(jīng)過土壤的間隙進(jìn)一步向深層的土壤擴(kuò)散。這種現(xiàn)象不僅使土壤結(jié)構(gòu)、成分發(fā)生了改變，也改變了土壤酸堿度。同時，土壤又可以溶于水，通過這種方式，土壤間接進(jìn)一步改變了水體的PH值。衡量水體質(zhì)量的一個重要指標(biāo)是PH值，如果水體PH值超標(biāo)，那么無疑就會對水環(huán)境造成重大的損傷。

除此之外，一些固體垃圾會隨著地表徑流直接進(jìn)入水體，對生態(tài)系統(tǒng)造成了一定的破壞，比如水生動物會因誤食塑料袋等固體垃圾而死亡。同時，這也容易造成淤積，從而阻塞河道、腐蝕農(nóng)田和損害水利工程。固體垃圾中的微小顆粒由于雨水的沖刷和重力的沉積進(jìn)入地表水，從而對水環(huán)境造成了污染。大量堆積的固體垃圾經(jīng)過雨水的淋溶，其中污染物以濾液的形式進(jìn)入地下水，從而污染了地下水系統(tǒng)和江河，這縮減了江河的有效面積，使該地區(qū)的排洪灌溉能力下降。由此看出固體廢棄物會嚴(yán)重?fù)p傷水環(huán)境，因此本文要尋找一種更為科學(xué)有效的固體垃圾處理體系，使資源可以得到充分利用。

2.2損傷原因

2.2.1垃圾分類意識薄弱

只有使垃圾進(jìn)行減量化、無害化、資源化，垃圾對水環(huán)境的損傷行為才能得到有效的遏制。垃圾分類是對垃圾進(jìn)行科學(xué)、有效化處理的基礎(chǔ)。但是，居民的垃圾分類意識比較薄弱，對垃圾分類的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)概念上的混淆，這就可能造成了垃圾分類工作進(jìn)度緩慢、效率不高。這使得垃圾在終端沒有得到妥善處理，造成了水環(huán)境的破壞，影響了水環(huán)境的生態(tài)平衡。

2.2.2公益被動性因素

環(huán)境保護(hù)在一定角度看起來是被動的，這也就造成了居民積極性不高的問題。這使得垃圾分類很難長久地發(fā)展下去，使得水環(huán)境污染問題根本得不到有效性地解決。

2.2.3技術(shù)設(shè)施不完善

由于受到技術(shù)因素的限制，目前國內(nèi)的垃圾處理方法還存在一些技術(shù)上的難關(guān)。我們要在已有的技術(shù)上，研究或者引進(jìn)新的技術(shù)，以達(dá)到垃圾處理終端對技術(shù)的要求。

3.固體垃圾的防治對策

3.1可持續(xù)發(fā)展角度分析

3.1.1資源可持續(xù)發(fā)展

我國每年生產(chǎn)近10億噸的垃圾，其中有一半是濕垃圾，濕垃圾中含有的氮磷鉀肥料元素至少有300萬噸，這些可以制成肥料，更重要的是，濕垃圾包含的有機(jī)碳能量可以提供一座百萬千瓦級火電站20年的用煤量，而這些能量相當(dāng)于5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的能量?？苫厥绽诔鞘谢厥盏睦幸舱剂撕艽蟮谋壤?，回收一噸紙可以再造出800公斤的好紙，回收一噸塑料可以生產(chǎn)出700公升左右的無鉛汽油或者柴油0。由此可以看出，只要我們構(gòu)建垃圾產(chǎn)業(yè)鏈，建立科學(xué)完善的垃圾收運(yùn)體系，就可以有效地進(jìn)行資源再利用。

3.1.2經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

如果垃圾分類可以做到市場化、體系化，那么在一定程度上降低某些產(chǎn)品的成本，從中獲取大量的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)中國市場的發(fā)展。在垃圾分類得到有效實施的前提下，工廠經(jīng)過某些技術(shù)處理，可以將垃圾重新變回原材料，從而變廢為寶，降低成本，比如木材、紙張等等，這些可以進(jìn)行粉碎成為原材料然后來制造燃料棒。

3.1.3生態(tài)環(huán)境

由于資源有限，所以我們應(yīng)該敦促政府盡快完善廢物分類和回收系統(tǒng)。如果我們不注重環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約，那么我們就會被動地接受大自然帶給我們的“反饋”。2018年，“山竹”狂掃香港之后，香港的街道堆滿了大量固體垃圾：泡沫、飲料瓶、鞋子、塑料袋.這些原本被扔到海里的固體垃圾，全都被“山竹”沖回了陸地，這就是大自然給我們最直接的警告。

3.2防治對策

我們應(yīng)該堅持分級處理和逐級利用的理念，通過垃圾處理的前、中、后端均衡發(fā)展固體垃圾處理的每個環(huán)節(jié)，先進(jìn)行垃圾減量化處理，再進(jìn)行物質(zhì)、能量的循環(huán)利用，以可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行垃圾處理。

3.2.1固體垃圾分類前端

垃圾分類模式中的一些概念混合交錯或者嵌套，這種分類模式對于民眾來說容易混淆，打擊了民眾的參與感，不利于實際操作性。垃圾分類的配套硬件設(shè)施布設(shè)也存在不合理的現(xiàn)象，垃圾桶種類較少，甚至一些小型城市或者農(nóng)村只布設(shè)一只垃圾桶。本文認(rèn)為只有有一個清楚明晰的固體垃圾分類模式和到位的固體垃圾配套設(shè)施，固體垃圾分類才能成為全民運(yùn)動，同時個人的環(huán)保意識也能提高。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，橡塑類對環(huán)境危害最大，剩余部分垃圾在自然界中基本可以降解，這樣環(huán)境問題就可以解決大半。因此本文認(rèn)為橡塑類應(yīng)該被認(rèn)定為第一要素。橡塑類便于分類和分揀，這對于民眾來說更容易上手。相對于干濕分類，通過這種方式，分檢員的工作量可以大幅度減少，同時分檢員可以將可被收購的固體垃圾分揀出來買賣，低附加值的物品集中起來由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一進(jìn)行處理，這樣更能激發(fā)分檢員工作的激情和效率。

同時，政府要加大宣傳力度，提供專項資金激勵市民參與固體垃圾分類的熱情，補(bǔ)貼分類指導(dǎo)志愿者、分檢員，加大配套硬件設(shè)施的投放，那么固體垃圾分揀的推行效果就會更明顯。政府也要加強(qiáng)對學(xué)生的垃圾分類知識教育，可以適當(dāng)?shù)乜紤]將垃圾分類知識添加到考試范圍內(nèi)。

3.2.2固體垃圾分類中端

目前，固體垃圾分類還沒有市場化和系統(tǒng)化，這就要求我們必須加快固體垃圾分類行業(yè)市場化的步伐。我們要清楚地認(rèn)識固體垃圾分類并不是一個絕對意義上的公益性工作，要讓固體垃圾分類工作符合國內(nèi)的市場發(fā)展的潮流，形成一個可以持續(xù)發(fā)展和盈利的產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展環(huán)保企業(yè)，使垃圾分類市場化、產(chǎn)業(yè)化。政府要將權(quán)力下放，實現(xiàn)政企分離，構(gòu)建一個可以資源回收利用的市場體系，既促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，又加快了資源的可回收利用。

政府也需要盡快地完善對垃圾分類處理的法律法規(guī)，使各部門責(zé)任明確，將責(zé)任劃分到人和企業(yè)，嚴(yán)厲懲罰造成嚴(yán)重水污染的人或者企業(yè)，用法律的手段規(guī)范垃圾分類行業(yè)。

3.2.3固體垃圾分類終端

（1）選址合理：固體垃圾衛(wèi)生填埋場的選址應(yīng)考慮環(huán)境、社會和工程因素，環(huán)境保護(hù)尤為重要。固體垃圾衛(wèi)生填埋場應(yīng)避開漫灘區(qū)和飲用水源區(qū)，使固體垃圾填埋場底部高于地下水位，防治飲水資源的污染。衛(wèi)生填埋場離河流和湖泊宜在50m以上，也要距離住宅區(qū)或供水點超過500米，這樣可以避免水體污染。同時，衛(wèi)生填埋場應(yīng)符合《準(zhǔn)生活固體垃圾衛(wèi)生填埋場封場技術(shù)規(guī)范》，這樣才可以避免封場不嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)致的氣體泄漏而發(fā)生的爆炸。

（2）綜合使用不同的處理手段：目前我國內(nèi)主要存在衛(wèi)生填埋、集中焚燒、堆肥這三種固體垃圾處理方法，這三種方法有各自的優(yōu)點，也有難以攻克的缺點。因此本文本著分級處理和和逐級利用的理念，綜合使用不同的處理手段。通過分檢員將可被回收利用的物品分揀出來買賣后，其余物品通過固體垃圾分類中端處理后，先進(jìn)行集中焚燒，將能量回收利用，將能量轉(zhuǎn)化為需要的電能、熱能等，最后采用堆肥與衛(wèi)生填埋相結(jié)合的手段對資源進(jìn)行二次回收。同時，輔以廢塑料回收、制磚、養(yǎng)蚯蚓等各種其他技術(shù)手段的綜合應(yīng)用，在處理能力、處理工藝布局、工廠布局、公共工程項目和服務(wù)設(shè)施等方面做到適當(dāng)搭配、相輔相成，形成一個綜合的廢物處理系統(tǒng)。

（3）發(fā)展新的技術(shù)：國外有采用輻射處理的方法，我們可以引進(jìn)輻射處理這種新的技術(shù)。輻射處理就是使用輻射和電子束照射城市固體廢物，以達(dá)到無害的消毒和殺菌處理目的。與化學(xué)、生物發(fā)酵處理相比，輻射處理具有其設(shè)備簡單，操作方便，滅菌效果強(qiáng)等優(yōu)點。同時經(jīng)過輻射后，污泥微粒尺寸由小變大最終凝結(jié)成塊，這使污泥具有很好的脫水沉淀功能，可以通過篩選將污泥過濾出去。

美國和德國都采用了輻射技術(shù)，并在自己國家建有這種輻射處理廠。美國設(shè)在波士頓鹿島的污泥輻射處理廠，日處理量為375m3，采用的最小輻射劑量為40萬拉德（rad）。德國設(shè)在萬德爾的污泥輻射處理廠，每小時處理量為6m3，采用的最小輻射劑量亦為40萬拉德。

致謝

如何正確地進(jìn)行垃圾處理、如何減少水環(huán)境污染、如何才能可持續(xù)發(fā)展作為近幾年的熱點話題，其初衷都離不開“綠水青山就是金山銀山”的理念。作為社會的一份子，研究熱點話題并提出意見與見解也是為我國環(huán)保事業(yè)作出微弱的貢獻(xiàn)。

至此，特別感謝致力于環(huán)保事業(yè)的前輩們，他們孜孜不倦地進(jìn)行調(diào)查研究，這為后輩的研究工作提供了寶貴的材料，使我國環(huán)保事業(yè)建設(shè)不斷向好的方向發(fā)展！

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作者簡介：張冰（1972--）副教授，工學(xué)碩士，主要研究方向為GNSS理論教學(xué)及科研