污泥林用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析

何潛

摘 要 結(jié)合我國城市污水處理剩余污泥產(chǎn)生、特性及處理處置準(zhǔn)入要求，對(duì)污泥林用全過程存在的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析與識(shí)別，并提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，為污泥林用的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞 剩余污泥;林用;準(zhǔn)入;環(huán)境;風(fēng)險(xiǎn)措施

中圖分類號(hào)：X173 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.17.086

2018年，我國全年生活用水量850億立方米[1]，排污系數(shù)按0.85計(jì)，則全年生活污水產(chǎn)生量723.35億立方米，經(jīng)管網(wǎng)收集進(jìn)入污水處理廠處理的污水比例按90%考慮，則污水處理量約651億立方米，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，二級(jí)生活污水處理廠產(chǎn)干泥量為1.5～2.0 t/萬立方米[2]。因此，我國2018年污泥產(chǎn)量4 882萬～6 510萬噸（含水率約80%）。

當(dāng)前，我國在城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)與實(shí)踐中，注重污水處理，而忽視污泥處理，形成“重水輕泥”的局面，導(dǎo)致污泥處理處置相對(duì)滯后。目前，國內(nèi)污泥一般處置方法包括填埋、焚燒、堆肥、建材利用等[3]。污泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、N、P、K以及植物生長必須的各種微量元素，可作為基質(zhì)肥料、土壤改良劑施用到土壤中，增加土壤肥力，促進(jìn)植物生長。但是，污泥中還含有重金屬、病原菌、持久性有機(jī)物、鹽分等，因此，其還林、還田使用應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，減少生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。基于此，對(duì)污泥還林還田可能產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并提出相應(yīng)管控措施。

1 污泥還林還田的準(zhǔn)入條件

1.1 污泥利用標(biāo)準(zhǔn)體系

我國對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥使用建立了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。污泥使用標(biāo)準(zhǔn)體系中，對(duì)污泥進(jìn)行分類時(shí)類別劃分執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 分類》（GB/T 23484—2009）。用于園林綠化的泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)》（GB/T 23486—2009）指標(biāo)限值要求，農(nóng)用污泥嚴(yán)格執(zhí)行《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284—2018），土地改良泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì)》（GB/T 24600—2009）規(guī)定。

1.2 政策法規(guī)及規(guī)定

2010年11月，原環(huán)保部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》（環(huán)辦〔2010〕15號(hào)），該通知是我國污泥處理處置走向規(guī)范化的標(biāo)志。2011年3月14日，《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》（建科〔2011〕34號(hào)）發(fā)布，該《指南》為污泥處理處置提供了技術(shù)保障。此外，對(duì)污泥以及處理處置后的污泥去向、用途、用量等進(jìn)行跟蹤、記錄應(yīng)遵守《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》（2014年1月1日起實(shí)施）。

2 污泥特性及危害分析

2.1 污泥產(chǎn)生及特性

城鎮(zhèn)污水處理廠污泥是指用物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法等處理城鎮(zhèn)污水處理廠廢水時(shí)產(chǎn)生的沉淀物、顆粒物和漂浮物，不包括柵渣、浮渣和沉砂池砂礫[4]，根據(jù)產(chǎn)生的部位不同，分為初沉污泥和剩余污泥。

剩余污泥產(chǎn)生于污水生化處理系統(tǒng)中剩余的活性污泥，呈灰色、褐色，比重略大于水、含水率高、脫水性能差。活性污泥（MLSS）主要組成包括具有代謝功能活性的微生物群體（Ma）、微生物內(nèi)源代謝和自身氧化殘余物（Me）、吸附在活性污泥表面上尚未降解或難以降解的有機(jī)物（Mi）以及污水挾入的無機(jī)物質(zhì)（Mii）四部分組成。剩余污泥的一般特點(diǎn)見表1。

2.2 污泥危害分析

剩余污泥屬于排出生化系統(tǒng)以外的活性污泥，主要組成為活體微生物，即細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等微生物，其次是有機(jī)污染物、無機(jī)鹽、重金屬等。

剩余污泥自身具有污染感染、毒害累積的特點(diǎn)，如處理和處置不當(dāng)，將會(huì)產(chǎn)生二次污染。1）污泥中含有大量微生物，必須采取有效的滅活措施，否則易產(chǎn)生感染性污染;2）污泥中部分有機(jī)物難生物降解，在環(huán)境中可轉(zhuǎn)化為持久性污染物;3）污泥中的無機(jī)鹽會(huì)導(dǎo)致土壤和水體環(huán)境質(zhì)量下降或惡化;4）污泥中的重金屬在土壤中不斷累積，會(huì)影響作物生長，甚至與地下水交叉污染。

3 污泥林用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

3.1 污泥林用

污泥林用是指將經(jīng)過無害化處理的污泥產(chǎn)物在林用地上有效利用的方式，一般用于園藝、林地、綠地等。當(dāng)前，我國土地的鹽堿化、沙漠化和貧瘠化趨勢(shì)尚未得到根本遏制，耕地不足是我國面臨的資源短缺問題之一。而剩余污泥富含有機(jī)質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，有利于土壤改良、土質(zhì)優(yōu)化，考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護(hù)等諸多因素，污泥農(nóng)用、林用是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)可行、可持續(xù)的污泥處置方式，也是一條符合我國基本國情的低碳發(fā)展之路。

3.2 污泥林用生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

污泥林用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)存在于污泥被利用的全生命周期中，包括污泥穩(wěn)定化處理、施用前、施用中、施用后，其對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)如圖1所示，主要包括以下5點(diǎn)。

3.2.1 改變土壤物理性質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)

土壤拌入污泥后，會(huì)使土壤的持水率、容重、孔隙率等物理指標(biāo)變化，過度或不恰當(dāng)施用污泥，將引起土壤結(jié)構(gòu)的改變，如含水過多、空隙堵塞等，都會(huì)導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，甚至導(dǎo)致其不適合植物生長。

3.2.2 改變土壤化學(xué)性質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)

土壤施加污泥后，會(huì)導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素等化學(xué)組成發(fā)生變化。污泥中殘留的難降解有機(jī)物，過剩N、P、S營養(yǎng)物質(zhì)及微量元素是土壤和地下水污染物的主要來源。

3.2.3 對(duì)土壤生物群落的影響

污泥自身含豐富的生物菌群，會(huì)引起土壤動(dòng)物多樣性改變，微生物菌群種類、數(shù)量和活性改變。如污泥穩(wěn)定化不徹底，既不利于植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，又會(huì)導(dǎo)致腐臭，釋放氣體污染物。

3.2.4 對(duì)土壤重金屬富集的影響

污泥中含有一定量重金屬，施加于土壤中，其重金屬不斷富集，經(jīng)雨水淋溶易擴(kuò)散至地下水或遷移至臨近地塊，導(dǎo)致土壤重金屬持久性污染。

3.2.5 對(duì)土壤無機(jī)鹽構(gòu)成的影響

污泥中含有氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、硫化物等無機(jī)鹽，林用后在土壤不斷累積，會(huì)造成土壤鹽堿化，導(dǎo)致地表、地下水溶解性物質(zhì)超標(biāo)。

4 污泥林用的風(fēng)險(xiǎn)防范措施

污泥林用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)由污泥自身特性、使用方式及監(jiān)控水平?jīng)Q定，可采用的風(fēng)險(xiǎn)防范措施包括以下5點(diǎn)。

4.1 嚴(yán)格污泥林用的準(zhǔn)入條件

對(duì)污泥來源進(jìn)行分類，嚴(yán)格執(zhí)行污泥利用的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及污染物控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不符合林用要求的污泥禁止進(jìn)入林地，如未穩(wěn)定化、含水多、源于工業(yè)污水的污泥。

4.2 有機(jī)質(zhì)與重金屬監(jiān)控

進(jìn)入林地的污泥應(yīng)開展有機(jī)質(zhì)和重金屬跟蹤監(jiān)測(cè)。污泥中有機(jī)氯、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)應(yīng)進(jìn)行濃度檢測(cè)，控制流入量。同時(shí)，對(duì)重金屬開展總量控制，關(guān)注重金屬在土壤中的富集情況。

4.3 林地邊界監(jiān)測(cè)與管控

污泥林用地邊界應(yīng)清楚標(biāo)志，設(shè)置觀察井，對(duì)地下水和土樣進(jìn)行取樣檢測(cè)，地下水和土壤檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)與污泥使用前的背景數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，防止林地污泥物污染臨近地塊或地下水。

4.4 土壤樣方與林木檢測(cè)

污泥林地設(shè)置網(wǎng)格樣方監(jiān)控點(diǎn)，定期取樣檢測(cè)，觀察土壤物理、化學(xué)、微生物指標(biāo)變化趨勢(shì)，并及時(shí)反饋調(diào)整污泥用量，防止林地環(huán)境質(zhì)量惡化。每年對(duì)林地產(chǎn)出的林木抽樣檢測(cè)，重點(diǎn)關(guān)注重金屬在林木中的含量水平變化。

4.5 林地修復(fù)管控

林地施用污泥達(dá)到一定年限（如15年）后，應(yīng)停止繼續(xù)施用污泥，以防止重金屬、持久性有機(jī)物進(jìn)一步累積。林地修復(fù)階段，風(fēng)險(xiǎn)未消失，應(yīng)繼續(xù)規(guī)范管控。

5 結(jié)語

污泥林用的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與污泥性質(zhì)、處理方法、林地特點(diǎn)、監(jiān)控手段、管理水平密切相關(guān)。因此，各級(jí)行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)積極牽頭，細(xì)化污泥林用技術(shù)規(guī)范，完善污泥林用標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)污泥林用的規(guī)范化工作。

污泥林用是一項(xiàng)資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并舉的措施，我國現(xiàn)階段污泥林用量很小，需要國家和行業(yè)修訂污泥利用技術(shù)政策，鼓勵(lì)提高污泥的林用比例。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：趙中正）