固體垃圾對(duì)水環(huán)境的損傷行為及其防治對(duì)策

張冰 丁婷 張秋雨 崔恬

摘要：伴隨著我國(guó)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(duì)我國(guó)的水質(zhì)安全產(chǎn)生了巨大威脅，嚴(yán)重影響了我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。目前，我國(guó)的固體垃圾處理政策還存在一定的缺陷，不僅對(duì)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(diǎn)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(duì)策。

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

概述

近年來(lái)，我國(guó)的固體垃圾量逐年遞增，給我國(guó)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(duì)我國(guó)的水質(zhì)安全產(chǎn)生了巨大威脅。本文以目前我國(guó)困境——“固體垃圾圍城”及國(guó)內(nèi)固體垃圾處理方法為依托，對(duì)我國(guó)固體垃圾對(duì)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(diǎn)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(duì)策。

1.研究背景

1.1固體垃圾現(xiàn)狀

中國(guó)環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)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(lèi)垃圾中均有固體垃圾，且占大部分。目前我國(guó)仍處于發(fā)展階段，各類(lèi)建設(shè)不能落下，建設(shè)垃圾產(chǎn)生量多無(wú)可厚非。伴隨著我國(guó)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(wèn)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(kāi)放以來(lái)，我國(guó)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(zhǎng)0。同時(shí)，部分發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家，中國(guó)也一度是不少發(fā)達(dá)國(guó)家眼中的“垃圾投放場(chǎng)”。國(guó)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(jià)卻是購(gòu)入大量的“洋垃圾”，這種行為無(wú)疑加劇了我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題，尤其是對(duì)水環(huán)境造成了嚴(yán)重?fù)p傷。

1.2國(guó)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(fèi)用低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，因此成為我國(guó)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(chǎng)一方面占用了我國(guó)有限的土地資源，另一方面也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了長(zhǎng)期的影響，

需要幾十年的維護(hù)控制才能達(dá)到封場(chǎng)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(chǎng)工作時(shí)，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(wú)效而死亡。同時(shí)，垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理因?yàn)榇罅侩y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(méi)有進(jìn)行正確地處理，將會(huì)對(duì)地下水乃至水環(huán)境造成不可估量的威脅，這無(wú)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(guò)固體垃圾分類(lèi)和回收等步驟，因此集中焚燒可以更好地實(shí)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(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的回收再利用。同時(shí)，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(diǎn)，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(duì)設(shè)備的要求非常高、而且技術(shù)難度很大、經(jīng)費(fèi)投入多并且回收的周期漫長(zhǎng)。但是目前我國(guó)垃圾分類(lèi)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(lèi)處理，這就導(dǎo)致了固體垃圾分類(lèi)不完整，使其在集中焚燒過(guò)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(zhǎng)期排放和微量有害物質(zhì)的積累，可能對(duì)地球上的生命造成慢性病理?yè)p害。

1.2.3堆肥

堆肥通過(guò)改善土壤組成和結(jié)構(gòu)以及減少潛在的土壤侵蝕來(lái)改善水質(zhì)。有機(jī)物可以通過(guò)堆肥作為肥料重復(fù)利用，實(shí)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(lèi)意識(shí)不高，就會(huì)造成堆肥效果差，影響產(chǎn)品的銷(xiāo)售。同時(shí)，堆肥也會(huì)占用大量的土地資源，在氧化過(guò)程中產(chǎn)生的臭味氣體會(huì)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(guó)，固體垃圾污染水環(huán)境的案例已經(jīng)屢見(jiàn)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(gè)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(duì)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(guò)循環(huán)系統(tǒng)，最終會(huì)影響另外兩方。

固體垃圾在腐化的過(guò)程中會(huì)揮發(fā)和產(chǎn)生有害氣體，這些氣體會(huì)污染大氣，然后再通過(guò)地球這個(gè)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(duì)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(guò)雨水沖刷后，其中的有害成分經(jīng)過(guò)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(shí)，土壤又可以溶于水，通過(guò)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(gè)重要指標(biāo)是PH值，如果水體PH值超標(biāo)，那么無(wú)疑就會(huì)對(duì)水環(huán)境造成重大的損傷。

除此之外，一些固體垃圾會(huì)隨著地表徑流直接進(jìn)入水體，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了一定的破壞，比如水生動(dòng)物會(huì)因誤食塑料袋等固體垃圾而死亡。同時(shí)，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(duì)水環(huán)境造成了污染。大量堆積的固體垃圾經(jīng)過(guò)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(huì)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(lèi)意識(shí)薄弱

只有使垃圾進(jìn)行減量化、無(wú)害化、資源化，垃圾對(duì)水環(huán)境的損傷行為才能得到有效的遏制。垃圾分類(lèi)是對(duì)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(lèi)意識(shí)比較薄弱，對(duì)垃圾分類(lèi)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(lèi)工作進(jìn)度緩慢、效率不高。這使得垃圾在終端沒(méi)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(dòng)性因素

環(huán)境保護(hù)在一定角度看起來(lái)是被動(dòng)的，這也就造成了居民積極性不高的問(wèn)題。這使得垃圾分類(lèi)很難長(zhǎng)久地發(fā)展下去，使得水環(huán)境污染問(wèn)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(guó)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(duì)技術(shù)的要求。

3.固體垃圾的防治對(duì)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(guó)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(wàn)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(wàn)千瓦級(jí)火電站20年的用煤量，而這些能量相當(dāng)于5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的能量。可回收垃圾在城市回收的垃圾中也占了很大的比例，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(wú)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(lèi)可以做到市場(chǎng)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(guó)市場(chǎng)的發(fā)展。在垃圾分類(lèi)得到有效實(shí)施的前提下，工廠經(jīng)過(guò)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(lái)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(lèi)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(huì)被動(dòng)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(duì)策

我們應(yīng)該堅(jiān)持分級(jí)處理和逐級(jí)利用的理念，通過(guò)垃圾處理的前、中、后端均衡發(fā)展固體垃圾處理的每個(gè)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(lèi)前端

垃圾分類(lèi)模式中的一些概念混合交錯(cuò)或者嵌套，這種分類(lèi)模式對(duì)于民眾來(lái)說(shuō)容易混淆，打擊了民眾的參與感，不利于實(shí)際操作性。垃圾分類(lèi)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(lèi)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(gè)清楚明晰的固體垃圾分類(lèi)模式和到位的固體垃圾配套設(shè)施，固體垃圾分類(lèi)才能成為全民運(yùn)動(dòng)，同時(shí)個(gè)人的環(huán)保意識(shí)也能提高。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，橡塑類(lèi)對(duì)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(wèn)題就可以解決大半。因此本文認(rèn)為橡塑類(lèi)應(yīng)該被認(rèn)定為第一要素。橡塑類(lèi)便于分類(lèi)和分揀，這對(duì)于民眾來(lái)說(shuō)更容易上手。相對(duì)于干濕分類(lèi)，通過(guò)這種方式，分檢員的工作量可以大幅度減少，同時(shí)分檢員可以將可被收購(gòu)的固體垃圾分揀出來(lái)買(mǎi)賣(mài)，低附加值的物品集中起來(lái)由環(huán)衛(wèi)部門(mén)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(shí)，政府要加大宣傳力度，提供專(zhuān)項(xiàng)資金激勵(lì)市民參與固體垃圾分類(lèi)的熱情，補(bǔ)貼分類(lèi)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(huì)更明顯。政府也要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的垃圾分類(lèi)知識(shí)教育，可以適當(dāng)?shù)乜紤]將垃圾分類(lèi)知識(shí)添加到考試范圍內(nèi)。

3.2.2固體垃圾分類(lèi)中端

目前，固體垃圾分類(lèi)還沒(méi)有市場(chǎng)化和系統(tǒng)化，這就要求我們必須加快固體垃圾分類(lèi)行業(yè)市場(chǎng)化的步伐。我們要清楚地認(rèn)識(shí)固體垃圾分類(lèi)并不是一個(gè)絕對(duì)意義上的公益性工作，要讓固體垃圾分類(lèi)工作符合國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)發(fā)展的潮流，形成一個(gè)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(lèi)市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化。政府要將權(quán)力下放，實(shí)現(xiàn)政企分離，構(gòu)建一個(gè)可以資源回收利用的市場(chǎng)體系，既促進(jìn)了我國(guó)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(duì)垃圾分類(lèi)處理的法律法規(guī)，使各部門(mén)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(lèi)行業(yè)。

3.2.3固體垃圾分類(lèi)終端

（1）選址合理：固體垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的選址應(yīng)考慮環(huán)境、社會(huì)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(chǎng)應(yīng)避開(kāi)漫灘區(qū)和飲用水源區(qū)，使固體垃圾填埋場(chǎng)底部高于地下水位，防治飲水資源的污染。衛(wèi)生填埋場(chǎng)離河流和湖泊宜在50m以上，也要距離住宅區(qū)或供水點(diǎn)超過(guò)500米，這樣可以避免水體污染。同時(shí)，衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)符合《準(zhǔn)生活固體垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)范》，這樣才可以避免封場(chǎng)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(guó)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(diǎn)，也有難以攻克的缺點(diǎn)。因此本文本著分級(jí)處理和和逐級(jí)利用的理念，綜合使用不同的處理手段。通過(guò)分檢員將可被回收利用的物品分揀出來(lái)買(mǎi)賣(mài)后，其余物品通過(guò)固體垃圾分類(lèi)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(duì)資源進(jìn)行二次回收。同時(shí)，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(xiàng)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(gè)綜合的廢物處理系統(tǒng)。

（3）發(fā)展新的技術(shù)：國(guó)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(wú)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(jiǎn)單，操作方便，滅菌效果強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)經(jīng)過(guò)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(guò)篩選將污泥過(guò)濾出去。

美國(guó)和德國(guó)都采用了輻射技術(shù)，并在自己國(guó)家建有這種輻射處理廠。美國(guó)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(wàn)拉德（rad）。德國(guó)設(shè)在萬(wàn)德?tīng)柕奈勰噍椛涮幚韽S，每小時(shí)處理量為6m3，采用的最小輻射劑量亦為40萬(wàn)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(diǎn)話題，其初衷都離不開(kāi)“綠水青山就是金山銀山”的理念。作為社會(huì)的一份子，研究熱點(diǎn)話題并提出意見(jiàn)與見(jiàn)解也是為我國(guó)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(guó)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(jiǎn)介：張冰（1972--）副教授，工學(xué)碩士，主要研究方向?yàn)镚NSS理論教學(xué)及科研