郭 健,王海勇,孫久振,曹 欣
(1.濟南市環(huán)境研究院,山東 濟南 250102;2.濟南市生態(tài)環(huán)境局平陰分局,山東 濟南 250400)
在我國經(jīng)濟發(fā)展的同時,伴隨著工業(yè)生產、商業(yè)流通、消費等社會活動都會產生很多的固體廢物,固體廢物是當前城市環(huán)境污染的主要來源。隨著城市化進程不斷加快,固體廢物增加趨勢明顯。固體廢物對環(huán)境的影響最為嚴重,社會經(jīng)濟發(fā)展和固體廢物產生量具有明顯的同位關系,社會經(jīng)濟發(fā)展又和固體廢物有著明顯的矛盾關系,重視固體廢物處理,做好資源化利用,才能推動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,建設更加美麗的現(xiàn)代化中國。
全國每年新增固體廢物100多億噸,歷史堆存總量高達600-700億噸。如果固體廢物不能很好地收集和處理,對環(huán)境造成的影響會越來越大。任何產品發(fā)揮完使用價值后,作為價值的物質承載體就成了固體廢物,失去使用價值的固體廢物,占據(jù)一定的空間,在一定條件下發(fā)生化學反應或生物轉化,如果不能及時加以科學合理處理,嚴重影響人們的生活,會占據(jù)人類更多的生產或者生活空間,尤其是對空氣、土壤、水及食物鏈等產生諸多污染,嚴重威脅人類賴以生存的地球環(huán)境[1]。
作為世界制造大國,產生工業(yè)下腳料越來越多,圍繞工業(yè)生產原材料使用產生的包裝材料也不斷增加。作為世界第一人口大國和消費大國,國人的消費能力不斷增強,生活水平不斷提升,日常消費所產生的各種固體廢物與日俱增。城市固體廢物處理與資源化利用也成為當前首要解決的問題之一,如果不能很好地加以科學處理和資源化利用,會帶來非常嚴重的后果。以印度為例,作為發(fā)展中國家,近年來垃圾堆積成山,垃圾圍城越來越嚴重,不僅影響城市形象,更給居民的生活、出行、健康帶來諸多的影響,固體廢物污染成為印度政府最為頭疼的問題。
同時,我國是資源消耗大國,也是資源相對不足的國家,國家每年需要進口大量的物資,耗費大量的外匯儲備。2019年我國累計進口鐵礦石10.7億噸,進口金額1 014.6億美元;2019年中國原油進口量為5.05億噸,進口金額為1 662億美元;2019年1月-10月,我國木材進口總量為9 429.27萬立方米。而國內資源開采也會對環(huán)境承載帶來很大的壓力。如果將這些固體廢物進行很好的分類篩選,做好資源化利用,就能減少資源進口量,減緩國內資源開采,降低對環(huán)境的影響,實現(xiàn)變廢為寶,從而最大限度地保護我們賴以生存的環(huán)境,更好地滿足人們的生活和發(fā)展需求,實現(xiàn)固體廢物的資源再利用[2]。
不少國家在固體廢物處理方面沒有成熟的技術,缺乏完善的配套設施,產生的固體廢物直接拋進河流、傾倒湖泊或推入海洋,一些國家把投棄海洋作為最為簡潔的處理方式。隨著污染物負荷不斷加大,超過水體自凈能力時,就會對水體產生不可逆的污染,嚴重影響水中生物的生存,對生態(tài)平衡構成極大的危害。同時,大量露天堆積固體廢物,經(jīng)過雨水的浸泡,同樣會產生大量的滲濾液,沒有很好地防滲或者收集處理的情況下,這些滲濾液還會污染到土壤和地下水,使得后續(xù)處理的難度和成本大大增加。固體廢物對地表、地下水造成不同程度的污染,嚴重影響生態(tài)平衡,影響居民的身體健康[3]。
固體廢物堆積的尾礦、粉煤灰、干污泥、工業(yè)腳料、建筑廢料、生活垃圾等等,在沒有很好地覆蓋和儲存的條件下,很容易產生揚塵等大氣無組織排放,在不利氣象條件下,容易生成更多的塵埃或顆粒物懸浮,以及PM2.5的前體物等等,更有助于重污染天氣的形成。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國工業(yè)生產和城市建設產生的固體廢物不斷增多,給大氣造成的影響越來越嚴重,曾經(jīng)在詞典里的陌生名詞——霾,如今成為最為熱門的詞語,尤其是在每年的秋冬季節(jié),成為天氣預報的高頻詞,市民最為關心的空氣問題。造成霧霾天氣增多并不斷嚴重的原因之一就是固體污染排放物增多,給大氣造成嚴重粉塵污染,從而加重了霧霾天氣的產生。同時,各種固體廢物與空氣發(fā)生作用,或在微生物的作用下,產生有毒有害氣體,帶來更嚴重的空氣污染,嚴重威脅人們的身體健康。這些污染給一些有基礎病的老年人帶來嚴重的健康威脅,甚至造成很多老年人因為空氣污染誘發(fā)呼吸道或者心腦血管疾病,造成嚴重的后果。
廢棄物堆積在土地上,造成土壤成分改變,嚴重影響土壤的肥力,影響植物的生存。尤其是改變土壤結構,改變土質,給土壤中的各種微生物帶來極大的危害,對植物根系造成極大的破壞,城市生態(tài)承載本來就已經(jīng)過量,這會進一步危害城市環(huán)境。近年來,我國一些地區(qū)的土地肥力下降,尤其是城郊地區(qū)以及比鄰工業(yè)污染相對嚴重的地區(qū),土壤污染問題突出,給農作物生產帶來很大影響,造成農作物減產,甚至因為重金屬污染等,造成糧食或蔬菜質量問題。有機蔬菜越來越受追捧,一個重要原因是土壤污染問題突出,居民對因固體廢物造成土壤污染的常規(guī)蔬菜的安全性產生質疑。這樣不僅影響了居民的消費支出,造成很大的經(jīng)濟負擔,也給我國食品安全帶來很多影響。如果各種固體廢物的有害物質被植物吸收,又會間接傳播到生物鏈的各個環(huán)節(jié),構成更大的危害。這些生態(tài)型污染范圍廣,根治難,波及面寬,帶來的影響很難一時消除,造成嚴重的生態(tài)威脅。且各種固體廢物又會滋生蚊蟲蒼蠅,給細菌繁殖提供溫床,造成嚴重的城市環(huán)境污染[4]。
這是最為傳統(tǒng)的固體垃圾處理方式,建造封閉式垃圾填埋場,將這些沒有回收價值的固體廢物經(jīng)過預處理之后,通過專用運輸工具輸送到封閉式填埋場,在用推土機將其推平壓實,中間覆蓋相應的土層。該方法采用先地下再地上的方式,在地下填埋完后,再實施地上部分填埋。此種處理方式已經(jīng)堅持了很長時間,并且積累了相對成功的經(jīng)驗,具有經(jīng)濟性強,處理規(guī)模大,能源消耗低等特點。這種模式從我國早期大城市開始,隨著規(guī)模不斷擴大,城市用地成本越來越高,尤其是城市污染治理越來越受到重視后,目前,一線和二線城市已經(jīng)基本不采用這種模式,而中西部地區(qū),尤其是四五線城市,在處理危害相對較小的固體廢物時,因經(jīng)濟成本原因,還在進行。而國外發(fā)展中國家,很多城市也在運用這種模式。但是,這種處理方式的缺點也非常明顯,對環(huán)境污染并沒有徹底根除,其危害依然存在[5]。尤其是一些有毒的固體廢物經(jīng)過長期的生物作用或雨水侵蝕,就會產生更多的滲濾液,對土壤和地下水造成極大的危害。而且固體垃圾填埋會占用大量的土地,在國家耕地保護不斷加壓的背景下,在用地日益緊張的新形勢下,這種填埋處理辦法是不可持續(xù)的技術和方式。同時,為了減少這種填埋處理對環(huán)境的影響,還需要研究與之相對應的預警技術、防滲漏修補技術,后期管理成本也在持續(xù)增加[6]。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國污染治理力度不斷加大,環(huán)境保護越來越緊迫,特別是“綠水青山就是金山銀山”理念的不斷深入,各地也在采取更具可持續(xù)性的固體廢物處理方式。當前我國社會經(jīng)濟發(fā)展質量不斷提升,政府財政收入和財政能力不斷增強,地下填埋的方式也越來越?jīng)]有市場。
焚燒處理技術是經(jīng)過高溫分解或氧化燃燒處理,一般是在燃燒爐中加入一定的空氣或者助燃劑,使這些有機固體廢物在燃燒池中充分燃燒。且很多有毒的固體廢物經(jīng)過高溫處理或燃燒變成無害的氣體或者固體廢物,這些固體廢物會生成大量的二氧化碳、水蒸氣排入空氣中,留下一定的固體殘渣,此時的固體廢物的體積大大減少,只有不到原來體積的20%。并且在燃燒過程中余熱還可以用來回收利用,發(fā)電或供熱,這樣能夠實現(xiàn)固體廢物的處理和資源化利用。這種方法是當前應用比較多的處理方式,尤其是大量有機固體廢物處理,一般采用焚燒處理。該技術可以很好地減少固體廢物體積,并且處理量非常大,實現(xiàn)工業(yè)化循環(huán)處理。但這種技術也有一定的缺點,一次性投資比較大,需要建設大規(guī)模的垃圾焚燒電廠,還有與之相配套的各種設備。尤其是在焚燒過程中會產生大量的二氧化碳,在全球節(jié)能減排的背景下,二氧化碳對全球的溫室效應產生一定的影響。同時,有些有機廢物在燃燒過程中會產生氯化氫、呋喃類化合物,還有二噁英等有毒物質,這些對空氣的污染更嚴重。另外,固體廢物燃燒處理也不是簡單焚燒,需要對這些固體廢物進行分類,要根據(jù)其熱值、成分、可燃度等進行更科學合理的搭配,才能確保這些固體廢物得到充分高效燃燒,最大限度地降低殘留,并需要做好各種有害氣體處理等工作[7]?,F(xiàn)在,環(huán)保和垃圾處理已經(jīng)形成了聯(lián)系非常緊密的產業(yè),尤其是基于焚燒處理技術和工藝的不斷創(chuàng)新改進,焚燒處理成本越來越低,二次污染影響越來越小,而由此產生的收益在不斷增加,未來將會有更好的發(fā)展空間。
堆肥處理技術主要是微生物培植分解,根據(jù)厭氧和好氧細菌不同特點,做好分類堆肥處理。既能夠讓城市固體廢物得到很好地處理,又能夠通過城市工業(yè)化堆肥處理,改善城市環(huán)境,還能為農業(yè)生產提供更多的有機肥料,增強土壤肥力,提升農作物產量,降低生產投入成本。但是這種處理方式對固體廢物有著非常明顯的要求,必須有機質含量足夠高,生物降解性足夠好,且不能存在有毒、有害物質,這就使得實施堆肥處理受到更多的限制。處理時先做好破碎和分選,其中的玻璃陶瓷塑料等廢物要篩選出來,再將這些易分解的有機物通過攪拌、通風,讓微生物更好地生存繁殖,經(jīng)過幾次發(fā)酵,這些有機物廢物實現(xiàn)了減量和轉化。并且要去除其中的氨、硫化氫等有毒有害氣體,并將這些好的廢物加以儲存,在春季或秋季當作肥料來使用。隨著我國生物技術應用越來越廣泛,以科技推動技術進步,堆肥處理技術也越來越具有市場潛力,未來將會形成與之相對應的完善產業(yè)。
固體廢物資源化,主要針對退出生產或消費中環(huán)節(jié)的固體廢物,通過更加完善的社會化分揀處理,制定配套管理措施,依靠一定的經(jīng)濟手段和技術設備,確保這些固體廢物能夠無害化處置,并且最大限度地減少污染物堆放,做好有價物質的回收利用[8]。這種處理方式具有更好的公益性和經(jīng)濟性,也是未來處理最為主要的方向和趨勢,更是推動固體廢物處理的動力所在。要進一步強化固體廢物的社會化綜合管理,全民參與固體廢物分類,固體廢物分類投放,這是實施廢物資源化利用最為重要的環(huán)節(jié)。全民參與垃圾分類能夠最大限度地減少固體廢物分選、篩選、運輸、處置成本,大大提高固體廢物的處置效率。尤其是將可回收利用的固體廢物加以分類,實現(xiàn)資源化,動員全社會的力量,制定強制性處罰措施,并輔之以經(jīng)濟性獎勵,變廢物為資源。隨著我國環(huán)保政策以及固體垃圾分類制度越來越完善,固體廢物資源化利用將會形成更為完善的產業(yè)生態(tài)鏈。
總之,隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展,固體廢物也在快速增長,充分重視固體廢物處理和資源化利用,并在實踐中依靠全民參與,做好科學分類,借助更加先進的技術設備和更具持續(xù)性的處理方式,將這些固體廢物變成不同種類的資源,真正實現(xiàn)固體廢物處理綠色化、低碳化,推動循環(huán)經(jīng)濟,推動固體廢物處理和資源化利用,建設好美麗中國。