在很多人眼里,污泥堆肥被认为是件很简单的事情,将污泥进行土地化利用,也被认为是污泥资源化处理的方向之一。近年来,随着土壤污染问题浮出水面,由不同科研团队开展的土壤质量状况调查也在全国各地进行,对土壤污染成因的认识也进一步深化。
专家认为,污泥的成分复杂,用来堆肥本身就会出现很多问题。另一个风险还在于,每个地方的土壤不同,并不是所有的地方都能适合用污泥做肥料。加之我国还缺乏一套较为完善的污泥农用技术规范,大多数施用者对污泥的施用方法存在着盲目性和任意性,不仅没有达到安全有效处置污泥的目的,反而引起局部土地污染。
被利用作肥料的污泥是有一定的前提条件
目前,市政污泥的主要处置方式有:填埋、投海、焚烧、土地利用。前三种方式由于存在众多制约因素,污泥处理前景上尚不太明朗。
土地利用被认为是最有发展潜力的处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及被严重扰动的土地修复与重建等。
我国污泥土地利用起步较早,如1961年北京高碑店污水处理厂的污泥被当地的农民施用于土地。接下来几十年,随着污水处理事业飞速发展,污泥年产量已达900多万吨,污泥农用的规模也逐步扩大。
有关研究也表明,污泥中含有植物所需的各种养分,施入后,会明显地增加土壤氮、磷等养分,并能有效地向植物提供营养,减少化学肥料的施用量,从而降低农业生产成本。
比如,施用污泥对粮食、蔬菜均有一定的增产效果。污泥用于养分水平较低的砂质土效果较好;施用于生长期较长的块根类作物的增产效果比茎叶类、果实类作物更显著。
作为一种有价值的生物资源,对污泥科学合理的土地利用,可减少其负面效应,使其重新进入自然环境的物质、能量循环中。
此外,对各种采矿后残留的矿场、建筑取土排废用的深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地而言,污泥也有一定利用价值。施入污泥可以增加土壤养分,改良土壤特性,促进地表植物的生长。
土壤研究专家万洪富指出,污泥的农用从资源循环利用的角度来看,其出发点是好的。但是如果不加区分就大量使用,在不该用的地方也用,其造成的后果就会更严重。
有机毒物污染是污泥农用污染新特点
重金属污染被认为是污泥农用污染的罪魁祸首。污泥虽然会因其污水来源不同,成份存在一定差异,但一般都或多或少含有一定量的重金属。一般而言,生活污水污泥养分较高,重金属主要以锌、铜为主,其他金属含量较低。
由于城市大量使用镀锌管道,因此,市政污泥中含有较高的锌。工业污泥则因不同行业排放的污水成分不同而不同,如皮革行业污水中含较高的铬,电镀污水中含较高的镉,冶炼制造行业含较高的铅,塑料行业含较多的汞。这些重金属随污泥进入土壤,就可能对环境造成一定的危害。
中科院南京土壤研究所的一项研究发现,在其试验的土地上连续施用污泥达10年后,土壤中镉、锌、铜含量均很高,种植的水稻、蔬菜受到严重的污染。并且污泥施用越多,污染情况越严重。
该项研究还发现,施用污泥的农田,虽然土壤有机质明显增加,土壤酸度基本无变化,但土壤中的汞、镉污染严重,能引起小麦、玉米的污染。
此外,盐分、病原物等也是污泥农用造成土壤污染的重要因素。研究表明,未经处理的污泥中含有较多的病原微生物和寄生虫卵。在污泥的应用中,它们可通过各种途径传播,污染土壤、空气、水源,并通过皮肤接触、呼吸和食物链危及人畜健康,也能在一定程度上加速植物病害的传播。
广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场表示,除了上述因素,污泥中的有机毒物在污泥农用中给土壤带来新的潜在的环境风险。
一些企业排放的污水中含有一定的有机污染物,如聚氯二酚、二噁英、多环芳烃以及农药的残留物。这些物质在污水和污泥的处理过程中会得到一定程度的降解,但一般难以完全除去,在污泥的使用时还需考虑其可能产生的危害。陈能场说,对污泥农用造成的有机物污染这一问题,相对而言,国外学者研究较多,国内还需引起进一步重视。
规范化利用污泥为土壤质量提供保障
在土壤学界,污泥的土地化利用是未来污泥处理处置的重点发展方向,已经成为一个广泛认同的观点。以一座20万吨级的污水处理厂为例,污水处理厂每年产生的污泥中含有硫酸铵46~232吨、过磷酸钙30~150吨、硫酸钾4.8~24吨,有机质含量达40~60%,相当于100~400多吨标准肥和大量有机肥,这些因素为市政污泥的土地利用提供了可能性。
不过,在专家们看来,污泥堆肥也并非一件简单事情。污泥农用要真正实现其资源化的目的,尚需在技术规范、标准控制等方面下工夫。迄今,我国还缺乏一套较为完善的污泥农用技术规范。从我国污泥农用的现状看,大多数施用者对污泥的施用方法,还存在着盲目性和任意性。不仅没有达到安全有效处置污泥的目的,反而引起局部土地的污染。
理想的污泥是含较高养分,而有害成分尽可能低的污泥。但是很少有污泥符合这样的条件。某些污泥即使在经过一定的稳定化和无害化处理后,仍然存在一定的潜在污染危险性。因此,污泥出厂时应该标明其有效和有害成分的含量及农业适用性,为污泥的安全有效利用提供指导。开发研究、借鉴更有效的污泥处理处置技术,如堆肥技术,碱化稳定技术等,为我国污泥资源化服务。
此外,在污泥施用的对象上,也应该有所区别。不同的污泥性质和成分差异很大,不同的土壤条件对污泥污染物具有不同的环境容量,不同的植物种类对污泥的适宜施用量也不同,因此应该根据土地的承受能力,植物的敏感程度,食物链风险,作物需肥量等因素综合考虑,科学地确定污泥施用的土壤类型、季节和数量。
专家还认为,污泥的有害成分进入土壤后,一般不会立刻表现出其不利影响。如氮、磷短期内在土壤剖面上迁移量较小,一次施用污泥后重金属的含量一般也不会增加很多,但若长期大量使用,其负面效应就会明显地表现出来。
因此,应该进行长期定位监测,研究污泥施入土壤后,其所含的有害成分在土壤中的行为及变化,为污泥的长期安全使用提供科学依据和技术支撑。
实际上,早在1984年我国就制定了《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84,以下简称标准)并于1984年5月18日开始实施。标准实施的20多年间,我国工农业经济迅猛发展,污泥的组成、污泥的量,土壤重金属含量、土壤肥力等等都发生了激烈的变化,《标准》已经不能适应现阶段的污泥农用要求。
比如,标准中只有镉、汞、铅、铬、砷、硼等规定,但随着工业化的进程,污泥中的重金属的种类特别是有机毒物的种类(除苯并(a)芘外的各种PAH; PCB)急剧增加,因此有限的项目并不能适用于现在的污泥农用。陈能场说,目前进行的土壤调查也应将修改《农用污泥中污染物控制标准》提上议事日程。 |