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随着经济建设的快速发展和城市化进程的加快,工业固体废物产生量和城市生活垃圾数量均在急剧增加。工业固体废物的危害性和资源性逐渐被人们所认识,工业固体废物状况也越来越为世人所关注。由于城市垃圾处理投资渠道单一,缺少必要的设施建设、运行和维护资金,处理设施严重不足,处理水平普遍不高,相当一部分城市的土壤、水体、大气受到生活垃圾的污染,使生态环境和人民群众生活受到影响。解决城市生活垃圾问题已成为全社会关注的热点问题。本文基于工业固体废物的来源、特性、形态、规模和价值来探讨固体废物分类体系。对“九五”和“十五”时期全国工业固体废物和城镇垃圾状况进行统计分析,从哲学、健康学和经济学层面上就资源废物化和废物资源化问题加以理性思考,对固体废物处理技术加以综合评述,以期为环境污染防治提供参考。
1固体废物分类体系
根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《固体废物鉴别导则》,固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质,以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。固体废物分为工业固体废物与城镇垃圾两类。工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石,选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物,也应当包括环境治理工业产生的固体和半固体废物。城市生活垃圾是指城市人口在日常生活中产生或为城市日常生活提供服务的活动产生的固体废物,以及法律、行政法规规定,视为城市生活垃圾的固体废物。
国内外从不同的角度和层面上对固体废物加以分类,分类方法和类型也不尽一致。本文基于固体废物的来源、特性、形态、规模和价值提出了固体废物分类体系,如图1所示。
图1全国固体废物分类体系
由图1可以看出,不同固体废物之间彼此独立而又存在着极为复杂的相互依赖和相关关系,它们共同组成比较完整的固体废物体系,这就要求建立固体废物处理的综合系统。全面了解和认真分析固体废物体系和状况,对于实施固体废物的减量化、无害化、产业化和资源化是极为必要的。
2固体废物污染现状分析
2.1固体废物产生状况与趋势
根据《中国环境状况公报》公布的工业固体废物有关数据和建设部《城市建设统计公报》有关全国城市生活垃圾、粪便清运量数据,“九五”和“十五”时期,全国工业固体废物产生量和生活垃圾、粪便产生量的变化状况由图2所示。
图2工业固体废物和生活垃圾与粪便的产生量
“九五”时期最后一年全国工业固体废物产生量为8.1608×108t。“十五”时期全国工业固体废物产生量年递增率分别为7.5%,6.5%,6.3%,19.5%,12.0%,平均年递增率为10.36%。“十五”时期全国工业固体废物产生量的递增主要来源于工业的迅速发展。“十五”时期生活垃圾较“九五”时期增长了48.9%。“十五”时期最后一年较1991年增长了98.6%。全国生活垃圾每年以9%的速度递增,历年存放量高达6.6×109t。目前全国年产1.5×108t,60%集中在全国50万以上人口的52个重点城市。据《中国环境状况公报》有关数据,“十五”时期,天津市垃圾产量呈递减趋势,上海市和北京市垃圾产量增长率都从高速增长期过渡到了平稳增长期,分别为3.5%和2%。重庆市垃圾产量增长率为4.77%。但是,省级城市、地级市、县级市和建制镇生活垃圾增长速度较快,全国约有2/3的城镇处在垃圾的包围之中。预测,2020年全国城市垃圾产生量将比2005年翻一番。
2.2固体废物的处置和综合利用趋势
统计结果表明,“十五”时期全国工业固体废物年处置量平均增长率为29.44%,显著高于“九五”时期年增长率。2004年,各省(区市)工业固体废物处理率一般都在95%以上,山西、重庆、新疆的工业固体废物处理率分别为93.9%,92.1%,90.9%,西藏最低,只达到58.8%。
1996—2005年,全国工业固体废物综合利用量呈递增趋势,其变化趋势如图3所示。
图3工业固体废物综合利用率
“九五”时期工业固体废物平均综合利用率为45.22%,“十五”时期平均年递增率为5%,平均综合利用率为54.34%,比“九五”时期增长了9.12个百分点,反映出“十五”时期工业固体废物资源化总体水平有了一定的提高。
2.3固体废物排出状况分析
据1996—2005年《中国环境状况公报》和《省市环境状况公报》可知,“十五”时期,全国加大了对环境污染治理投资,城市环境基础设施建设投资4882.7亿元,工业污染源治理投资1350.93亿元;新建项目“三同时”环保投资2160.2亿元,全国环境污染治理总投资为8393.83亿元。工业污染源中的工业固体废物治理投资,2003年221.8亿元,2004年308.1亿元,2005年458.2亿元,比上一年增加了48.7个百分点。加大工业污染源治理的投资力度并逐年显著递增,是搞好工业固体废物防治的重要保障。全国工业固体废物排放状况如图4所示。
图4工业固体废物排放变化趋势
“十五”时期工业污染物排放量呈递减趋势。通过以上分析说明,工业污染物排放量与工业污染源治理投资呈负相关。
由于工业类型和规模的大小、环境治理投入的多少、工业固体废物经济成分的丰寡、处置能力和综合利用水平的高低不同,工业固体废物排出量必然呈现出明显的省际差异。工业固体废物排出率更能反映一个省、一个城市处置能力和综合利用水平的高低和对保护环境的贡献,排出率越低越好,达到零排放为最佳。
2004年,全国平均排出率为1.49%,省际间差异较大,最高的达到14.9%。上海、天津、江苏、海南达到了零排放。2004年,工业固体废物排放量超过1×106t的省(区市)依次为山西、贵州、广西、四川、重庆、新疆,这6个省(区市)的工业固体废物排放量占全国工业固体废物排放量的74.3%。
2.4工业固体废物综合利用的地域分异
根据《中国环境状况公报》,对2004年各省市有关国内生产总值、工业污染物产生量和综合利用率等数据进行了统计,其排序如图5所示。2004年,全国工业固体废物综合利用率为55.7%,比上年提高0.9个百分点;综合利用率高于80%的省(区市)依次为天津、上海、江苏、山东、浙江、广东,天津、北京的工业固体废物综合利用率在全国最高,高达97%以上。东部地区除河北、吉林外,其他省的工业固体废物综合利用率均高于全国平均值。西部多数省的工业固体废物综合利用率均低于全国平均值。中部地区的安徽、湖北、湖南、河南,其工业固体废物综合利用率均高于全国平均值。
图5各省(区市)工业固体废物综合利用率
2.5生活垃圾无害化处理的地域分异性
根据全国31个省市2005年环境状况公报的现有数据,将10个省市2005年的生活垃圾无害化处理率和上海(2003年)、北京(2004年)的生活垃圾无害化处理率列于图6中。
图6生活垃圾无害化处理率
由图6可以看出,直辖市生活垃圾无害化处理率高于各省生活垃圾无害化处理率,省际间的差距也很大。上海市目前生活垃圾处置能力共计达到9400t/日,北京市日处理能力为8800t。大城市近郊区较远郊区县,中等城市市区较郊区的生活垃圾无害化处理程度高。据2004年《国家环境保护重点城市工业污染物排放考察报告》知,全国新增的66个国家环保重点城市中,有7个城市生活垃圾无害化处理率为“0”,17个城市危险废物集中处理率(特指尚未建成医疗废物集中处置装置)为“0”。生活垃圾无害化处理具有显著的地域差异性。3关于资源废物化和废物资源化的思考
3.1哲学思考
垃圾既是一种污染源,也是一种人造资源,它能反映出一个国家的消费水平和生活方式。自然资源废物化和废物资源化是一对矛盾,既对立又统一。城市垃圾是自然资源的产物,是人类开发、利用自然资源并以工业活动制造各种产品过程中,由于技术和管理水平的限制造成资源损失、消耗而产生的各种废物,以及社会生产的与人类生活密切相关的消费品,被人类自己消费后最终变成的废弃物。自然资源废物化是随着自然资源的不断开发利用,社会文明的发展,特别是城市化率的提高,使人口高度集中以及为社会经济发展而采取刺激型消费政策的实施以及消费观念的更新而加倍增长的。垃圾是错了位的资源,要充分利用城市垃圾中的资源。垃圾可以再生资源,任何自然资源都是能量和物质的累积体。根据能量守恒和物质不灭定律,这种能量和物质是从一种形式转变为另一种形式。因此,自然资源废物化是能量和物质的一种运动,是能量和物质不完全循环的中间产物。所以,从这个意义上说,城市垃圾也是一种资源,是一种源源不断的资源,它蕴藏着供人类开发和利用的能量和物质。技术进步和人类对客观事物认识的深化,证明一切废物都具有再生循环利用的价值。全球性自然资源逐渐枯竭以及可持续发展观念的树立,使人类又把废物资源再生利用变为现实需要。资源再生利用已成为当今世界广泛关注的话题,目前在日本、西欧各国废物资源化利用率已达60%左右。由于经济快速增长,增长方式粗放,资源能源消耗大,工业污染源治理的投资缺口较大,主要污染物排放总量有所增加,环境形势依然十分严峻。我们既要看到固体废物治理的成绩,更要看到污染仍在加剧的形势。
在可持续发展思想的影响下,发达国家已开始把资源化作为城市垃圾处理发展的重点,相关的新技术新工艺不断涌现,资源化在城市垃圾处理所占比例也不断增加。我国城市垃圾处理现状十分落后,填埋方式简陋,大多达不到卫生填埋的要求;焚烧不检测二恶英,且经济上难自立,再生利用处于无序状态,与先进国家相比至少落后30年。面对资源的垃圾化,需要我们对城镇垃圾污染危害性必须有一个“不治不得了”的清醒认识,对城镇垃圾污染防治必须有一个“治了了不得”的战略眼光与实际行动。要充分认识固体废物的危害和资源的双重性,危害性和资源性是固体废物的本质特征。固体废物来源的复杂性、固体废物剧增性,污染的多渠道性、潜伏性和动态波动性,构成了固体废物污染的基本特征。切实贯彻减量化、资源化、无害化3项原则,依据“生态城市”理念处理固体废物,建立新型的生态城市,实现可持续发展。垃圾处理无害化是基本前提,减量化是措施,产业化是途径,市场化是手段,技术是关键,投资是条件,政策与管理是保证,资源化是最终目的。垃圾污染防治必须贯彻“以人为本”的理念。经济建设和城市化的快速发展,符合广大人民的根本利益,但是,带来的环境污染的消极因素却严重影响人们的身体健康。因此,全国人民都要重视环境污染防治,从认识环境污染的危害性,提高参与环境保护的自觉性。
3.2健康学思考
根据危险垃圾的危害特性,可将危险废物分为腐蚀性、浸出毒性、急性毒性、反应性、传染性以及放射性废物等。城镇垃圾的污染物有病毒、致病菌、寄生虫卵、害虫等有害微生物,汞、铅、镉、铬、金属离子等无机污染物,碳氢化合物、洗涤剂、致癌物及其他形成COD,BOD等耗氧性有机物质的有机污染物以及产生色、臭的物质和放射性物质的等其他污染物。电子垃圾,主要包括各种废旧电脑、电子通讯设备、电视机、电冰箱等废旧家电,及被淘汰的精密电子仪器仪表等往往含有水银、镉、铅等有害物质,一旦处理不当,会对环境和公众健康造成严重伤害。镉会导致似流感的症状,嗅觉失灵,肾和肝脏受损,贫血,出生缺陷,甚至癌症。铅,可以导致眼睛、鼻子、肺的刺激,造成头疼,失忆,失眠,情绪和个性改变,男性和女性生育能力下降,出生缺陷,中毒,大脑、肾和神经受损。汞,可能刺激皮肤和肺,引发中毒、肾损伤和妇女自发流产。据有关统计,仅2002年天津市电视机、电冰箱、电脑、洗衣机、空调五大电器的报废量就达到123.2万台,约为2.4×104t。2004年,我国大约丢弃了400万台电冰箱,500万台电视机和500万台洗衣机,由于技术飞速发展和产品价格下降,这些数字还在不断上升。如此庞大的电子垃圾,处理不当会给空气环境、水环境、土壤等造成严重污染,同时会给人体健康造成危害。电子垃圾的成分复杂,其中包含很多毒性很大的材料。医疗垃圾可能含有传染性病菌、病毒、化学污染物及放射性物质等有害物质,具有极大的危险性。科学证实,医疗垃圾在焚烧过程中会产生气体、烟粉尘。而燃烧时产生的副产物和燃烧残渣,使气体中含二氧化碳、水蒸气和过量的空气、微量NOx,SOx、卤化物、可挥发的金属及其他化合物和烟粉尘。必须妥善处理医疗垃圾,防止环境污染,杜绝病源的交叉感染。特别令人关注的是,在用焚烧法处理某些有机物时产生的二恶英所引起的二次污染。国际组织已把二恶英从可疑致癌物重新划分为人类一级致癌物。由上述可知,坚持垃圾减量化和无害化处理的重要性和必要性。