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1固体废物特点
在工业生产和生活过程中会产生各种各样的废物,其中固体废物是最难处理的。
1.1固体废物种类繁多、成分复杂
特别在工业生产中因产品、工序的不同而产生出性质、形态迥然不同的固体废物。从物理状态方面讲,固体废物可能是块状的,也可能是细碎颗粒甚至是载体物质;可能是流动的(如污水处理厂产生的污泥),也可能是不流动的。而且在固体废物中,有一类是对人体及环境危害较大,需要引起特别注意的,即有害固体废物的处理和处置问题。许多污染物质最终集结在污泥中,因此从某种程度上可以说固体废物是多种污染物的聚集,如果不加处理,直接抛至环境中,其后果将十分严重。
1.2固体废物需要最终处置
从全部废物来说,经过直接或间接的途径排入大气,部分残留在废水中进入水体,另一部分则留在固体废物中,为避免二次污染,就必需进行安全处置。这是控制环境污染的最后重要环节。
1.3固体废物的形态及来源决定了固体废物处理及管理方法的整体性
固体废物的处理可用下述过程描述:不同产地的收集→包装(集中)中转站→处理场(预处理)→最终处置。
固体废物从生产到最终处置的许多环节中都可能造成对水体、大气、土壤及人体生物的危害,因此需要严格的管理。固体废物的管理包括以下几个方面:(1)产生、分类、标识;(2)运输;(3)加工处理;(4)资源回收;(5)无害化处理;(6)贮存及安全处置;(7)渗滤液及气体等方面的监测管理。
固体废物有二重性。固体废物中有危害成分,固态的有害废物有呆滞性和不可稀释性,一旦造成环境污染,常很难补救。其中污染成分的迁移转化,如渗滤液在土壤中的转移是一个十分缓慢的过程,其危害可能在数年或数十年之后才发生,此种潜在的危害应该充分地重视。另一方面,固体废物还含有可回收利用的成分或其本身就可作为其它资源。如许多科技人员从电镀污泥中回收铁及铬等物质,或采用垃圾焚烧法获得热能,用固体废物进行堆肥,等等。
2固体废物的危害
环境问题包括两个方面即环境污染问题和生态破坏问题。后者主要是人类不合理地开发利用自然资源及天灾人祸所致,前者主要是由于工业的迅速发展人口的急剧增加和日益城市化又没有及时注意污染的防治造成的。环境污染主要由“三废”即废水、废气、废渣造成的。固体废物从量上比较并不大,但由于它包含了大量的污染物质,因此对环境污染是严重的,同时污染过程有的是潜在的,更应引起重视。而人类对固体废物危害性认识以及采取有效地防治措施则相对较晚。因此曾造成许多严重后果。如美国的“LOVECANAL污染事件,日本的水娱病等充分说明了含有毒物的固体废物通过各种途径进入水体或由动植物富集。人们饮用了受污染的水或食用了富集了毒物的食物等等而引起疾病,其影响范围大、时间长,甚至是无法挽回的。因此固体废物特别是有害废物的处理与处置问题引起了全世界的重视。联合国环境规划署在1983年6月5日的世界环境日的总结报告中把“控制和清除有害废物”作为环境保护的三项主要任务之一。目前发达国家如日本、美国等对固体废物的处理问题十分重视,并已具有经济实力进行研究和有效地处理与处置。但在发展中国家,还没引起广泛的重视,即使引起了重视,也没有经济力量进行大规模的处理,这样固体废物处理问题在多数发展中国家尚未得到解决。
人们对物质需求的不断增加,工业化城市化的不断发展,随之而来的是废物产量的急剧增加,美国是固体废物产量最大的国家,废物产量几乎与产品产量相当。1990年产品产量为80亿吨,其中矿业废物占50.3%,农业废物占49%,城市垃圾占8.3%,工业废物占13.5%。日本每年固体废物量为2亿多吨。在固体废物中约10-20%为有害废物,有害废物的来源主要是能源、化学工业、石油工业、冶金等工业部门。
中国2000年一般固体废物产量为12.3亿吨,其中煤矸石3.75亿吨,尾矿3.03亿吨,锅炉渣22805万吨,钢铁渣8451万吨,粉煤灰10521万吨。而处理处置利用的只有40.2%,2000年有害废物产量约8077万吨,其中80%以上为化工废物,2000年城市垃圾产量为3.99亿吨,其中生活垃圾约21900万吨,粪便18000万吨,2000年农业废物约60亿吨。据科学预测,既使对生产技术进行技术更新,尽可能采用低度技术,固体废物的产量也将与国民经济的增长同步增加,而随着对水、空气质量要求的提高,大量的污染物必然转移到固体废物中,即环保设施产生的有害污泥与日剧增。因此,数量巨大、种类繁多、形态成分复杂且含有高浓度污染物质的固体废物将给环境带来巨大压力,也是解决环境问题的关键之一。
固体废物产量愈高,占地面积愈大。据统计2000年我国累计堆存的废渣达到93亿吨,占99万亩。堆渣占地在2万亩以上的城市有15个。累计堆存渣量超过100万吨的城市已有20多个。2000年由于固体废物露天堆放造成的土地损失为100多亿元,其中一般固体废物占80多亿元,城市垃圾9.53亿元。固体废物长期经受风吹雨淋,其中很多有害成分进入周围的环境中,如渗入土壤、溢入大气、流入水体等。有害物质渗入土壤后破坏土壤的生态环境,能使微生物死亡,土壤盐碱化以至不能继续耕种。而且一些有害废物还可通过食物链进入生物体。如西德某厂附近的土壤被污染后,该土地上生长的植物体含铝锌量分别是一般植物体的80-260倍。丹麦也曾将一个农药废物处置场挖掘,消除已经造成的土壤污染,这样的代价是太大了。我国某些地区因镉废渣渗入土壤,致使稻田受到污染,稻米中含镉超标不能食用。我国由于堆放废物而污染的农田已达100万亩。近年来我国的农作物产量有所下降,除了自然危害的原因,另一个重要原因就是种植面积的减少。在耕地矛盾日益突出的今天,固体废物的处理问题变得更加重要,因为它不但直接占用土地,而且污染土壤。受到污染之后的土壤天然自净能力较差,也很难通过稀释扩散的方法减轻其危害。造成水体污染。(1)废物受雨水冲刷随地表迳流入水体,污染地表水;(2)废物中的有害物质被渗沥水浸出后渗入土壤,进而渗入地下水,造成地下水污染;(3)受风的影响,把废物直接吹入水体;(4)人为将固体废物直接抛入地面水体。固体废物污染水体的实例很多,如西德莱茵河地区,因受固体废物浸出液的污染,使一家以地下水为水源的自来水厂关闭。在我国,包头钢铁公司的尾堆矿,已严重污染了下游水体和地下水,水中含氟量和矿化度不合要求。再如锦州铁合金厂铬渣污染事件。50年代开始堆积了约25万吨铬渣,因无防渗措施,数年后发现70多平方里内水体受到Cr的污染,7个自然屯的1800多眼井的水无法饮用,用于赔款和补救治理的费用近4000万元。
固体废物造成大气污染的途径:(1)废物本身的蒸发——升华及发生化学变化而放出有害气体;(2)废物中细小颗料物粉尘随风飘散,加重了大气的粉尘污染;(3)在废物运输处理处置和利用过程中产生的有害气体和粉尘。
在美国的腊夫运河地区,因污染物的堆放而使大气中有毒物质的浓度超过安全标准的5000倍,其中含毒物82种。我国包头市粉煤灰堆物,遇四级风力,可剥离1-1.5厘米,灰尘飞扬高度达20-30米,平均视程降低30-70%。另外固体废物堆放不当也会散发臭气。焚烧处理时会产生二次污染,如会有氯、硫、氮的化合物燃烧后转化成相应的氧化物,如无空气净化装置,就会造成空气污染。
由于固体废物的产量与日俱增,而固体废物的处置要经过收集、运输、处理等一系列过程,环节愈多,愈易产生问题。
常常因来不及收集或即使收集起来也未能及时运到处理场而堆放在城市的各个角落,影响市容,妨碍景观,影响了人们的正常生产和生活的环境卫生,甚至传播疾病。这种现象在我国相当普遍,特别是夏季,常常出现西瓜皮灾,冬季北方会出现大白菜垃圾堆,严重影响市容。粪便未经无害处理进入环境,会使疾病传播。