农业环境污染中的固体废弃物

一、固体废弃物的种类

1、生活垃圾

生活垃圾系指居民生活、商业活动、市政建设、机关办公等过程产生的固体废弃物。生活垃圾的数量、组成及性质正随着城乡建设和发展以及人们生活水平的提高而发生变化。例如，一地区家庭燃料以煤为主，则排放的垃圾成分以无机物为主，而在供应暖气和燃气的小区，其产生的垃圾成分则以有机物为主。目前，我国仅少数大中城市对垃圾进行了袋装排放和分类收集处理，而混合垃圾的收集、清运、处理和利用是相当困难的。我国是世界上人口最多的国家，现有城市350多个，城市人口达2亿多，年产生活垃圾5000多万t，并且每年还以10%的速度增长着。2002年我国生活垃圾清运量为13638万t，其中生活垃圾无害化处理量为7404万t，生活垃圾无害化处理率为54．3%。

2、有害固体废弃物和放射性固体废弃物

有害固体废弃物又称为危险固体废弃物。这类废弃物含有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性物质，因而可能会对人类的生活环境产生危害。为此，1983年联合国环境规划署已将有害固体废弃物列为全球重大环境问题而加以重点管理。这类固体废弃物数量一般较少，且约有一半为化学工业固体废弃物。据统计，2002年我国危险固体废弃物产生量达1000万t。放射性固体废弃物主要来源于核电站用后核燃料的排放、研究机构的同位素应用、医疗单位放射性废弃物处理等。生活垃圾、一般工业固体废弃物、有害固体废弃物和放射性固体废弃物四类固体废弃物中，放射性固体废弃物和有害固体废弃物由于其对环境危害大，属于专门管理物质。

二、农用固体废弃物的污染危害

固体废弃物不仅排放量大，而且分散，特别是某些固体废弃物中还含有相当数量的有机物质或氮、磷、钾等植物营养成分，因此固体废弃物的农业应用就成了解决固体废弃物问题的重要途径之一。但如果固体废弃物农用不合理，也会对农业环境产生不同程度的危害。

1、农用一般固体废弃物可能产生的危害

生活垃圾含有较多的有机物质和植物营养成分，用于农田往往可以收到改良土壤、培肥地力和增加作物产量的效果。因此，垃圾农用、进行资源化处理的优越性近年来受到了人们广泛关注。另一方面，由于垃圾成分复杂，颗粒粗细不等，且含有较多的重金属和虫卵、病原微生物，如果处理不当，就有可能造成程度不等的环境污染与危害。首先，易于对土壤理化性质产生不良影响。中国农业科学院土壤肥料研究所试验结果表明，当每公顷施用150t未经严格处理的垃圾时，0～20cm的土层中土壤石砾(粒径＞2mm)和砂粒(粒径＞0．01mm)组分上升，土壤黏粒(粒径＜0．005mm)和粉砂粒(粒径0．010～0．005mm)组分下降，从而使土壤保水、保肥能力下降，土壤阳离子代换量减小13%～22%，引起了氮素和钾素严重流失。其次，长期施用垃圾将有可能引起农田土壤重金属含量积累。中国农科院土壤肥料研究所在小麦田连续两年进行试验，当每年每公顷施用垃圾7．5t时，结果发现小麦籽粒中重金属含量明显高于未施垃圾的处理。第三，日益增多的有机合成材料及其制品会随垃圾进入农田，造成对环境的污染。残破的塑料薄膜等有机化工产品随垃圾进入农田，不仅阻碍了土壤水分输送和植物根系的伸长，同时，由于这些有机化工产品还会缓慢地释放出有毒有害物质，从而污染土壤和水环境。第四，垃圾如果未经严格无害化处理而施于农田，将会把大量的病原菌、病毒和寄生虫卵带入土壤，成为各种疾病的传播源。为此，垃圾农用必须经过认真的挑选和严格的处理，在保证农田土壤和生态环境不被污染的前提下方可作为土壤改良剂或肥料使用。

2、污泥的危害

污泥是污水处理厂处理污水、沉淀于污水处理池中的固体成分;污泥经脱水后其有机质含量一般在45%～80%，灰分量为20%～50%，且含有比较丰富的氮、磷、钾及微量元素，因此脱水后的污泥经常被作为土壤改良剂或肥料施于农田。但是污泥成分复杂，一般总是含有重金属、病原微生物以及有机化合物等一些有毒有害成分，例如污泥中的重金属含量往往要比污水高几倍到几十倍。所以，如果污泥施用不当，不仅会影响作物生长、造成土壤污染，还会增加污染物在农产品中的含量，这些污染物进入食物链后会进一步危害人、畜健康。而且对于污泥中的重金属等污染物尚无有效的无害化处理方法。除重金属外，有些污泥还存在着pH过高、过低或盐分含量高等问题，如果长期大量地施用污泥会使土壤理化性质变劣，如使土壤变得板结、发生次生盐渍化等。另外，由于污泥中含有大量的有机物质，且多呈还原条件，特别是施入水田后，常常导致土壤氧化还原电位下降，土壤处于强烈还原条件，致使作物根系发育不良，甚至造成烂秧。污泥中含有的细菌和寄生虫卵，也有可能危害牧草和蔬菜等作物生长，并易使疾病得到传播。

3、粉煤灰的危害

粉煤灰是燃煤电厂或工厂燃煤动力车间燃煤燃烧后排放的废弃物，其成分大多数为极细的海绵状空心玻璃球体，还有一些结晶物质和未燃烧碳。粉煤灰的理化性质取决于燃煤的品种、产地和燃煤粉碎的细度、燃烧方式和灰渣的收集方法(以水冲洗后沉淀或干燥状态直接排放)。粉煤灰含有Al、Si、Fe、Ca、S、B、Zn等微量元素，一般为微碱性，pH为8～9。由于粉煤灰中含有较多的Si、Ca及某些微量元素，可以将其作为原料生产硅钙肥。另外，粉煤灰也可以作为添加剂，加入到有机复混肥中，以提高有机复混肥的造粒强度，改善肥料的理化性状;还可将粉煤灰和其他有机废弃物相混合制成土壤改良剂、人造营养土等，用于土壤改良和花卉等特殊作物的生产。显然，如果粉煤灰用量过大，则会导致农田土壤pH升高、土壤砂化，并造成土壤的重金属污染。

三、固体废弃物污染的防治

与废水、废气和噪声污染相比，固体废弃物具有移动性，不易扩散，存续时间长，污染后果有可能需要较长时间才显现出来等特点。也就是说，固体废弃物往往又是污染其他环境要素的二次污染源，因此应通过清洁生产等新技术、新工艺的应用尽量减少固体废弃物的排放量，还要加强对固体废弃物的管理，通过对固体废弃物的综合开发利用，变害为利，实现固体废弃物资源化，减少对环境的污染负荷。

1、控制固体废弃物污染的技术政策

自20世纪70年代以来，许多发达国家由于固体废弃物处置场所紧张，处置费用昂贵，加之资源短缺，提出了“资源循环”的理念，开始对固体废弃物进行综合处理，以实现固体废弃物资源化。我国于80年代初期开始推行固体废弃物资源化技术，并于80年代中期提出了“资源化、无害化和减量化”这一控制固体废弃物污染的技术政策，后来又提出了“循环经济”的概念。由于资金、技术等方面的原因，我国固体废弃物处理利用是以减量化为前提、无害化为先导、资源化为目的而开展的。减量化是通过技术进步和工艺的革新，尽量减少生产过程固体废弃物的排放量;对于已经排放出来的固体废弃物，采取措施减少其数量或减小其体积，如经过堆肥、焚烧等处理减量化，都可使排放出的固体废弃物的数量和体积大为减少。无害化是指用卫生填埋、高温堆肥、沼气发酵、焚烧、热解等方法处理固体废弃物，使之达到不损害人体健康和不污染周围环境的要求。无害化处理的方法很多，应根据固体废弃物的类型与特点以及处理所需费用的高低选择适当的处理方法。资源化则是指采取工艺措施从固体废弃物中回收有用的物质和能源，或使固体废弃物得到再次利用，如可将粉煤灰制成硅钙肥，把钢渣用作生产水泥的原料等。

2、固体废弃物污染的控制途径

（1）完善和改造生产工艺。不同的生产工艺直接决定着固体废物的生成量及其种类。目前我国与发达国家相比，不少企业的技术、装备、生产工艺水平落后，资源和能源使用不合理，生产的产品产量低、质量差，生产过程中物料浪费大、能耗高，因而产生了大量固体废弃物。所以，要解决固体废弃物排放数量大的问题，首先就要从改造老企业设备、革新生产工艺入手，在减少能耗和提高原料利用效率的同时，减少固体废弃物排放量，从而实现“清洁生产”。

（2）推行原料多级利用工艺。从不同产品的生产过程来看，生产一种产品所产生的废弃物可能就是生产下一个产品的原料。因此推行原料多级利用工艺，使生产第一种产品产生的废物成为生产第二种产品的原料，而生产第二种产品产生的废物又成为生产第三种产品的原料，如此多级利用一种原料，可使排放到环境的废弃物数量最少，而经济、环境和社会的综合效益是佳。

（3）综合利用固体废弃物。采取适当的措施与加工工艺对固体废弃物进行处理使之得到综合利用，对于解决固体废弃物排放所产生的环境问题是十分有效的。例如，对城市生活垃圾可采取先将铁、玻璃和塑料从中分拣出来并分别加以回收利用，再对剩余部分做高温堆肥处理使之转化为有机肥料等，都是固体废弃物综合利用的例子。

（4）对固体废弃物进行无害化处理和处置。根据固体废弃物种类及其成分的不同，可采取热处理、固化处理和堆肥发酵处理等方法对固体废弃物进行处理，使之达到相关排放标准，实现固体废弃物的无害化。

3、严格执行固体废弃物农用控制标准

如前所述，固体废弃物的农业利用是实现其资源化的有效途径之一。如可将钢渣加工成硅肥、把粉煤灰加工成硅钙肥等;另外，许多工业废渣还可以用作土壤改良剂而直接施用于农田土壤，如生产磷肥的副产品磷石膏可以用于改良碱性土壤，高炉渣经过适当粉碎加工可以作为土壤改良剂用于改良质地粘重、通透性不良的土壤等。如果这些固体废弃物使用不当则会造成土壤污染、土地退化等严重后果;重金属、有毒有害有机化合物等进入土壤后，既会影响作物生长，还会被作物吸收进入食物链，最终对人体健康产生严重的危害;过量施用固体废弃物还有可能造成土壤次生盐渍化、酸化或碱化以及由于玻璃等杂质混入而引起的土壤质地劣化。当然，在降水或灌溉水的作用下，这些进入土壤中的重金属、有机污染物等又会在土体中移动，甚至抵达地下水，从而造成更大范围的环境污染问题。因此，农业利用固体废弃物要十分慎重，应严格执行国家的固体废弃物农用控制标准，并进行充分讨论、论证，必要时可先在小范围内进行田间试验，待获得可靠的数据资料后再扩大应用范围。

作者：闫实 单位：辽宁省农业环境保护监测站