泥客莊主
污泥中有許多污染物，污染物有害健康。但污泥中污染物的類(lèi)型、濃度、致病機理、污染途徑、對人類(lèi)健康和自然環(huán)境的損害如何，目前尚不為大眾所知。
污泥危害更隱蔽、直接、且難治理消除
污水中的污染物絕大部分被濃縮在污泥中
無(wú)論污水、廢氣、垃圾還是污泥，都是可能引發(fā)環(huán)境問(wèn)題的污染源。從污染當量看，污泥的問(wèn)題并不比垃圾小，甚至可以說(shuō)，這種污水處理所形成的濃縮物質(zhì)，其污染程度有時(shí)候可能比垃圾的危害還要大。
垃圾很少會(huì )被成千噸地大規模棄置在環(huán)境中；而污泥常常被大規模棄置在河湖、堤岸、溝壑、田地中。高含水率的特點(diǎn)，使得污泥中的污染物可能被雨水沖入水體，通過(guò)土壤污染地下水，散發(fā)的氣味和揮發(fā)性有機物會(huì )污染周邊空氣，同時(shí)還會(huì )造成局部土壤的污染物濃度提高。從這個(gè)角度看，較之垃圾，污泥對環(huán)境所產(chǎn)生的危害看似更為隱蔽，實(shí)則更直接、更難治理消除。
拋開(kāi)純粹的工業(yè)污泥不談，僅就城鎮污水處理廠(chǎng)所產(chǎn)生的市政污泥而言，其潛在的污染能力不容小覷。
城鎮居民生活會(huì )將各種各樣的污染物帶入污水中，而污水中污染物的絕大部分又都被濃縮在了污泥中。
生活中的食品、藥品中含有的各種重金屬、農藥殘留、難降解有機物會(huì )隨人類(lèi)排泄物進(jìn)入污水；人們消費的各種日用化工品如香水、洗滌劑、護理用品中的有機化合物會(huì )被洗入水中；人居環(huán)境中，潔廁靈、空氣清新劑、殺蟲(chóng)劑、油漆等溶劑中的各種有機化合物的歸宿仍然是水；各種交通工具排放的廢氣以及輪胎磨損所釋放的污染物，最終也會(huì )被雨水沖刷到下水道中。
間接服務(wù)于城鎮居民生活的各種市政設施，也會(huì )將各種污染物排入城市的污水管道:采暖設施燃料燃燒釋放的廢氣，城市垃圾收集轉運和處理過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液，電池腐蝕后流出的電解液，火電廠(chǎng)的燃燒廢氣，焚燒廠(chǎng)的廢氣，廢舊變壓器的廢液，醫院和牙科診所排入下水道的消毒水……
但據筆者了解，關(guān)于污泥的污染性質(zhì)，目前尚無(wú)比較全面的科普文章?？紤]到這個(gè)問(wèn)題的重要性，筆者力圖就此話(huà)題進(jìn)行梳理。
污泥污染到底達到什么程度？
美國研究發(fā)現，157種分析物被證明存在于污泥中
對污泥污染物性質(zhì)的研究，目前做得最好的應該是美國。美國環(huán)保署(以下簡(jiǎn)稱(chēng)USEPA)曾經(jīng)多次對污泥中的污染物進(jìn)行定向調查分析。
1982年他們第一次對40個(gè)城市污泥中的優(yōu)先污染物及其濃度進(jìn)行了研究。
而1988年進(jìn)行的全國污泥普查(NSSS)是歷史上規模最大的一次。USEPA準備了一個(gè)50頁(yè)的問(wèn)卷，對479個(gè)國有市政污水處理廠(chǎng)的污泥處置方法進(jìn)行了詳細調研；此外，在來(lái)自208個(gè)污水處理廠(chǎng)的污泥樣本中，選擇了176個(gè)進(jìn)行詳盡的化學(xué)分析檢測，調查了411種污染物在污泥中的濃度。
此次調查的信息成為美國制定關(guān)于污泥處置的503法規時(shí)的依據。第一輪(RoundOne)立法，對土地利用規定了10種重金屬和致病菌控制指標，焚燒規定了8種排放指標(這項法案于1992年頒布執行)。
根據水污染防治法(CWA)第405(d)項的要求，USEPA每?jì)赡赀€對現行污泥處置法規進(jìn)行一次評估，以確定是否需要引入新的有毒污染物控制指標。
按照1996年第二輪分析的技術(shù)背景報告，被調研的411種分析物中，10種(全部是重金屬)做出了檢測要求，33種被列入某些大的化合物類(lèi)(如二惡英類(lèi))進(jìn)行重新評估，254種未檢出，69種的檢出率低于10％(在176個(gè)樣本中的出現頻率)，45種的檢出率高于10％，15種的檢出率高于10％，但缺乏毒性有害性文獻支持，只有30種的檢出率高于10％，且有毒性、有害性文獻的支持。這樣，被列入第二輪分析目標的是31種物質(zhì)(增加了1種未在411清單內容上的物質(zhì))。
這就是說(shuō)，411種被檢測的目標中，有157種分析物被證明存在于污泥中。
此外，2001年進(jìn)行了一次針對二惡英類(lèi)物質(zhì)在污泥土地利用中風(fēng)險的調研。這次調研的結論是二惡英類(lèi)物質(zhì)普遍存在于污泥中，但量和危害尚無(wú)需對現有立法進(jìn)行修改限制。
2009年1月USEPA公布了一份最新的《定向全國污泥調查報告》(TNSSS)，這次調查與1988年普查不同的是，增加了一些特定有機污染物調查對象。
這次調研的污泥采樣來(lái)自隨機選取的、分布在全美35個(gè)州的74個(gè)國有污水處理廠(chǎng)，這些污水廠(chǎng)的處理規模都在每天100萬(wàn)加侖(約3785立方米)以上，達到這一規模以上的污水廠(chǎng)約有3337座，占全美16255座(USEPA網(wǎng)站數據)國有市政污水廠(chǎng)總數的21％，但污水處理能力占總污水量的94％。
分析的樣本采集于2006年和2007年，共采集有效樣本84份，涉及各種形態(tài)、處理深度、含固率的污泥。分析物為145種，包括四個(gè)陰離子(亞硝酸鹽/亞硝酸鹽、氟化物、水解磷)，28種金屬，4種多環(huán)芳烴，2個(gè)半揮發(fā)性物質(zhì)，11種阻燃劑，72種藥品，25種激素和類(lèi)固醇。
研究中采用了高度精密的儀器，如液體化學(xué)分析中采用的色譜質(zhì)譜聯(lián)合分析(LC/MS/MS)，檢測本身極其復雜。最終檢測的結果是在145種被分析目標中，有129種被證實(shí)存在于污泥中。
美國的研究給我們哪些啟發(fā)？
污泥中污染物的存在具有必然性，而了解污染物的存在具有偶然性
這些報告帶給我們哪些知識和啟發(fā)？筆者認為，有以下問(wèn)題值得關(guān)注:
一、關(guān)于數據的正確解讀。
對檢測報告的解讀需要特別的知識，但一個(gè)最基本的要求是審慎、科學(xué)的態(tài)度。報告多次對此提出警示。它指出:
1)所調研污染物的確定，并不代表USEPA對其有特別的擔憂(yōu)。標靶的選擇，是出于不同的原因，而非對這一污染物的濃度和有害性已有特別的考慮。
2)數據的解讀，以及在技術(shù)報告中所報道的結果，并不意味著(zhù)任何分析物的濃度已引起USEPA的特別關(guān)注。
3)待測的分析物也不一定意味著(zhù)其在污泥中的存在就一定對人類(lèi)健康或環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
4)USEPA尚未對污染物的致病機理和可能做出評估。
5)在得到確定的結論之前，不會(huì )有新的立法限制污泥的農用。
USEPA之所以再三提出解讀的警示，在于不希望人們對這些數據做出片面、不正確的解讀和使用，從而造成恐慌和畏懼心理，有礙于目前已頒布執行了20年的污泥處置政策的繼續。
二、污泥中污染物的存在具有必然性，而了解污染物的存在具有偶然性。
對污泥中污染物的研究是一個(gè)定向調查。所謂定向調查，就是確定了被調查的分析物，根據這一物質(zhì)的特性和檢測方法，定量分析其存在；如果未確定此分析物，也未采用合適的檢測手段，這些污染物的存在是不可能被發(fā)現的，也就是說(shuō)，如非有意、巧合，人們可能根本不會(huì )知道這類(lèi)物質(zhì)的存在。
三、分析物數量——污染物總數龐大。
USEPA上述幾次檢測分析報告顯示，分析物的確定具有一定的偶然性和隨意性。對目標分析物本身的了解就很難做到全面、完整。
根據美國化學(xué)協(xié)會(huì )(CAS)的數據，目前記錄在案的有6700萬(wàn)種無(wú)機和有機化合物，每天還有1.5萬(wàn)個(gè)新的化合物被登記(來(lái)自CAS網(wǎng)站)。
自上世紀四十年代以來(lái)，化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，使得大量新的化合物(其中絕大部分是有機化合物)被發(fā)明、制造出來(lái)，用于各種領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)，如農藥、殺蟲(chóng)劑、醫藥、日化、石化產(chǎn)品等。這些化學(xué)物質(zhì)中有相當一部分(有的是數十年后才被發(fā)現)是有害于人類(lèi)健康的，如DDT、DES等。從環(huán)境角度，它們可分為:重金屬、持久性有機污染物、環(huán)境持久性制藥污染物、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機化合物、環(huán)境外來(lái)物質(zhì)等。目前還無(wú)法詳列這樣一個(gè)完整的清單，一些組織和機構所列舉的已被確認為有害健康的物質(zhì)已有成百上千種，但還遠不是全部種類(lèi)。
目前USEPA所進(jìn)行的多次檢測，即使不考慮其中的重復類(lèi)型，分析物總數也最多達600多種，但其中可被確認在污泥中存在的物質(zhì)恐怕已超過(guò)300種。
四、檢測分析的技術(shù)難度非常高而昂貴。
大多數污染物的檢測要求采用非常復雜、昂貴的技術(shù)手段，檢測實(shí)施的難度大，因此成本也會(huì )很高。根據有關(guān)報道，二惡英一項的檢測成本就是數萬(wàn)人民幣，如此算來(lái)，一個(gè)樣本、一套數百種分析物的完整檢測，沒(méi)有十萬(wàn)人民幣恐怕是做不出來(lái)的。而能夠付得起錢(qián)，一次能夠實(shí)施幾十個(gè)、上百個(gè)樣本檢測的機構，能夠找到而且找全具備所需各種檢測能力的實(shí)驗室，恐怕在全世界也沒(méi)有幾個(gè)國家能夠辦到。
五、污染物濃度與污泥檢測結論的代表性。
不僅僅由于其昂貴的分析檢測成本，還包括特備專(zhuān)業(yè)的操作人員、裝備和檢測時(shí)間等各方面問(wèn)題，要實(shí)現對污泥污染物進(jìn)行常規化分析或大范圍普查，顯然是不可能的事?；诖?，對污泥樣本的選擇，污泥樣本的代表性，也成為會(huì )被詬病的問(wèn)題之一。
根據TNSSS的抽樣情況看，樣本數是有局限性的。全美16255個(gè)污水廠(chǎng)中，僅選擇處理規模中等以上的3337個(gè)污水廠(chǎng)為抽樣對象，其中只有74個(gè)廠(chǎng)被隨機選取，占合格對象的2.2％，占全美污水廠(chǎng)的0.46％。
眾所周知，由于污泥性質(zhì)根據來(lái)水情況變化，也根據季節變化，甚至也受到周邊工業(yè)類(lèi)型和事故性條件的影響，同一個(gè)廠(chǎng)的污泥構成就會(huì )有極大的差別。說(shuō)到底，不同污泥的最終構成有極大差別，檢測的污染物濃度以及由此導出的結論也可能會(huì )有極大的不同。
六、對檢測結果的分析、定性定量研究以及與此相關(guān)的立法、標準修改尚需時(shí)日。
分析物的確定和檢測分析只是環(huán)境安全性評價(jià)的第一步。第二步是對這些分析數據的解讀，即環(huán)境安全評價(jià)，這需要根據人類(lèi)對這些污染物污染途徑、劑量、受污染人群、牲畜、食物鏈的特點(diǎn)，判斷其毒性、危害性。但據了解，2009年TNSSS調查的這項研究目前尚未完成。
所以，作為污泥處理處置的從業(yè)者，應該抱著(zhù)實(shí)事求是、科學(xué)的態(tài)度認識污泥的潛在危害，考慮污泥的處理處置問(wèn)題:
一、市政污泥是城鎮污水污染物匯聚、凝縮之集大成，其構成十分復雜，可能具有已知全部類(lèi)型的環(huán)境污染物:重金屬、持久性有機污染物、環(huán)境持久性制藥污染物、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機化合物、環(huán)境外來(lái)物質(zhì)等，此外還有大量的病原菌、病毒等，甚至還可能混入核廢物(放射醫學(xué))。污泥不加任何處理的棄置、不合理的處置都可能對人類(lèi)健康和環(huán)境造成不可恢復的破壞和影響。
二、隨時(shí)間、地點(diǎn)、生活水平的差異，污泥構成變化極大，污染物的構成也會(huì )有很大不同，污染物濃度也會(huì )有高低之分，危害性也會(huì )有所區別；在特定的處置條件下，有的可能會(huì )在環(huán)境的可承受范圍內，而有的則會(huì )超出。
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