我國城市污泥中重金屬含量呈逐年下降趨勢：2006年全國主要大中型城市產(chǎn)生的城市污泥重金屬含量與2001年相比，降幅達25%~55%。
我國城市污泥處理處置近來(lái)再次成為業(yè)內和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)。生活污水處理廠(chǎng)污泥處置率普遍較低的原因到底是缺政策、缺資金還是缺技術(shù)，成為討論焦點(diǎn)。對此，本報將推出系列報道予以關(guān)注。
眾所周知，污泥的處置去向決定處理路線(xiàn)的選定，但前者恰恰還未在國內形成普遍共識。有些城市幾乎嘗試了所有主流的污泥處理技術(shù)，卻難以尋找到適合的處置途徑。處理后的污泥找不到合適的去處，也成為不少處理工程難以正常運行的重要原因。
處理后的污泥回歸土地，進(jìn)行土地利用，由于符合資源循環(huán)利用理念，加之操作簡(jiǎn)便易行，能有效補充土壤肥力等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達國家得到了充分的探索和實(shí)踐，逐漸成為業(yè)內倡導采用的主流處置方式之一。
對存在大量土壤改良、提升有機質(zhì)需求的我國而言，經(jīng)處理后讓穩定、無(wú)害的污泥回歸土地，有著(zhù)現實(shí)需求，也存在諸多障礙。比如對重金屬污染的顧慮、部門(mén)間的規定難以協(xié)調從而限制產(chǎn)品出路等，到底該如何選擇？本期約請業(yè)內專(zhuān)業(yè)人士予以分析。
●城市污泥在在農用方向上呈現“長(cháng)遠利好，現實(shí)看空”的局面，產(chǎn)品出路受到一定限制。在林地、土地改良等未涉及食物鏈風(fēng)險的應用領(lǐng)域，城市污泥產(chǎn)品附加值提高仍較為困難
◆劉洪濤 張悅
城鎮污水處理廠(chǎng)污泥（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“城市污泥”）經(jīng)無(wú)害化處理后開(kāi)展土地利用，是充分利用其養分和有機質(zhì)資源的直接、有效的途徑。然而，目前我國污泥土地利用還存在一些障礙，包括重金屬、產(chǎn)品出路和技術(shù)法規不完善等問(wèn)題。
從國外的發(fā)展情況來(lái)看，無(wú)論是土地廣袤的國家，如美國、巴西等，還是國土面積有限的國家，如歐盟成員國、日本等，進(jìn)入21世紀以來(lái)，城市污泥土地利用的比例均在不斷提高。而厭氧消化、焚燒、碳化、發(fā)電等城市污泥能源化途徑，在歐盟、日本等發(fā)達國家經(jīng)歷了多年的技術(shù)研發(fā)和工程化應用后，其比例卻在逐漸降低。
究其原因，除土地利用之外的其他資源化方式均需輔助技術(shù)手段，加以分離、提煉或純化城市污泥所蘊含的能源形式（如沼氣、有機質(zhì)、可燃碳等），造成直接運行成本和間接成本（如尾氣控制、殘余物處置、安全防護）的提高，同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生二次污染。
而污泥土地利用遵循資源循環(huán)利用的原則，以最自然的粗產(chǎn)品形式（肥料、基質(zhì)土等）將城市污泥所含的來(lái)自土壤的資源再次返回土地。相比于其他資源化途徑，污泥土地利用的優(yōu)點(diǎn)明顯，前景廣闊，但其存在的瓶頸也急需突破。
重金屬問(wèn)題成為攔路虎？
城市污泥施用會(huì )增加土壤和農產(chǎn)品重金屬含量，但大部分情況下均未上升至“超標”紅線(xiàn)，這類(lèi)評估和驗證仍需持續不斷進(jìn)行
城市污泥從產(chǎn)生之初就存在重金屬問(wèn)題，到現在仍未得到合理解決，甚至業(yè)內對重金屬潛在污染的認知也未統一。
據調查，城市污泥中重金屬含量呈逐年下降趨勢：2006年全國主要大中型城市產(chǎn)生的城市污泥重金屬含量與2001年相比，降幅達25%~55%，這與工業(yè)污水逐漸脫離生活污水系統有關(guān)，也與污水處理工藝改進(jìn)密切相關(guān)。
目前，城市污泥中超標的重金屬元素類(lèi)型已從以往具有工業(yè)源特征的鉻、鉛、鎘等轉變?yōu)轱@著(zhù)生活源特征的汞、鋅等。這種變化趨勢說(shuō)明我國的城市污泥重金屬特征化逐漸清晰，為后續制定控制措施提供了基礎。
而像鋅（Zn）這類(lèi)的有益元素，通過(guò)《污泥農用泥質(zhì)標準》的修訂，已放寬其上限值，爭取不讓因鋅的部分超標成為限制污泥土地利用的瓶頸。這是客觀(guān)認識城市污泥土地利用的一個(gè)重要進(jìn)步。
城市污泥土地利用中，重金屬問(wèn)題的根源在于城市污泥從市政污水處理系統進(jìn)入土壤系統后，受體性質(zhì)發(fā)生轉變。重金屬由人為控制轉換為自然演化，轉變結果是失去對重金屬可能經(jīng)土壤進(jìn)入食物鏈的控制。同時(shí)，重金屬在土壤系統內的遷移與轉化的不確定、時(shí)間尺度上的長(cháng)效性，這些問(wèn)題會(huì )使公眾對城市污泥重金屬是否會(huì )造成污染并不完全“放心”。
城市污泥施用會(huì )增加土壤和農產(chǎn)品重金屬含量，但大部分情況下均未上升至《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》以及相關(guān)的農產(chǎn)品重金屬限量衛生標準等“超標”紅線(xiàn)。而由于科學(xué)研究性質(zhì)的局限性，在時(shí)間尺度上還不足以驗證公眾擔憂(yōu)的情況發(fā)生的可能，因此這類(lèi)評估和驗證仍需持續不斷進(jìn)行下去。同時(shí)，我國至今仍未出現一起因城市污泥重金屬超標所致的農產(chǎn)品污染事件，這說(shuō)明盡管存在爭議，但城市污泥還不足以進(jìn)入重金屬污染嚴控對象的范疇。
此外，重金屬問(wèn)題也并非土地利用途徑所特有，只是在其他利用途徑上往往被忽視。例如，城市污泥厭氧消化產(chǎn)生沼氣后，殘余的沼渣中重金屬含量并未降低；城市污泥焚燒后，灰渣和排放尾氣的重金屬風(fēng)險依然存在。
事實(shí)上，以活性污泥法為主的污水處理本身并不產(chǎn)生重金屬污染，從責任溯源來(lái)看，城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進(jìn)入城鎮生活污水系統有不可分割的關(guān)系。因此，重金屬來(lái)源監控就顯得極為重要，如果未落實(shí)重金屬源頭的監管責任，而一味地否定城市污泥土地利用，則是背離了資源循環(huán)利用的理念，這種“因噎廢食”的做法也是不科學(xué)的。
準入門(mén)檻限制產(chǎn)品出路
提高污泥附加值是盈利關(guān)鍵。以城市污泥作為主要成分的有機肥或調節劑與其他原料類(lèi)型的有機肥相比，溢價(jià)能力有限，售價(jià)較低，仍不具備相對同類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭優(yōu)勢
城市污泥富含植物養分，可作為補充土壤地力、調節土壤性質(zhì)的有機肥或調節劑，但近些年以城市污泥為主要成分的有機肥或調節劑的產(chǎn)品化一直處于波瀾不驚的狀態(tài)。從城市污泥自身性質(zhì)分析，高含水量使其在成為產(chǎn)品應用前，必須通過(guò)壓濾、烘干等物理脫水或者發(fā)酵等生物脫水方式將水分降低至使用方可接受的程度。相比于其他有機廢棄物，如糞便、生活垃圾等，在前處理環(huán)節要付出更多的能耗和處理成本。
同時(shí)，城市污泥中較高含量的有機質(zhì)，直接進(jìn)入土壤，會(huì )經(jīng)歷有機質(zhì)降解的穩定化過(guò)程，結果體現為有機酸類(lèi)物質(zhì)和產(chǎn)熱，均對植物根系可能產(chǎn)生負面影響，即農業(yè)上常見(jiàn)的“燒苗”現象。
因此，須將污泥降解過(guò)程提前至進(jìn)入土壤前發(fā)生。此時(shí)作為預處理的好氧發(fā)酵、厭氧消化等環(huán)節就十分必要，不僅可緩解城市污泥有機質(zhì)降解帶來(lái)的負面效應，還可以起到一定的滅活病菌等效果，進(jìn)一步減少城市污泥產(chǎn)品土地利用的障礙。
作為商品化產(chǎn)品，提升污泥附加值才是盈利的關(guān)鍵。城市污泥有機肥或調節劑與其他原料類(lèi)型的有機肥相比，其溢價(jià)能力有限。在使用方對城市污泥缺少客觀(guān)正確的認知、心存擔憂(yōu)的情況下，城市污泥有機肥或調節劑產(chǎn)品售價(jià)往往較低，仍不具備相對同類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，這也正是城市污泥加工產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中值得重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
在準入門(mén)檻上，迄今為止，我國還未有一例獲得肥料登記證批號的城市污泥類(lèi)有機肥或調節劑產(chǎn)品。這與農業(yè)管理部門(mén)謹慎的態(tài)度有直接關(guān)系，在城市污泥土地利用的產(chǎn)業(yè)鏈涉及到市政、農業(yè)、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域的復雜體系背景下，對可能產(chǎn)生的污染風(fēng)險一般選擇“寧可信其有”的謹慎態(tài)度，在保護行業(yè)和公眾利益的同時(shí)，也限制了城市污泥土地利用的產(chǎn)業(yè)化速度。
在美國，公眾對城市污泥產(chǎn)品的一般選擇持“鄰避效應”，大部分公眾的態(tài)度既不支持也不反對，保證不涉及自身周邊的環(huán)境利益即可。但農業(yè)管理部門(mén)對城市污泥進(jìn)入土地持積極態(tài)度，鼓勵農場(chǎng)或家庭使用城市污泥加工的有機肥或栽培基質(zhì)。與國外相比，我國情況的最大差別在于對類(lèi)似城市污泥這種特殊性公眾服務(wù)產(chǎn)品的管理觀(guān)念與準入權限仍未放開(kāi)。
由此，城市污泥在土地利用，特別是在農用方向上呈現“長(cháng)遠利好，現實(shí)看空”的局面，產(chǎn)品出路受到一定限制。在林地、土地改良等未涉及食物鏈風(fēng)險的應用領(lǐng)域，城市污泥產(chǎn)品的限制因素較少，但附加值提高仍較為困難。
政策標準亟待完善
側重技術(shù)性或環(huán)境風(fēng)險預防的規范文件僅提出了控制城市污泥進(jìn)入土地的重金屬限值，或在前處理以及后端環(huán)節的風(fēng)險控制上做出定性要求，但缺乏強制性
據不完全統計，目前國內經(jīng)好氧發(fā)酵、熱干化等前處理后開(kāi)展土地利用的城市污泥比例不足15%，而未經(jīng)處理直接棄置于土地則達到50%甚至更高比例。從表面上看與處置資金受限有一定關(guān)系，但問(wèn)題的背后卻折射出城市污泥處理處置法規與環(huán)境監管?chē)乐厝笔?，亟待完善?/p>
目前我國尚未制定強制性法規，只有近年出臺不久的幾項技術(shù)性指導文件。在城市污泥進(jìn)入土地仍處在比較敏感的時(shí)期，監控法規還比較缺位。
我國已制定和頒布了城市污泥農用/林地用/園林綠化/土地改良等系列泥質(zhì)標準，以及《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》等綜合性城市污泥處理處置技術(shù)指南或《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》、《城鎮污水處理廠(chǎng)污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）》等污染防治技術(shù)指導。
這些側重技術(shù)性或環(huán)境風(fēng)險預防的規范文件僅提出了控制城市污泥進(jìn)入土地的重金屬限值，或在前處理以及后端環(huán)節的風(fēng)險控制上做出定性要求，但缺乏強制性，其認可度和實(shí)際執行力度有待加大。
國內還未制定具有法律效力的城市污泥土地利用法規性文件，利益攸關(guān)方和管理方處在資源和責任之間的長(cháng)期博弈，對城市污泥土地利用爭議的出發(fā)點(diǎn)差異較大，導致遲遲未能形成共識，法規制定提上議程也被擱置。
從長(cháng)遠角度看，城市污泥以有機肥或土壤調節劑等形式開(kāi)展土地利用，不僅遵循資源循環(huán)利用理念，也是最符合未來(lái)主導方向的資源化途徑，已顯示出勃勃生機和較大潛力。但在現階段的國情背景下，公眾、用戶(hù)單位甚至政府管理部門(mén)對城市污泥土地利用的接受程度仍不高。在未來(lái)發(fā)展規劃上，應引導全社會(huì )客觀(guān)認知城市污泥土地利用的重金屬問(wèn)題，在嚴格控制城市污泥土地利用可能存在的不利因素前提下，建立和完善10年以上的長(cháng)時(shí)間風(fēng)險評估機制，研究和制定具有強制執行力的保障性法規政策，城市污泥土地利用前景才會(huì )豁然開(kāi)朗。
作者單位：中科院地理科學(xué)與資源研究所、住建部城建司
他山之石
歐美污泥土地利用強化風(fēng)險控制
歐美國家對城市污泥土地利用的態(tài)度目前已形成共識：將其處理至達到一定要求或標準后，在技術(shù)規程指導下應優(yōu)先進(jìn)行土地利用，同時(shí)對其污染風(fēng)險開(kāi)展定期監測和跟蹤評估。
在這種政策風(fēng)向標下，美國和德國、英國、法國等歐盟成員國的土地利用比例已達到或接近50%?？梢哉f(shuō)，科學(xué)客觀(guān)的認知和嚴格負責的管理是城市污泥土地利用得以健康和有序發(fā)展的根本。
美國
美國聯(lián)邦環(huán)保署（USEPA）有關(guān)城市污泥規范處置的聯(lián)邦法案第40部第503部分（即503法規，The Part 503 Rule），其側重點(diǎn)在于城市污泥土地利用的環(huán)境風(fēng)險控制。但自從頒布以來(lái)，卻成為美國有史以來(lái)最具爭議的一部法律，爭議的焦點(diǎn)在于公眾對城市污泥污染的擔憂(yōu)基于主觀(guān)意識上的判斷，而現有的科學(xué)證據并未表明城市污泥土地利用產(chǎn)生了嚴重的、可辨識來(lái)源的污染。
美國科學(xué)院組成的專(zhuān)家組在2003年對503法規進(jìn)行環(huán)境安全評估并得出結論：“沒(méi)有證據證明符合503標準的城市污泥農用會(huì )影響公眾健康及環(huán)境安全。”
歐盟
歐盟大部分國家也制定了完善的法規或標準，對城市污泥土地利用予以合理控制。具有權威性的是歐盟的《城市污泥農業(yè)利用指導規程》（86/278/EEC）、英國的《城市污泥農業(yè)土地利用指南》（Safe sludge matrix）。
這些法規的制定均有水處理部門(mén)、環(huán)保部門(mén)和農業(yè)管理部門(mén)以及農戶(hù)協(xié)會(huì )等利益方的全程介入。
同時(shí)，歐盟國家在城市污泥進(jìn)入土地后的風(fēng)險控制上開(kāi)展了大量評價(jià)性研究，主要結論為：符合指導規程的城市污泥土地利用是安全的，風(fēng)險可被忽略，不確定性超過(guò)可能存在的風(fēng)險（uncertainty over possible risk）。
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