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再次成為業(yè)內(nèi)和公眾關(guān)注的熱點。生活污水處理廠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。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的選定，但前者恰恰還未在國內(nèi)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，進行土地利用，由于符合資源循環(huán)利用理念，加之操作簡便易行，能有效補充土壤肥力等優(yōu)點，在發(fā)達國家得到了充分的探索和實踐，逐漸成為業(yè)內(nèi)倡導(dǎo)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(wěn)定、無害的污泥回歸土地，有著現(xiàn)實需求，也存在諸多障礙。比如對重金屬污染的顧慮、部門間的規(guī)定難以協(xié)調(diào)從而限制產(chǎn)品出路等，到底該如何選擇？本期約請業(yè)內(nèi)專業(yè)人士予以分析。
●城市污泥在在農(nóng)用方向上呈現(xiàn)“長遠利好，現(xiàn)實看空”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險的應(yīng)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(zhèn)污水處理廠污泥（以下簡稱“城市污泥”）經(jīng)無害化處理后開展土地利用，是充分利用其養(yǎng)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(guī)不完善等問題。
從國外的發(fā)展情況來看，無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，進入21世紀以來，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(yīng)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)點明顯，前景廣闊，但其存在的瓶頸也急需突破。
重金屬問題成為攔路虎？
城市污泥施用會增加土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量，但大部分情況下均未上升至“超標”紅線，這類評估和驗證仍需持續(xù)不斷進行
城市污泥從產(chǎn)生之初就存在重金屬問題，到現(xiàn)在仍未得到合理解決，甚至業(yè)內(nèi)對重金屬潛在污染的認知也未統(tǒng)一。
據(jù)調(diào)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(tǒng)有關(guān)，也與污水處理工藝改進密切相關(guān)。
目前，城市污泥中超標的重金屬元素類型已從以往具有工業(yè)源特征的鉻、鉛、鎘等轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著生活源特征的汞、鋅等。這種變化趨勢說明我國的城市污泥重金屬特征化逐漸清晰，為后續(xù)制定控制措施提供了基礎(chǔ)。
而像鋅（Zn）這類的有益元素，通過《污泥農(nóng)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。這是客觀認識城市污泥土地利用的一個重要進步。
城市污泥土地利用中，重金屬問題的根源在于城市污泥從市政污水處理系統(tǒng)進入土壤系統(tǒng)后，受體性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。重金屬由人為控制轉(zhuǎn)換為自然演化，轉(zhuǎn)變結(jié)果是失去對重金屬可能經(jīng)土壤進入食物鏈的控制。同時，重金屬在土壤系統(tǒng)內(nèi)的遷移與轉(zhuǎn)化的不確定、時間尺度上的長效性，這些問題會使公眾對城市污泥重金屬是否會造成污染并不完全“放心”。
城市污泥施用會增加土壤和農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品重金屬限量衛(wèi)生標準等“超標”紅線。而由于科學(xué)研究性質(zhì)的局限性，在時間尺度上還不足以驗證公眾擔憂的情況發(fā)生的可能，因此這類評估和驗證仍需持續(xù)不斷進行下去。同時，我國至今仍未出現(xiàn)一起因城市污泥重金屬超標所致的農(nóng)產(chǎn)品污染事件，這說明盡管存在爭議，但城市污泥還不足以進入重金屬污染嚴控對象的范疇。
此外，重金屬問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險依然存在。
事實上，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，從責任溯源來看，城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進入城鎮(zhèn)生活污水系統(tǒng)有不可分割的關(guān)系。因此，重金屬來源監(jiān)控就顯得極為重要，如果未落實重金屬源頭的監(jiān)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(diào)節(jié)劑與其他原料類型的有機肥相比，溢價能力有限，售價較低，仍不具備相對同類產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢
城市污泥富含植物養(yǎng)分，可作為補充土壤地力、調(diào)節(jié)土壤性質(zhì)的有機肥或調(diào)節(jié)劑，但近些年以城市污泥為主要成分的有機肥或調(diào)節(jié)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(yīng)用前，必須通過壓濾、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(jié)要付出更多的能耗和處理成本。
同時，城市污泥中較高含量的有機質(zhì)，直接進入土壤，會經(jīng)歷有機質(zhì)降解的穩(wěn)定化過程，結(jié)果體現(xiàn)為有機酸類物質(zhì)和產(chǎn)熱，均對植物根系可能產(chǎn)生負面影響，即農(nóng)業(yè)上常見的“燒苗”現(xiàn)象。
因此，須將污泥降解過程提前至進入土壤前發(fā)生。此時作為預(yù)處理的好氧發(fā)酵、厭氧消化等環(huán)節(jié)就十分必要，不僅可緩解城市污泥有機質(zhì)降解帶來的負面效應(yīng)，還可以起到一定的滅活病菌等效果，進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(diào)節(jié)劑與其他原料類型的有機肥相比，其溢價能力有限。在使用方對城市污泥缺少客觀正確的認知、心存擔憂的情況下，城市污泥有機肥或調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品售價往往較低，仍不具備相對同類產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢，這也正是城市污泥加工產(chǎn)業(yè)化進程中值得重點關(guān)注的問題。
在準入門檻上，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有機肥或調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品。這與農(nóng)業(yè)管理部門謹慎的態(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(nóng)業(yè)、環(huán)保等多個領(lǐng)域的復(fù)雜體系背景下，對可能產(chǎn)生的污染風險一般選擇“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，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(yīng)”，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(nóng)業(yè)管理部門對城市污泥進入土地持積極態(tài)度，鼓勵農(nóng)場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似城市污泥這種特殊性公眾服務(wù)產(chǎn)品的管理觀念與準入權(quán)限仍未放開。
由此，城市污泥在土地利用，特別是在農(nóng)用方向上呈現(xiàn)“長遠利好，現(xiàn)實看空”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險的應(yīng)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(cè)重技術(shù)性或環(huán)境風險預(yù)防的規(guī)范文件僅提出了控制城市污泥進入土地的重金屬限值，或在前處理以及后端環(huán)節(jié)的風險控制上做出定性要求，但缺乏強制性
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)經(jīng)好氧發(fā)酵、熱干化等前處理后開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，但問題的背后卻折射出城市污泥處理處置法規(guī)與環(huán)境監(jiān)管嚴重缺失，亟待完善。
目前我國尚未制定強制性法規(guī)，只有近年出臺不久的幾項技術(shù)性指導(dǎo)文件。在城市污泥進入土地仍處在比較敏感的時期，監(jiān)控法規(guī)還比較缺位。
我國已制定和頒布了城市污泥農(nóng)用/林地用/園林綠化/土地改良等系列泥質(zhì)標準，以及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(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(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》、《城鎮(zhèn)污水處理廠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(dǎo)。
這些側(cè)重技術(shù)性或環(huán)境風險預(yù)防的規(guī)范文件僅提出了控制城市污泥進入土地的重金屬限值，或在前處理以及后端環(huán)節(jié)的風險控制上做出定性要求，但缺乏強制性，其認可度和實際執(zhí)行力度有待加大。
國內(nèi)還未制定具有法律效力的城市污泥土地利用法規(guī)性文件，利益攸關(guān)方和管理方處在資源和責任之間的長期博弈，對城市污泥土地利用爭議的出發(fā)點差異較大，導(dǎo)致遲遲未能形成共識，法規(guī)制定提上議程也被擱置。
從長遠角度看，城市污泥以有機肥或土壤調(diào)節(jié)劑等形式開展土地利用，不僅遵循資源循環(huán)利用理念，也是最符合未來主導(dǎo)方向的資源化途徑，已顯示出勃勃生機和較大潛力。但在現(xiàn)階段的國情背景下，公眾、用戶單位甚至政府管理部門對城市污泥土地利用的接受程度仍不高。在未來發(fā)展規(guī)劃上，應(yīng)引導(dǎo)全社會客觀認知城市污泥土地利用的重金屬問題，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年以上的長時間風險評估機制，研究和制定具有強制執(zhí)行力的保障性法規(guī)政策，城市污泥土地利用前景才會豁然開朗。
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(guī)程指導(dǎo)下應(yīng)優(yōu)先進行土地利用，同時對其污染風險開展定期監(jiān)測和跟蹤評估。
在這種政策風向標下，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%。可以說，科學(xué)客觀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(guī)范處置的聯(lián)邦法案第40部第503部分（即503法規(guī)，The Part 503 Rule），其側(cè)重點在于城市污泥土地利用的環(huán)境風險控制。但自從頒布以來，卻成為美國有史以來最具爭議的一部法律，爭議的焦點在于公眾對城市污泥污染的擔憂基于主觀意識上的判斷，而現(xiàn)有的科學(xué)證據(jù)并未表明城市污泥土地利用產(chǎn)生了嚴重的、可辨識來源的污染。
美國科學(xué)院組成的專家組在2003年對503法規(guī)進行環(huán)境安全評估并得出結(jié)論：“沒有證據(jù)證明符合503標準的城市污泥農(nóng)用會影響公眾健康及環(huán)境安全。”
歐盟
歐盟大部分國家也制定了完善的法規(guī)或標準，對城市污泥土地利用予以合理控制。具有權(quán)威性的是歐盟的《城市污泥農(nóng)業(yè)利用指導(dǎo)規(guī)程》（86/278/EEC）、英國的《城市污泥農(nóng)業(yè)土地利用指南》（Safe sludge matrix）。
這些法規(guī)的制定均有水處理部門、環(huán)保部門和農(nóng)業(yè)管理部門以及農(nóng)戶協(xié)會等利益方的全程介入。
同時，歐盟國家在城市污泥進入土地后的風險控制上開展了大量評價性研究，主要結(jié)論為：符合指導(dǎo)規(guī)程的城市污泥土地利用是安全的，風險可被忽略，不確定性超過可能存在的風險（uncertainty over possible risk）。
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