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型、濃度、致病機(jī)理、污染途徑、對(duì)人類健康和自然環(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(dāng)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(guī)模棄置在環(huán)境中；而污泥常常被大規(guī)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(jī)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(duì)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。
拋開純粹的工業(yè)污泥不談，僅就城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的市政污泥而言，其潛在的污染能力不容小覷。
城鎮(zhèn)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(nóng)藥殘留、難降解有機(jī)物會(huì)隨人類排泄物進(jìn)入污水；人們消費(fèi)的各種日用化工品如香水、洗滌劑、護(hù)理用品中的有機(jī)化合物會(huì)被洗入水中；人居環(huán)境中，潔廁靈、空氣清新劑、殺蟲劑、油漆等溶劑中的各種有機(jī)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(zhèn)居民生活的各種市政設(shè)施，也會(huì)將各種污染物排入城市的污水管道:采暖設(shè)施燃料燃燒釋放的廢氣，城市垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)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，火電廠的燃燒廢氣，焚燒廠的廢氣，廢舊變壓器的廢液，醫(yī)院和牙科診所排入下水道的消毒水……
但據(jù)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。考慮到這個(gè)問(wèn)題的重要性，筆者力圖就此話題進(jìn)行梳理。
污泥污染到底達(dá)到什么程度？
美國(guó)研究發(fā)現(xiàn)，157種分析物被證明存在于污泥中
對(duì)污泥污染物性質(zhì)的研究，目前做得最好的應(yīng)該是美國(guó)。美國(guó)環(huán)保署(以下簡(jiǎn)稱USEPA)曾經(jīng)多次對(duì)污泥中的污染物進(jìn)行定向調(diào)查分析。
1982年他們第一次對(duì)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(guó)污泥普查(NSSS)是歷史上規(guī)模最大的一次。USEPA準(zhǔn)備了一個(gè)50頁(yè)的問(wèn)卷，對(duì)479個(gè)國(guó)有市政污水處理廠的污泥處置方法進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研；此外，在來(lái)自208個(gè)污水處理廠的污泥樣本中，選擇了176個(gè)進(jìn)行詳盡的化學(xué)分析檢測(cè)，調(diào)查了411種污染物在污泥中的濃度。
此次調(diào)查的信息成為美國(guó)制定關(guān)于污泥處置的503法規(guī)時(shí)的依據(jù)。第一輪(RoundOne)立法，對(duì)土地利用規(guī)定了10種重金屬和致病菌控制指標(biāo)，焚燒規(guī)定了8種排放指標(biāo)(這項(xiàng)法案于1992年頒布執(zhí)行)。
根據(jù)水污染防治法(CWA)第405(d)項(xiàng)的要求，USEPA每?jī)赡赀€對(duì)現(xiàn)行污泥處置法規(guī)進(jìn)行一次評(píng)估，以確定是否需要引入新的有毒污染物控制指標(biāo)。
按照1996年第二輪分析的技術(shù)背景報(bào)告，被調(diào)研的411種分析物中，10種(全部是重金屬)做出了檢測(cè)要求，33種被列入某些大的化合物類(如二惡英類)進(jìn)行重新評(píng)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(xiàn)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(xiàn)支持，只有30種的檢出率高于10％，且有毒性、有害性文獻(xiàn)的支持。這樣，被列入第二輪分析目標(biāo)的是31種物質(zhì)(增加了1種未在411清單內(nèi)容上的物質(zhì))。
這就是說(shuō)，411種被檢測(cè)的目標(biāo)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(duì)二惡英類物質(zhì)在污泥土地利用中風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)研。這次調(diào)研的結(jié)論是二惡英類物質(zhì)普遍存在于污泥中，但量和危害尚無(wú)需對(duì)現(xiàn)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(guó)污泥調(diào)查報(bào)告》(TNSSS)，這次調(diào)查與1988年普查不同的是，增加了一些特定有機(jī)污染物調(diào)查對(duì)象。
這次調(diào)研的污泥采樣來(lái)自隨機(jī)選取的、分布在全美35個(gè)州的74個(gè)國(guó)有污水處理廠，這些污水廠的處理規(guī)模都在每天100萬(wàn)加侖(約3785立方米)以上，達(dá)到這一規(guī)模以上的污水廠約有3337座，占全美16255座(USEPA網(wǎng)站數(shù)據(jù))國(guó)有市政污水廠總數(shù)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(cè)本身極其復(fù)雜。最終檢測(cè)的結(jié)果是在145種被分析目標(biāo)中，有129種被證實(shí)存在于污泥中。
美國(guó)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(bào)告帶給我們哪些知識(shí)和啟發(fā)？筆者認(rèn)為，有以下問(wèn)題值得關(guān)注:
一、關(guān)于數(shù)據(jù)的正確解讀。
對(duì)檢測(cè)報(bào)告的解讀需要特別的知識(shí)，但一個(gè)最基本的要求是審慎、科學(xué)的態(tài)度。報(bào)告多次對(duì)此提出警示。它指出:
1)所調(diào)研污染物的確定，并不代表USEPA對(duì)其有特別的擔(dān)憂。標(biāo)靶的選擇，是出于不同的原因，而非對(duì)這一污染物的濃度和有害性已有特別的考慮。
2)數(shù)據(jù)的解讀，以及在技術(shù)報(bào)告中所報(bào)道的結(jié)果，并不意味著任何分析物的濃度已引起USEPA的特別關(guān)注。
3)待測(cè)的分析物也不一定意味著其在污泥中的存在就一定對(duì)人類健康或環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
4)USEPA尚未對(duì)污染物的致病機(jī)理和可能做出評(píng)估。
5)在得到確定的結(jié)論之前，不會(huì)有新的立法限制污泥的農(nóng)用。
USEPA之所以再三提出解讀的警示，在于不希望人們對(duì)這些數(shù)據(jù)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(zhí)行了20年的污泥處置政策的繼續(xù)。
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(duì)污泥中污染物的研究是一個(gè)定向調(diào)查。所謂定向調(diào)查，就是確定了被調(diào)查的分析物，根據(jù)這一物質(zhì)的特性和檢測(cè)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(cè)手段，這些污染物的存在是不可能被發(fā)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，如非有意、巧合，人們可能根本不會(huì)知道這類物質(zhì)的存在。
三、分析物數(shù)量——污染物總數(shù)龐大。
USEPA上述幾次檢測(cè)分析報(bào)告顯示，分析物的確定具有一定的偶然性和隨意性。對(duì)目標(biāo)分析物本身的了解就很難做到全面、完整。
根據(jù)美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)(CAS)的數(shù)據(jù)，目前記錄在案的有6700萬(wàn)種無(wú)機(jī)和有機(jī)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(jì)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(jī)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(nóng)藥、殺蟲劑、醫(yī)藥、日化、石化產(chǎn)品等。這些化學(xué)物質(zhì)中有相當(dāng)一部分(有的是數(shù)十年后才被發(fā)現(xiàn))是有害于人類健康的，如DDT、DES等。從環(huán)境角度，它們可分為:重金屬、持久性有機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)所列舉的已被確認(rèn)為有害健康的物質(zhì)已有成百上千種，但還遠(yuǎn)不是全部種類。
目前USEPA所進(jìn)行的多次檢測(cè)，即使不考慮其中的重復(fù)類型，分析物總數(shù)也最多達(dá)600多種，但其中可被確認(rèn)在污泥中存在的物質(zhì)恐怕已超過(guò)300種。
四、檢測(cè)分析的技術(shù)難度非常高而昂貴。
大多數(shù)污染物的檢測(cè)要求采用非常復(fù)雜、昂貴的技術(shù)手段，檢測(cè)實(shí)施的難度大，因此成本也會(huì)很高。根據(jù)有關(guān)報(bào)道，二惡英一項(xiàng)的檢測(cè)成本就是數(shù)萬(wàn)人民幣，如此算來(lái)，一個(gè)樣本、一套數(shù)百種分析物的完整檢測(cè)，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，一次能夠?qū)嵤资畟€(gè)、上百個(gè)樣本檢測(cè)的機(jī)構(gòu)，能夠找到而且找全具備所需各種檢測(cè)能力的實(shí)驗(yàn)室，恐怕在全世界也沒(méi)有幾個(gè)國(guó)家能夠辦到。
五、污染物濃度與污泥檢測(cè)結(jié)論的代表性。
不僅僅由于其昂貴的分析檢測(cè)成本，還包括特備專業(yè)的操作人員、裝備和檢測(cè)時(shí)間等各方面問(wèn)題，要實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥污染物進(jìn)行常規(guī)化分析或大范圍普查，顯然是不可能的事。基于此，對(duì)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(jù)TNSSS的抽樣情況看，樣本數(shù)是有局限性的。全美16255個(gè)污水廠中，僅選擇處理規(guī)模中等以上的3337個(gè)污水廠為抽樣對(duì)象，其中只有74個(gè)廠被隨機(jī)選取，占合格對(duì)象的2.2％，占全美污水廠的0.46％。
眾所周知，由于污泥性質(zhì)根據(jù)來(lái)水情況變化，也根據(jù)季節(jié)變化，甚至也受到周邊工業(yè)類型和事故性條件的影響，同一個(gè)廠的污泥構(gòu)成就會(huì)有極大的差別。說(shuō)到底，不同污泥的最終構(gòu)成有極大差別，檢測(cè)的污染物濃度以及由此導(dǎo)出的結(jié)論也可能會(huì)有極大的不同。
六、對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析、定性定量研究以及與此相關(guān)的立法、標(biāo)準(zhǔn)修改尚需時(shí)日。
分析物的確定和檢測(cè)分析只是環(huán)境安全性評(píng)價(jià)的第一步。第二步是對(duì)這些分析數(shù)據(jù)的解讀，即環(huán)境安全評(píng)價(jià)，這需要根據(jù)人類對(duì)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(jù)了解，2009年TNSSS調(diào)查的這項(xiàng)研究目前尚未完成。
所以，作為污泥處理處置的從業(yè)者，應(yīng)該抱著實(shí)事求是、科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識(shí)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(zhèn)污水污染物匯聚、凝縮之集大成，其構(gòu)成十分復(fù)雜，可能具有已知全部類型的環(huán)境污染物:重金屬、持久性有機(jī)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(jī)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(yī)學(xué))。污泥不加任何處理的棄置、不合理的處置都可能對(duì)人類健康和環(huán)境造成不可恢復(fù)的破壞和影響。
二、隨時(shí)間、地點(diǎn)、生活水平的差異，污泥構(gòu)成變化極大，污染物的構(gòu)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(qū)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(nèi)，而有的則會(huì)超出。
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