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(dá)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(jìn)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(dá)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(yuǎn)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(fēng)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(jìn)入21世紀(jì)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(dá)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(hù)）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(biāo)”紅線，這類評估和驗證仍需持續(xù)不斷進(jìn)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(rèn)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(dá)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(jìn)密切相關(guān)。
目前，城市污泥中超標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)》的修訂，已放寬其上限值，爭取不讓因鋅的部分超標(biāo)成為限制污泥土地利用的瓶頸。這是客觀認(rèn)識城市污泥土地利用的一個重要進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)》以及相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品重金屬限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等“超標(biāo)”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(dān)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(jìn)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(biāo)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(jìn)入重金屬污染嚴(yán)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(fēng)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(zé)任溯源來看，城市污泥重金屬主要與工業(yè)污水排放進(jìn)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(zé)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(zhǔn)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(jìn)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(fù)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(jìn)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(fù)面效應(yīng)，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(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(rèn)知、心存擔(dān)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(jìn)程中值得重點關(guān)注的問題。
在準(zhǔn)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(jǐn)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(fēng)險一般選擇“寧可信其有”的謹(jǐn)慎態(tài)度，在保護(hù)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(jìn)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(zhǔn)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(yuǎn)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(fēng)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(biāo)準(zhǔn)亟待完善
側(cè)重技術(shù)性或環(huán)境風(fēng)險預(yù)防的規(guī)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(jié)的風(fēng)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(dá)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(yán)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(fēng)險預(yù)防的規(guī)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(jié)的風(fēng)險控制上做出定性要求，但缺乏強制性，其認(rèn)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(zé)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(yuǎn)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(rèn)知城市污泥土地利用的重金屬問題，在嚴(yán)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(fēng)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(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(dá)到一定要求或標(biāo)準(zhǔn)后，在技術(shù)規(guī)程指導(dǎo)下應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行土地利用，同時對其污染風(fēng)險開展定期監(jiān)測和跟蹤評估。
在這種政策風(fēng)向標(biāo)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(dá)到或接近50%。可以說，科學(xué)客觀的認(rèn)知和嚴(yán)格負(fù)責(zé)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(fēng)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(dān)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(yán)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)入土地后的風(fēng)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(fēng)險可被忽略，不確定性超過可能存在的風(fēng)險（uncertainty over possible risk）。
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