固體廢物的危害與管理
一、 固體廢物概述
1 固體廢物的定義
固體廢物是指人類在生產和生活活動中丟棄的固體和泥狀的物質稱之為固體廢物，簡稱固廢。 包括從廢水，廢氣分離出來的固體顆粒。 凡人類一切活動過程產生的，且對所有者已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質，通稱為固體廢物。各類生產活動中產生的固體廢物俗稱廢渣;生活活動中產生的固體廢物則稱為垃圾。
2 固體廢物的來源
固體廢物主要來源于人類的生產和消費活動。包括城市生活垃圾、農業廢棄物和工業廢渣。一般來說，城市每人每天的增圾量為1～2公斤，其多寡及成分與居民物質生活水平、習慣、廢舊物資回收利用程度、市政建設情況等有關。如國內的垃圾主要為廚房垃圾，有的城市，爐灰占70%，以廚房增圾為主的有機物約20%，其余為玻璃、塑料、廢紙等。農業垃圾主要為糞便及植物秸桿類。工業廢渣 指工業生產過程排出的采礦廢石，選礦尾礦、燃料廢渣、冶煉及化工過程廢渣等。
3 固體廢物的分類
固體廢物的種類繁多，性質各異。為便于處理、處置及管理，需要對固體廢物加以分類。固體廢物的分類方法很多，按其化學性質可分為有機廢物和無機廢物;按其危害狀況可分為有害廢物和一般廢物;按其形狀則可分為固體的(顆粒狀、粉狀、塊狀)和泥狀的(污泥)。通常為了便于管理，按其來源可分為礦業固體廢物、工業固體廢物、城市垃圾、農業廢棄物和放射性固體，簡稱之為礦業廢物、工業廢物、垃圾、農業廢物和放射性廢物。
在固體廢物中凡具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應性、傳染性、放射性的廢物均列為有害固體廢物。凡含有氟、汞、砷、鉻、鎘、鉛、氰等及其化合物和酚、放射性物質的，均有有毒廢渣。它們可通過皮膚、食物、呼吸等渠道侵犯人體，引起中毒。工業為渣不僅要占用土地堆入，坡壞土壤、危害生物、淤塞河床、污染水質，不少廢渣(特別是有機質的)是惡臭的來源，不些重金屬廢渣 的危害還是潛在性的。
礦業廢物來自礦物的開采和礦物選洗過程;工業廢物來自冶金、煤炭、電力、化工、交通、食品、輕工、石油等工業的生產和加工過程;城市垃圾主要來自城鎮居民的生活消費、市政建設和商業活動;農業廢棄物主要來自農業生產和禽畜飼養;放射性廢物主要來自核工業和核電的生產核燃料循環、放射性醫療和核能應用及有關的科學研究等。
二、固體廢物對環境的影響
固體廢物在一定的條件下會發生化學的、物理的或生物的轉化，對周圍環境造成一定的影響，如果采取的處理方法不當，有害物即將通過水、氣、土壤、食物鏈等途徑危害環境與人體健康。一般工業、礦業等廢物所含的化學成分會形成環境污染，人畜糞便和有機垃圾是各種病原微生物的孽生地和繁殖場，形成病原體型污染。固體廢物對環境造成污染的途徑一般有以下幾種：
1 污染水體
如果將有害廢物直接排入江、河、湖、海等地，或是露天堆放的廢物被地表徑流攜帶進入水體，或是飄入空中的細小顆粒，通過降雨的沖洗沉積和凝雨沉積以及重力沉降和干沉積而落入地表水系，水體都可溶解出有害成分，毒害生物，造成水體嚴重缺氧，富營養化，導致魚類死亡等。
有些未經處理的垃圾填埋場，或是垃圾箱，經雨水的淋濾作用，或廢物的生化降解產生的瀝濾液，含有高濃度懸浮固態物和各種有機與無機成分。如果這種瀝濾液進入地下水或淺蓄水層，問題就變得難以控制。其稀釋與清除地下水中的瀝濾液比地表水要慢許多，它可以使地下水在不久的將來變得不能飲用，而使一個地區變得不能居住。最著名的例子是美國的洛維運河，起初在該地有大量居民居住，后來居住在這一廢物處理場附近的居民健康受到了影響，紛紛逃離此地，而使此地變得毫無生氣。
現在，某些先進國家將工業廢物、污泥與挖掘泥沙在海洋進行處置，這對海洋環境引起各種不良影響。有些在海洋傾倒廢物的地區已出現了生態體系的破壞，如固定棲息的動物群體數量減少。來自污泥中過量的碳與營養物可能會導致海洋浮游生物大量繁殖、富營養化和缺氧。微生物群落的變化，會影響以微生物群落為食的魚類的數量減少。從污泥中釋放出來的病原體、工業廢物釋放出的有毒物對海洋中的生物有致毒作用，這些有毒物再經生物積累可以轉移到人體中，井最終影響人類健康。傾入海洋里的塑料對海洋環境危害很大，因為它對海洋生物是最為有害的。海洋哺乳動物、魚、海鳥以及海龜都會受到撒入海里的廢棄魚網纏繞的危險.有時像幽靈似的捕殺魚類，如果潛水員被纏住，就會有生命危險。拋棄的魚網也會危害船只，例如：纏繞推進器，造成事故。塑料袋與包裝袋也能纏住海洋哺乳動物和魚類，當動物長大后會纏得更緊，限制它們的活動、呼吸與捕食。飲料桶上的塑料圈對鳥類、小魚會造成同樣的危害。海龜、哺乳動物和鳥類也會因吞食塑料盒、塑料膜、包裝袋等而窒息死亡。最新研究發現，經檢驗海鳥食道中，有25%含有塑料微粒。此外，塑料也是一種激素類物質，它破壞了生物的繁殖能力等。
2 污染大氣
固體灰渣中的細粒、粉末受風吹日曬產生揚塵，污染周圍大氣環境。粉煤灰、尾礦堆放場遇4級以上風力，可剝離1～41.5cm，灰塵飛揚高度達20～50m，在多風季節平均視程降低30～70%。固體廢物中的有害物質經長期堆放發生自燃，散發出大量有害氣體。長期堆放的煤矸石中如含硫達1.5%即會自燃，達3%以上即會著火，散發大量的二氧化硫。多種固體廢物本身或在焚燒時能散發毒氣和臭味，惡化環境。例如：焚燒爐運行時會排出顆粒物、酸性氣體、未燃盡的廢物、重金屬與微量有機化合物等。石油化工廠油渣露天堆置，則會有一定數量的多環芳烴生成且揮發進入大氣中。填埋在地下的有機廢物分解會產生二氧化碳、甲烷(填埋場氣體)等氣體進入大氣中.如果任其聚集會發生危險，如引發火災，甚至發生爆炸。例如，美國舊金山南40英里處的山景市將海岸圓形劇場建在該城舊垃圾掩埋場上。在1986年10月的一次演唱會中，一名觀眾用打火機點煙，結果一道5英尺長的火焰
沖向天空，燒著了附近一位女士的頭發，險些釀成火災。這正是從掩埋場冒出的甲烷氣把打火機的星星火苗轉變為熊熊大火。
3 污染土壤
固體廢物堆置或垃圾填埋處理，經雨水滲出液及瀝濾中含有的有害成分會改變土質和土壤結構，影響土壤中的微生物活動，妨礙周圍植物的根系生長，或在周圍機體內積蓄，危害食物鏈。各種固體廢物露天堆存，經日曬、雨淋，有害成分向地下滲透而污染土壤。每堆放1萬噸渣，需占地1畝多，受污染的土地面積往往大于堆渣占地的1～2倍。據不完全統計，我國歷年堆渣達53億噸，已占地84萬畝(污染農田25萬畝)。城市固體垃圾棄在城郊，使土壤堿度增高，重金屬富集，過量施用后，會使土質和土壤結構遭到破壞。
4 影響環境衛生
目前我國不僅90%以上糞便、垃圾未經無害化處理，而且醫院，傳染病院的糞便、垃圾也混入普通糞便、垃圾之中，廣泛傳播肝炎、腸炎、痢疾以及各種蠕蟲病(即寄生蟲病)等等，成為環境的嚴重污染源。另外，我國的垃圾中大部分是爐灰與臟土，用于堆肥，不僅肥效不高，而且使土質板結，蔬菜作物減產。
5 處置不當
據粗略統計，目前我國礦物資源利用率僅50～60%，能源利用率僅30%，既浪費了大量的資源、能源，又污染環境。另外，很多現有技術可以利用的廢物未被利用，反而耗費大量的人力、物力去處置，造成很大的浪費。目前，有40%以上的鋼渣、80%以上的粉煤灰和煤矸石消極堆棄。在目前，鋼鐵廠每堆存1噸鋼渣，約3～5元。有些電廠貯存1噸粉煤灰，需建庫投資4元，運輸管理費6元，共10元。另外，粉煤灰輸送到灰庫，每噸約需10～30噸水，每噸工業用水約需1度電。總之，消極堆渣造成資源、人力、物力和財力的浪費都是很驚人的。
6 有害固體廢物泛濫
長期對有害固體廢物未加嚴格管理與處置，污染事故時有發生，如50年代錦州鐵合金廠露天堆放鉻渣10多萬噸，數年后發現污染面積達70多平方公里，使該區域的1800眼井水不能飲用。全國已積存200多萬噸鉻渣，而且城鎮幾乎都有電鍍廠排出大量鉻污泥，這些鉻渣，污泥遇水都會浸出劇毒性六價鉻而污染環境。全國有色金屬冶煉企業一年約有5000噸砷、500噸鎘和50噸汞流失到環境中。60年代，某礦冶煉廠排出的含砷煙塵，長期露天堆放，隨雨水滲透、污染了井水，致使308人中毒，6人死亡。目前，很多工廠企業對固體廢棄物的處理和處置尚未采取有力措施，而鄉鎮企業迅速發展，如果任由有害廢棄物長期泛濫，數年或數十年后，我國的土壤和地下水將普遍受到污染。
三、固體廢物的管理
1 固體廢物的“三化”管理
固體廢物的“三化”原則，指的是無害化，減量化，資源化。“減量化”不僅是通過處理與利用對已經產生的固體廢物進行減量，而且應該延伸到對源頭的控制和管理。“資源化”不是在出來與利用過程中通過狹義的工程技術手段來實現的目標，而應該從生產點的貯存、收遠階段及開始進行，從而成為貫穿整個固體廢物管理體系的指導原則。“無害化”雖然仍然保留其規范固體廢物處理處置過程中的環境影響控制原則的含義，但也應該對有害的認識擴展到資源、社會、經濟等方面。
2 可持續發展戰略對固體廢物管理的指導
(1)固體廢物不應該是人類發展的必然附屬物。
(2)以福利量衡量發展是“減量化”的根本途徑。
(3)“資源化”應融入經濟發展體系之中。
(4)全社會應公平地參與固體廢物管理。
(5)延伸固體廢物管理的權限。
3 物質利用過程生態化與固體廢物管理措施
人類物質利用過程生態化，要求減少向自然環境排放的廢物量，還要求排放廢物的組成對自然生態體系環境條件的影響最小化，以減少廢物排放所附有的正熵流對環境的不利影響;同時還要求廢物管理(利用與處理)過程消耗的自然資源及其轉化產品的量的最小化，以減少廢物管理從自然環境中獲取負熵流對環境的不利影響。
利用過程生態化原則的廢物管理措施有：
生產與銷售技術的進步。
廢物的再資源化。
改變消費模式。
優化廢物處理技術。
分流有害廢物。
進行廢物的最終處置。
四、固體廢物的處理處置
在任何生產或生活過程中，所有者對原料、商品或消費品，往往僅利用了其中某些有效成分，而對于原所有者不再具有使用價值的大多數固體廢物中仍含有其它生產行業中需要的成分，經過一定的技術環節，可以轉變為有關部門行業中的生產原料，甚至可以直接使用。可見，固體廢物的概念隨時、空的變遷而具有相對性。提倡資源的社會再循環，目的是充分利用資源，增加社會與經濟效益，減少廢物處置的數量，以利社會發展。
1 固體廢物的處理
根據目前相關技術過程的發展現狀，城市生活垃圾處理技術體系包含的技術過程主要是資源化分選、堆肥化、厭氧消化、焚燒、熱解氣化和衛生填埋。
固體廢棄物處理的目標是無害化、減量化、資源化。有人認為固體廢物是“三廢”中最難處置的一種，因為它含有的成份相當復雜，其物理性狀(體積、流動性、均勻性、粉碎程度、水份、熱值等)也千變萬化，要達到上述“無害化、減量化、資源化”目標會遇到相當大的麻煩，一般防治固體廢物污染方法首先是要控制其產生量，例如，逐步改革城市燃料結構(包括民用工業)控制工廠原料的消耗，定額提高產品的使用壽命，提高廢品的回收率等;其次是開展綜合利用，把固體廢物作為資源和能源對待，實在不能利用的則經壓縮和無毒處理后成為終態固體廢物，然后再填埋和沉海，目前主要采用的方法包括壓實、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等。
2 固體廢物的處置
固體廢物處置是指最終處置或安全處置，是固體廢物污染控制的末端環節，是解決固體廢物的歸宿問題。一些固體廢物經過處理和利用，總還會有部分殘渣存在，而且很難再加以利用，這些殘渣可能又富集了大量有毒有害成分;還有些固體廢物，目前尚無法利用，它們都將長期地保留在環境中，是一種潛在的污染源。為了控制其對環境的污染，必須進行最終處置，使之最大限度地與生物圈隔離。以往，“處置”是指無控地“將固體廢物排放、堆積、注入、傾倒、泄入任意的土地上或水體中，使這些廢物進入環境”，很少考慮其長期的不利影響。隨著環境法規的完善，向水體傾倒和露天堆棄等無控處置被嚴格禁止，故今天所說的“處置”是指“安全處置”。固體廢物處置方法包括海洋處置和陸地處置兩大類。
(1)海洋處置
海洋處置主要分海洋傾倒與遠洋焚燒兩種方法。近年來，隨著人們對保護環境生態重要性認識的加深和總體環境意識的提高，海洋處置已受到越來越多的限制。
(2)陸地處置
陸地處置包括土地耕作、工程庫或貯留池貯存、土地填埋以及深井灌注幾種。其中土地填埋法是一種最常用的方法。
農用：即利用表層土壤的離子交換、吸附、微生物降解以及滲濾水浸出、降解產物的揮發等綜合作用機制處置固體廢物的一種方法。該技術具有工藝簡單、費用適宜、設備易于維護、對環境影響很小、能夠改善土壤結構、增長肥效等優點，主要用于處置含鹽量低、不含毒物、可生物降解的固體廢物。如污泥和粉煤灰施用于農田作為一種處理方法已引起重視。生產實踐和科學研究工作證明，施污泥、粉煤灰于農田可以肥田，起到改良土壤和增產的作用。
土地填埋處置：它是從傳統的堆放和填埋處置發展起來的一項最終處置技術。因其工藝簡單，成本較低，適于處置多種類型的廢物，目前已成為一種處置固體廢物的主要方法。土地填埋處置種類很多，采用的名稱也不盡相同。按填埋地形特征可分為山間填埋、平地填埋、廢礦坑填埋;按填埋場的狀態可分為厭氧填埋、好氧填埋、準好氧填埋;按法律可分為衛生填埋和安全填埋等。隨填埋種類的不同其填埋場構造和性能也有所不同。一般來說，填埋主要包括：廢棄物壩、雨水集排水系統(含浸出液體集排水系統、浸出液處理系統)、釋放氣處理系統、入場管理設施、入場道路、環境監測系統、飛散防止設施、防災設施、管理辦公室、隔離設施等。衛生土地填埋適于處置一般固體廢物。用衛生填埋來處置城市垃圾，不僅操作簡單，施工方便，費用低廉，還可同時回收甲烷氣體，目前在國內外被廣泛采用。在進行衛生填埋場地選擇、設計、建造、操作和封場過程中，應著重考慮防止浸出液的滲漏、降解氣體的釋出控制、臭味和病原菌的消除、場地的開發利用等幾個主要問題。
深井灌注處置：這是指把液體注入到地下與飲用水和礦脈層隔開的可滲性巖層內。一般廢物和有害廢物可采用深井灌注方法處置。但主要還是用來處置那些實踐證明難于破壞、難于轉化、不能采用其它方法處理或采用其它方法費用昂貴的廢物。深井灌注處置前，需使廢物液化，形成真溶液或乳濁液。深井灌注處置系統的規劃、設計、建造與操作主要分廢物的預處理、場地的選擇、井的鉆探于施工，以及環境監測等幾個階段。
五、固體廢物的防治措施與規劃
加快城市生活垃圾處理及綜合利用、危險廢物安全處置等城市環保基礎設施建設。建立垃圾分類收集、儲運和處理系統，在優先進行垃圾、固體廢物的減量化和資源化的基礎上，推行垃圾無害化與危險廢棄物集中安全處置。鼓勵醫療廢物集中處置。對工業廢渣與固體廢物，貫徹減量化與資源化、無害化、穩定化的原則，進行回收利用與綜合利用，環境管理部門負責管理與提供技術上的指導與支持。對固體廢物嚴加管理，防止有毒有害廢物和醫院廢物混入工業廢物，防止工業廢物混入生活垃圾。對易然、有腐蝕性、有毒、有害固體廢物、有害污泥及醫療垃圾，由作為產生者的企業或單位通過焚燒或其它方式，實現安全處理，同時要防止二次污染。
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