污泥林用的生态环境风险分析

何潜

摘 要 结合我国城市污水处理剩余污泥产生、特性及处理处置准入要求，对污泥林用全过程存在的生态环境风险进行了分析与识别，并提出了相应的风险防范措施，为污泥林用的生态环境保护与管理工作提供参考。

关键词 剩余污泥;林用;准入;环境;风险措施

中图分类号：X173 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.17.086

2018年，我国全年生活用水量850亿立方米[1]，排污系数按0.85计，则全年生活污水产生量723.35亿立方米，经管网收集进入污水处理厂处理的污水比例按90%考虑，则污水处理量约651亿立方米，根据经验数据，二级生活污水处理厂产干泥量为1.5～2.0 t/万立方米[2]。因此，我国2018年污泥产量4 882万～6 510万吨（含水率约80%）。

当前，我国在城镇污水处理设施建设与实践中，注重污水处理，而忽视污泥处理，形成“重水轻泥”的局面，导致污泥处理处置相对滞后。目前，国内污泥一般处置方法包括填埋、焚烧、堆肥、建材利用等[3]。污泥中含有丰富的有机质、N、P、K以及植物生长必须的各种微量元素，可作为基质肥料、土壤改良剂施用到土壤中，增加土壤肥力，促进植物生长。但是，污泥中还含有重金属、病原菌、持久性有机物、盐分等，因此，其还林、还田使用应严格执行标准，减少生态环境风险。基于此，对污泥还林还田可能产生的生态环境问题进行系统分析，并提出相应管控措施。

1 污泥还林还田的准入条件

1.1 污泥利用标准体系

我国对城镇污水处理厂污泥使用建立了严格的标准。污泥使用标准体系中，对污泥进行分类时类别划分执行《城镇污水处理厂污泥处置 分类》（GB/T 23484—2009）。用于园林绿化的泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）指标限值要求，农用污泥严格执行《农用污泥污染物控制标准》（GB 4284—2018），土地改良泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》（GB/T 24600—2009）规定。

1.2 政策法规及规定

2010年11月，原环保部发布了《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》（环办〔2010〕15号），该通知是我国污泥处理处置走向规范化的标志。2011年3月14日，《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》（建科〔2011〕34号）发布，该《指南》为污泥处理处置提供了技术保障。此外，对污泥以及处理处置后的污泥去向、用途、用量等进行跟踪、记录应遵守《城镇排水与污水处理条例》（2014年1月1日起实施）。

2 污泥特性及危害分析

2.1 污泥产生及特性

城镇污水处理厂污泥是指用物理法、化学法、物理化学法和生物法等处理城镇污水处理厂废水时产生的沉淀物、颗粒物和漂浮物，不包括栅渣、浮渣和沉砂池砂礫[4]，根据产生的部位不同，分为初沉污泥和剩余污泥。

剩余污泥产生于污水生化处理系统中剩余的活性污泥，呈灰色、褐色，比重略大于水、含水率高、脱水性能差。活性污泥（MLSS）主要组成包括具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）、微生物内源代谢和自身氧化残余物（Me）、吸附在活性污泥表面上尚未降解或难以降解的有机物（Mi）以及污水挟入的无机物质（Mii）四部分组成。剩余污泥的一般特点见表1。

2.2 污泥危害分析

剩余污泥属于排出生化系统以外的活性污泥，主要组成为活体微生物，即细菌、真菌、原生动物和后生动物等微生物，其次是有机污染物、无机盐、重金属等。

剩余污泥自身具有污染感染、毒害累积的特点，如处理和处置不当，将会产生二次污染。1）污泥中含有大量微生物，必须采取有效的灭活措施，否则易产生感染性污染;2）污泥中部分有机物难生物降解，在环境中可转化为持久性污染物;3）污泥中的无机盐会导致土壤和水体环境质量下降或恶化;4）污泥中的重金属在土壤中不断累积，会影响作物生长，甚至与地下水交叉污染。

3 污泥林用的生态环境风险

3.1 污泥林用

污泥林用是指将经过无害化处理的污泥产物在林用地上有效利用的方式，一般用于园艺、林地、绿地等。当前，我国土地的盐碱化、沙漠化和贫瘠化趋势尚未得到根本遏制，耕地不足是我国面临的资源短缺问题之一。而剩余污泥富含有机质、营养物质和微量元素，有利于土壤改良、土质优化，考虑经济社会发展、资源节约与生态环境保护等诸多因素，污泥农用、林用是一项经济可行、可持续的污泥处置方式，也是一条符合我国基本国情的低碳发展之路。

3.2 污泥林用生态环境风险识别

污泥林用的生态环境风险存在于污泥被利用的全生命周期中，包括污泥稳定化处理、施用前、施用中、施用后，其对生态环境造成的风险如图1所示，主要包括以下5点。

3.2.1 改变土壤物理性质的风险

土壤拌入污泥后，会使土壤的持水率、容重、孔隙率等物理指标变化，过度或不恰当施用污泥，将引起土壤结构的改变，如含水过多、空隙堵塞等，都会导致土壤环境质量恶化，甚至导致其不适合植物生长。

3.2.2 改变土壤化学性质的风险

土壤施加污泥后，会导致有机质、营养物质和微量元素等化学组成发生变化。污泥中残留的难降解有机物，过剩N、P、S营养物质及微量元素是土壤和地下水污染物的主要来源。

3.2.3 对土壤生物群落的影响

污泥自身含丰富的生物菌群，会引起土壤动物多样性改变，微生物菌群种类、数量和活性改变。如污泥稳定化不彻底，既不利于植物对养分的吸收，又会导致腐臭，释放气体污染物。

3.2.4 对土壤重金属富集的影响

污泥中含有一定量重金属，施加于土壤中，其重金属不断富集，经雨水淋溶易扩散至地下水或迁移至临近地块，导致土壤重金属持久性污染。

3.2.5 对土壤无机盐构成的影响

污泥中含有氯化物、硫酸盐、硝酸盐、硫化物等无机盐，林用后在土壤不断累积，会造成土壤盐碱化，导致地表、地下水溶解性物质超标。

4 污泥林用的风险防范措施

污泥林用的生态环境风险由污泥自身特性、使用方式及监控水平决定，可采用的风险防范措施包括以下5点。

4.1 严格污泥林用的准入条件

对污泥来源进行分类，严格执行污泥利用的相关技术标准及污染物控制标准。对不符合林用要求的污泥禁止进入林地，如未稳定化、含水多、源于工业污水的污泥。

4.2 有机质与重金属监控

进入林地的污泥应开展有机质和重金属跟踪监测。污泥中有机氯、多氯联苯等难降解物质应进行浓度检测，控制流入量。同时，对重金属开展总量控制，关注重金属在土壤中的富集情况。

4.3 林地边界监测与管控

污泥林用地边界应清楚标志，设置观察井，对地下水和土样进行取样检测，地下水和土壤检测数据应与污泥使用前的背景数据进行比对，防止林地污泥物污染临近地块或地下水。

4.4 土壤样方与林木检测

污泥林地设置网格样方监控点，定期取样检测，观察土壤物理、化学、微生物指标变化趋势，并及时反馈调整污泥用量，防止林地环境质量恶化。每年对林地产出的林木抽样检测，重点关注重金属在林木中的含量水平變化。

4.5 林地修复管控

林地施用污泥达到一定年限（如15年）后，应停止继续施用污泥，以防止重金属、持久性有机物进一步累积。林地修复阶段，风险未消失，应继续规范管控。

5 结语

污泥林用的生态环境风险与污泥性质、处理方法、林地特点、监控手段、管理水平密切相关。因此，各级行业协会应积极牵头，细化污泥林用技术规范，完善污泥林用标准体系，指导污泥林用的规范化工作。

污泥林用是一项资源节约与生态环境保护并举的措施，我国现阶段污泥林用量很小，需要国家和行业修订污泥利用技术政策，鼓励提高污泥的林用比例。

参考文献：

[1] 国家统计局.中华人民共和国2018年国民经济和社会发展统计公报[R].2018.

[2] 张辰.污泥处理处置技术研究进展[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3] 荀锐，王伟，乔玮，等.城市污泥处理现状与强化脱水的水热减量化技术[J].环境卫生工程，2008（2）：28-32.

[4] 国家市场监督管理总局，中国国家标准化管理委员会.GB 4284-2018 农用污泥污染物控制标准[S].北京：中国标准出版社，2018.

[5] 程晓波.上海市污水处理厂污泥用于园林绿化的安全分析[J].中国给水排水，2010，26（16）：20-22，26.

（责任编辑：赵中正）