山东省工业园区固体废物污染防治策略
2022-12-27山东省固体废物和危险化学品污染防治中心邱娟娟翟文超张海东
山东省固体废物和危险化学品污染防治中心 邱娟娟,翟文超,张海东
在固体污染物的处理中,各个地区实验室都拿出了不少研究成果。但对其进行分析后,可发现大多数研究成果有较强的地区限制,并且实施过程中还需要与环境因素相结合。但在实际的污染物处理中,环境因素、地区固体污染物类型差异、固体污染物无害化处理效果等因素的可控性较差,所以未来的固体废弃物处理需要更具针对性,比如需要在地区工业环境背景下进行研究性实验,而并非只是注重实验室结果。
一、山东省工业园区具体分布情况对固体污染物分布所造成的影响
据可靠数据显示,截止到2022年,山东省工业园区数量达到6900个,其中青岛市工业产业园区数量就达到了1300个左右[1]。在占地面积排名前40的产业区中,工业园区的数量达到了20个,其数量和规模在我国位居前列。尤其是位于山东省聊城市东阿县的鲁西化工工业园,其占地面积高达7400余亩,包含化工企业36家。在对其经营范围进行分析后,可以发现该地区大多数企业的主要经营内容为五金产品的加工与制造[2]。当然,部分工业园区也开始增加科技企业占比来对传统的园区结构进行调整,比如胶州湾工业区就是较好的例子。从分析数据上来看,该工业园区中生物技术、计算机开发比例虽然有一定提升,但该区内企业的经营范围也更加复杂,而这也导致了该区域的固体废弃物不仅限于五金加工固体废弃料,还会有生物固体废弃物以及其他现代半导体固体废弃物。
二、山东省工业园区污染物处理现状
(一)污染物处理效果较差
大多数固体污染物的处理需要有完善的技术支持,但在笔者对相关工业园区进行调研以后,发现大多数园区并没有处理自身固体污染物的能力。经过分析后,笔者将缺乏固体污染物处理能力的原因总结为以下几个方面:(1)园区发展初期缺少远期规划。从客观条件上来看,山东省有较为丰富矿产资源、生物资源等等,再加上其本身较好的环境条件也为其资源开发提供了更多的优势。同时在地理位置上,山东位于沿海地区,与其他国家的交流也更加密切[3]。因此,新中国成立以后,山东大多数地区都成了我国与其他国家交流的门户,而这也使得山东得到了迅速发展的机会。但同时,各个国家短时间内的迅速涌入并没有给山东地区留够足够的发展规划空间,所以大部分工业区的发展都比较“随性”,也并不会顾及快速发展给该地区带来的负面影响。比如对于鲁西工业园区来讲,超过50%的五金加工制造意味着该地区的资源投入回报比较低,并会给该地区带来较为严重的环境管理问题。虽然胶州湾工业区的产业结构有一定改善,但对其进行分析后,可发现新行产业结构与传统五金制造加工的割裂情况严重,这也意味着新型结构产业并不能够为传统的环境问题改善提供帮助,甚至还会为该地区的环境问题处理带来新的压力。(2)园区布局限制了后期环境问题的处理效果。在该地区的初期建设中,地区发展的优先度较高,所以工业园区建设也占据了该地区较多的发展资源。但土地资源具有较强的唯一性和独立性,尤其是在山东这种特殊地形中,更是需要对土地资源的利用进行良好规划。但山东地区传统的工艺结构已经消耗了土地资源,这不仅影响了后期园区内产业结构的改革,还影响了园区固体废弃物处理的效果。另外,除了土地资源的侵占以外,早期简单的园区功能布局也影响了固体污染废弃物的收集、处理,并进一步增加了山东地区的环境保护压力[4]。
(二)相关部门缺少对其的重视
在工业园区的结构调整中,相关部门依旧将原先的经济发展作为工业经济的首要发展目标,这也意味着该地区就是通过牺牲环境或者是其他资源来提高地区经济,根本上并没有提高对环境保护战略的重视。虽然近年来可持续发展以及其他环境保护发展战略开始影响到该地区的产业发展,但从结果上来看,相关环境保护观念对于该园区的影响仅仅只是趋向于于生产物的无害化处理,而并没有对生产流程进行针对性的优化控制。在此影响下,该地区资源的利用率整体较低,同时固体污染物的类型较多且处理压力较大[5]。另外,在一些关键数据的调查中,笔者发现类似于固体污染物的排放量、处理有效率等关键数据的透明性较弱,这也极大影响了产业园区内环境保护相关策略的发展方向。
(三)地区环境对部分固体污染物的处理有诸多限制
目前,全球污染物处理技术取得了较大进步,甚至部分固体污染物已经能够实现完全的无害化处理。但在实际的应用中,各地区的情况都未能达到相关的环境需求,山东地区也不例外。为了便于理解,本文也列举出了该地区受限制较大的固体污染物处理因素:(1)土壤掩埋的处理方式不适合该地区的工业发展模式。从地理环境上来讲,山东地区与海洋距离较近,降水、湿度等情况都要明显超过内地。在此作用下,渗透作用会增加土壤掩埋所带来的负面影响,从而使附近土壤失去耕种能力。另外在上文中,笔者也说明山东工业园区中化工、冶金相关企业占比较多,而土壤掩埋所带来的重金属会出现明显的富集作用。虽然没有相关数据能够直接显示山东工业园区的土壤实际情况,但德国某实验室在类似环境中进行了重金属检测,而结果显示目标检测地区的重金属富集情况都为平常土壤的50-60倍。若不慎摄入,那么疾病发作率也将会迅速增加[6]。而实际上,从覆盖面积上看,我国大部分固体污染物的处理方式都为土壤掩埋处理,而上文所说到的渗透作用和富集作用则直接限制了土壤掩埋在山动工业园区的作用效果。(2)气候类型复杂多变。从地理角度上看,山东大部分区域都属于温热带季风气候,所以冬夏季节气候变化明显,这将会对部分固体污染物的处理产生巨大影响。比如在部分有机固体污染物的处理中,主要依靠的是微生物的部分生化反应。但微生物的反应情况易受到环境影响,尤其是在较大体量的固体污染物处理中,这种环境影响会表现得更加明显。在对胶州湾工业园区的固体污染物废弃处理调查中,笔者发现有机固体污染废弃物的处理成本极高。虽然部分固体污染废弃物理论上已经能够做到无害化处理,但无害化环境的保证以及高额的处理成本使得大多数企业不得不寻找其他方式来进行固体污染物处理[7]。(3)城市人口密度较高。据第7次人口普查数据显示,山东人口居全国第二,数量高达1亿。同时,笔者还发现山东人口中常住人口的比例要远远高于其他省份,这与北京、上海等人口密度较高城市还有较大不同。比如在鲁西工业园区中,五金企业占比较多也意味着需要更多的人力资源来对加工器械进行控制,而这也代表着园区内将会有较高的人口密度。而在此因素的影响下,部分固体污染废弃物的处理就需要考虑到处理过程中对于人的影响。尤其是在部分自动化技术尚未成熟的固体废弃物处理系统中,给人员健康造成的影响更不能够忽视[8]。
三、山东工业园区固体污染废弃物的处理策略
(一)认清自身的发展定位
1.依照自身定位进行科学资源规划
山东地区虽然说资源储备较为丰富,但过于依赖资源容易使自身发展陷入被动状态,同样也会透支该区域的发展机会。因此,山东地区应该主动进行自身定位,结合现有资源调整园区内的产业构成,从而使园区的产业结构类型能够科学合理,而这也会直接反映在固体污染废气物的产出当中。比如当五金加工企业数量减少后,固体污染废弃物中重金属以及其他金属冶炼类型的固体污染物种类和数量都会明显下降。而这不仅能够有效降低固体污染物的处理难度,还能够促进山东地区的技术、资源整合,从而使该地区能够出现更加有效的针对性固体污染物处理技术。同时,良好的发展规划也能够促进园区已有资源的合理利用,比如对园区资源进行合理规划后,园区资源区部分的原子利用率就能够迅速提升,而这也将会直接降低固体污染废弃物的数量。另外,合理规划也能够为其他固体污染物处理方式提供场所选择机会,比如部分利用微生物所进行的有机固体污染物的无害化处理技术就需要相应的前提条件。
2.按照规划进行协同污染物物管控
在进行科学规划后,园区人员也能够通过一种更广视角来对园区内的污染物处理情况进行审视。比如,科学规划能够帮助园区人员预估出各种固体污染物的大致类型和数量,所以也能够提前进行相应的基础设施建设,来帮助进行固体污染物的处理。比如在胶州湾工业园区的污染物处理中,五金加工制造与生物材料的共同出现意味着该园区需要尝试利用混合固体污染物处理的方式进行垃圾处理[9]。在具体规划上,笔者认为该园区工作人员可以计算园区内五金企业和生物材料企业的具体占比,并通过土壤掩埋和生物固化的方式来进行固体污染废弃物的无害化处理,具体注意要点参照文章其他部分。
(二)提高已有物体污染废弃物的处理规范性
要点一:根据地区实际情况进行掩埋场地的选择、建造。山东部分地区地形起伏变化较大,所以适合进行土壤掩埋处理的场所也并不是很多。因此,在掩埋场的选择中,工业园区要提前对固体污染物数量类型进行估算,并选择合适区域作为土壤掩埋区域。另外,在进行区域选择前,相关人员还需要与当地的气象机构进行数据交换,以计算该地区降水率以及土壤渗透作用情况,便于提前做好应对处理。
要点二:规范土壤掩埋的相关流程。土壤掩埋区域的规格不同,处理固体污染废弃物的类型也有较大差别。因此,工业园区要严格按照自身的固体污染物类型进行相应的区域建造,并保证一类场、二类场的基本数量。而在掩埋场建造完之后,就需要定期对其进行检查,以确保其基础功能无明显问题[10]。
要点三:保障土壤掩埋的科学性。多数情况下,普通的土壤掩埋并不能够处理污染物的环境污染问题,所以就需要相关人员对土壤掩埋进行科学化处理,比如修建人工防渗衬层来降低渗透作用对于土壤的影响。同时,还需要修建降低固体污染物影响的相关设施来降低垃圾处理压力。当然,对于传统土壤掩埋区域,则需要对其缺失部分进行补充,以避免短板效应的出现。
要点四:加强对储存场设计图的保存。垃圾储存场的结构处于持续进化状态,尤其是在工业园区污染类型丰富之后,更是需要对原先的储存场结构进行重新设计,以增加该区域的国际污染物处理能力。因此,园区相关人员要加强对园区内污染物处置区域的设计图纸保存,并积极与城市基础地下排水系统或者与净水系统进行交互。
(三)尝试发展更多新型固体污染物处理技术
填埋处理虽然成本较低,但其作用也十分有限,这也意味着工业园区需要尝试探寻新的垃圾处理方式来镜像固体污染废弃物的处理。不过在现阶段,受限于技术限制,山东部分地区的工业园区可以朝以下几个方向发展:(1)通过高温固化对金属污染物进行处理。山东大华工业区中五金加工制造企业占比较高,所以高温固化相关技术的研发必要性就迅速提升。在现阶段的实验数据中,部分实验室指出,高达1500℃的熔融法能够有效处理固体污染物中的重金属,从而恢复该区域的土壤种植能力[11]。另外部分实验数据显示,1500℃高温还能够直接使重金属元素固定在熟料晶格结构中,从而大大降低重金属二次析出的风险。这对于山东鲁西工业区的发展来讲,一来能够有效降低高五金、冶金相关企业所带来的环境污染,二来还能够集中相关企业资源,从而使地区成为该行业的核心发展区。(2)建立焚烧热解循环处理系统。科学技术发展到如今,污染物焚烧技术也取得了较大发展,比如能够在极高温度情况下进行低害焚烧,从而降低其对环境的影响。甚至在部分污染物的处理中,焚烧处理将能够成为最优解。不过,为了能够将焚烧的价值最大化,笔者还建议在工业园区设置能量回收系统,从而回收利用焚烧以及热解所产生的能量,以缓解该地区企业基本能量的供应压力。比如在一些地区的固体垃圾处理中,焚烧所产生的热能可直接与城市供暖系统接入,以用来保证民众的日常供暖。不过,现阶段焚烧、热解的技术都存在着不少问题,比如生成物难以控制、投入成本较高等问题都会成为固体废弃物处理方案的重要影响因素。另外,山东地区气候变化虽然较为明显,但对热能的利用已经处于饱和状态,所以对于热能的利用还需要考虑运输成本,所以也会有较长的路要走。
(四)加强对中小型企业的引导与支持
而对于小型企业来讲,由于其技术储备、资质等因素远不及大型企业,所以带来的危害往往要高于传统大型企业。在对胶州湾工业园区的数据调查中,笔者发现小型企业固体污染废弃物的总占有率高达63.27%[12]。而针对各种情况,笔者认为可以从以下几个方面进行问题解决:(1)加强贮存体系的建造。大多数小型企业本身并没有固体废弃物的处理能力,所以其污染物的处理就十分依赖贮存、运输体系。因此,园区相关人员要加强小型固体污染废弃物监测,并呼吁各个小型企业将固体污染废弃物进行集中,通过贮存运输的方式运输制具有处理能力的区域进行处理。(2)提高中小型企业固体污染物的处理意愿。相关部门可以根据中小型企业的生产情况来进行相关的处理费用减免,比如当固体污染物重量0.5t≤x≤1t时,就自动按0.5t进行计算,从而降低中小型企业的固体污染物处理压力。当然,如果条件允许,相关部门还可以帮助中小型企业进行生产流程优化,从而从源头上降低固体污染物的产出量。
四、结束语
山东作为我国的资源大省,是我国经济发展的发动机。但发展的过程中也需要注意环境的保护,并尽可能地降低固体污染废弃物的排放,从而为我国其他区域的发展做好榜样。