1.2　固體廢物的污染及其控制

1.2.1　固體廢物的特點和特征

（1）“資源”和“廢物”的相對性　由固體廢物定義可知，它是在一定時間和地點被丟棄的物質，是“放錯地方的資源”。因此，此處的“廢物”，具有明顯的時間和空間的特征。

（2）成分的多樣性和復雜性　固體廢物成分復雜、種類繁多、大小各異，既有無機物又有有機物，既有非金屬又有金屬，既有無味的又有有味的，既有無毒物又有有毒物，既有單質又有合金，既有單一物質又有聚合物，既有邊角料又有設備配件，其構成可謂五花八門、琳瑯滿目。 

（3）危害的潛在性、長期性和災難性　固體廢物對環境的污染不同于廢水、廢氣和噪聲。它呆滯性大、擴散性小，它對環境的影響主要是通過水體、大氣和土壤進行的。其中污染成分的遷移轉化，如浸出液在土壤中的遷移，是一個比較緩慢的過程，其危害可能在數年甚至數十年后才能發現。從某種意義上講，固體廢物，特別是危險廢物，對環境造成的危害可能要比廢水、廢氣造成的危害嚴重得多。

（4） 污染“源頭”和富集“終態”的雙重性　廢水和廢氣既是水體、大氣和土壤環境的污染源，又是接受污染物的環境。固體廢物則不同，它們往往是許多污染成分的終極狀態。例如一些有害氣體或飄塵，通過大氣污染處理技術最終被富集成廢渣；一些有害溶質和懸浮物，通過水處理技術最終被分離出來成為污泥或殘渣；一些含重金屬的可燃固體廢物，通過焚燒處理將有害金屬濃集于灰燼中。但是，這些“終態”物質中的有害成分，在長期的自然因素作用下，又會流入水體、進入大氣和滲入土壤中，成為水體、大氣和土壤環境污染的“源頭”。許多固體廢物因毒性集中和危害性大，暫時無法處理，對環境和人類健康有很大的潛在威脅。

固體廢物的這些特點和特性決定了其對環境和人類的危害性及危害途徑，同時，人類也可以此為依據對其進行有效的控制和管理。 

1.2.2　我國固體廢物污染

1.2.2.1　我國固體廢物產生情況

經濟不斷增長，生產規模不斷擴大，人類需求不斷提高 ，隨之而來的是固體廢物生成量也不斷增加。表1-3為我國近幾年（2011～2015年）工業固體廢物及危險廢物產生量的統計數據，由表可知，我國一般工業固體廢物近五年的產生量增速明顯放緩，個別年份甚至略有減少，但危險廢物的年產生量總體仍呈上升態勢。

注：數據來源于國家環境保護部《2015年環境統計年報》。

1.2.2.2　我國固體廢物污染現狀

總體來說，我國固體廢物污染情況已經得到初步遏制，但形勢依然嚴峻。主要表現在：一般工業固體廢物產生量不再大幅增長，綜合利用率連續數年穩定在60%～63%；全國城市生活垃圾無害化處置率從2007年的62%大幅提升至2015年的91.8%；但另一方面，工業固體廢物處置能力明顯不足，大部分危險廢物處于低水平綜合利用或簡單貯存狀態，農村環境衛生明顯下降，農村固體廢物污染問題日益突出，垃圾圍城的狀況十分嚴重。中國堆存的垃圾至少85%被掩埋在農村，其產生的含重金屬、細菌等的滲濾液嚴重污染土壤和地下水。

我國工業固體廢物綜合利用和垃圾無害化情況具有一定的地域性，見表1-4，各部分地區的經濟發展水平為主要影響因素。

注：數據來源于國家統計局環境統計數據（2014年）。

1.2.3　固體廢物污染途徑

固體廢物在一定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，其中的有毒有害物質就會通過環境介質——大氣、土壤、地表或地下水進入生態系統，破壞生態環境，甚至通過食物鏈等途徑危害人體健康。

通常，工礦業固體廢物和電子垃圾等所含化學成分能形成化學物質型污染；人畜糞便和有機垃圾是各種病原微生物的滋生地和繁殖場，能形成病原體型污染。化學型污染的途徑見圖1-2；病原體型污染的途徑見圖1-3。

1.2.4　固體廢物污染危害

鑒于固體廢物的特點和特性，其對環境和生態的污染主要表現在以下幾個方面。

（1）污染水體　不少國家把固體廢物直接傾倒于河流、湖泊、海洋中，甚至以海洋投棄作為一種處置方法。固體廢物進入水體，不僅減少江湖面積，而且嚴重影響水生生物的生存和水資源的利用，投棄到海洋中的廢物會在一定海域范圍內造成生物的死區。

（2）污染大氣　固體灰渣中的細粒、粉末經風吹日曬產生揚塵，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，向大氣中散發出大量有害氣體。長期堆放的煤矸石中如含硫量達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會散發毒氣和臭味，惡化環境。

（3）侵占土地　固體廢物如不加利用則需占地堆放，堆積量越大，占地越多。截至2014年底，我國僅大宗工業固廢的累計堆存量就已經超過240億噸。我國許多城市在市郊設置垃圾堆場，也侵占了大量農田。

（4）污染土壤　固體廢物堆置或垃圾填埋處理后經雨淋，滲出液及瀝濾液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。一般，受污染的土地面積往往大于堆渣占地的1～2倍。城市固體垃圾棄在城郊使土壤堿度增高、重金屬富集，過量堆置后會使土質和土壤結構遭到破壞。一般的有色金屬冶煉廠附近的土壤里，鉛含量為正常土壤中含量的10～40倍，銅含量為5～200倍，鋅含量為5～50倍。這些有毒物質一方面通過土壤進入水體，另一方面在土壤中發生積累而被植物吸收，毒害農作物。

（5）影響環境衛生　目前我國城市糞便無害化處理率不到50%，多數只是經過化糞池簡單處理就被直接排放，糞便也得不到妥善處置。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，成為嚴重的環境污染源。

（6）對人體的危害　生活在環境中的人，以大氣、水體、土壤為媒介，可以將環境中的有害廢物直接由呼吸道、消化道或皮膚攝入體內，使人致病。美國的臘芙運河（Love Canal）污染事件就是一個典型的事例。20世紀40年代，美國一家化學公司利用臘芙運河廢棄的河谷填埋生產有機氯農藥、塑料等產生的殘余有害廢物2萬噸。10多年后在該地區陸續發生了一些如井水變臭、嬰兒畸形、人患怪病等現象。經化驗研究，當地空氣、用作水源的地下水和土壤中都含有六六六、三氯苯、三氯乙烯、二氯苯酚等82種有毒化學物質，其中列在美國環保局優先污染清單上的就有27種，被懷疑是人類致癌物質的多達11種。許多住宅的地下室和周圍庭院里滲進了有毒化學浸出液，于是迫使總統在1978年8月宣布該地區處于“衛生緊急狀態”，先后兩次近千戶被迫搬遷，造成了極大的社會問題和經濟損失。

1.2.5　固體廢物污染控制

面對日趨增多的固體廢物，如果處理不當，勢必造成嚴重的環境污染和重大的經濟損失，所以一定要對其進行嚴格的控制和管理。根據固體廢物的特點和特性，對其進行污染控制主要從兩個方面著手：一是控制固體廢物的產生，即“源頭控制”；二是綜合利用廢物資源，即資源化利用。主要措施有以下幾項。

（1）采用清潔的生產工藝　“清潔生產”是指將綜合預防的環境保護策略持續應用于生產過程和產品中，以期減少對人類和環境的風險。該定義包含了兩個全過程控制：生產全過程和產品整個生命周期全過程。 

對生產過程而言，清潔生產包括節約原材料和能源，淘汰有毒有害的原材料，在全部排放物和廢物離開生產過程以前，盡最大可能減少它們的排放量和毒性。如無氰電鍍工藝取代氰化物電鍍工藝，從源頭淘汰有毒氰化物的使用；流化床氣化加氫制苯胺工藝代替鐵粉還原工藝，避免了鐵泥廢渣的產生，固體廢物排出量減少99.8%，還大大降低了能耗，真正實現節能減排。

對產品而言，清潔生產旨在減少產品整個生命周期過程中從原料的提取到產品的最終處置對人類和環境的影響。通過采用清潔生產工藝、選用可再生材料、生產質量高和使用壽命長的產品來實現。

（2）發展物質循環利用工藝　傳統的物質生產是一種“原材料—產品—污染排放”單向流動的線性過程，其特征是高開采、低利用、高排放。在這種工藝中，對物質的利用是粗放的和一次性的，物質經過一次生產過程就成為廢物被拋棄，進入環境中。與此不同，物質循環利用倡導的是一種與環境和諧的生產模式。它要求生產過程組成一個“原材料—產品—再生資源”的反饋式流程，第一種產品的廢物，可以被資源化利用成為第二種產品的原料，第二種產品的廢物又可成為第三種產品的原料，依此類推，經過多個流程，最后只剩下少量廢物進入環境中，其特征是低開采、高利用、低排放。所有物質和能源都能在這個不斷進行的物質循環中得到合理和持久的利用，該生產工藝對自然環境的影響可以降低到盡可能小的程度。

（3）開發資源綜合利用技術　世上本沒有廢物，只有“放錯地方的資源”，開發廢物資源的綜合利用技術具有很重要的戰略意義。高爐水渣制水泥和混凝土，高爐重礦渣作骨料和路材，利用磷膏石制造半水石膏和石膏板，粉煤灰制備化肥，煤矸石發電等等，都是廢物資源化利用的典型例子。再如，硫鐵礦燒渣、廢膠片、廢催化劑中含有Au、Ag、Pt等貴金屬，只要采取適當的物理、化學熔煉等加工方法，就可以將其中有價值的物質回收利用。

（4）進行無害化處理與處置　有害固體廢物通過焚燒、熱解、氧化-還原等方式或利用改進技術等，改變廢物中有害物質的性質，可使之轉化為無害物質或使有害物質含量達到國家規定的排放標準。

塑料在傳統的焚燒處理過程中會產生大量有毒氣體，污染環境。而利用現有成熟的焦化工藝和設備大規模處理廢塑料，使廢塑料在高溫、全封閉和還原氣氛下轉化為焦炭、焦油和煤氣，使廢塑料中的有害元素氯以氯化銨可溶性鹽的方式進入煉焦氨水中，不產生劇毒物質二英（dioxin）和腐蝕性氣體，不產生二氧化硫、氮氧化物及粉塵等常規燃燒污染物，徹底實現廢塑料大規模無害化處理和資源化利用。目前該技術已實現商業化。