城市垃圾分类与土壤治理的相关性研究

2022-02-25 09:00
皮革制作与环保科技 2022年24期
关键词:矿化重金属垃圾

胡 爽

(广东顺天生态环境有限公司,广东 广州 511400)

垃圾与人类争地的现象比比皆是,垃圾堆场主要是城市周边的郊区,以露天堆放为主。长时间的垃圾存放,经过日晒雨淋,垃圾中的有害物质就会通过垃圾渗滤液渗入土壤,进而发生一系列的物理、化学以及生物反应,如过滤、吸附、沉淀,被植物根系吸收或微生物合成,最终导致当地土壤的污染,从而使土壤恶化。如何合理的垃圾分类,保证土壤的自我生态平衡,成为新形势下城市管理部门亟待解决的关键问题[1]。如何垃圾分类处理,保护当地土壤?

1 不同类型的城市垃圾现状分析

1.1 建筑垃圾

城市建设不可避免地制造出大批建筑垃圾。大部分的建筑垃圾都是用渣土车运到城市远郊的垃圾堆场,任意堆放,完全裸露在大气中。长时间的曝晒,某些有机高分子建筑材料就会氧化、变质,产生有害物质。其中的气体挥发到空气中,污染大气;部分变成液态,与土壤结合,使当地的土壤缺乏种植能力。建筑垃圾中成片的碎石,长期裸露在光照下,也会产生风化和化反应,掺入附近的土壤,改变当地的土质,破坏其结构,降低土壤的生态平衡能力。

另外,城市建筑垃圾中部分材料中,重金属含量较高。在多重因素的作用下,产生化学变化,土壤与重金属密切接触的过程中,破坏土壤自身的调节。被建筑垃圾污染的土壤,因为土壤生态平衡被破坏,且本身自净能力又较差,很难通过稀释、扩散的方式减轻污染。因此需要人为的干预,重新改良本地土壤的质量[2-3]。

1.2 生活垃圾

随着社会经济的迅速增长和城市人口的高度集中,生活垃圾的产量正在逐年增加。长期以来,我国城市垃圾的处理主要以堆放和填埋为主,而垃圾堆放与填埋的直接后果,就是造成大量污染成分复杂、污染物含量极高的渗滤液进入土壤、地下水中,造成周围环境的严重污染,危害农业生态和地表植被,进而威胁着人类的健康。

1.3 工业气态垃圾

常见的工业气态垃圾包括硫化氢、氟化物、氮氧化物等,它们属于固态颗粒物,这些颗粒物排放到大气中呈现悬浮状态,随着降雨沉降进入土壤。硫化氢等气体跟水结合后,形成酸雨,进入土壤,会使土壤酸碱度、营养度等等发生变化,土壤天然净化能力失调,土壤质量恶化,农作物种植受阻;工业废气中的重金属通过雨雪天气,或者自然沉降进入土壤,由于重金属在土壤中的降解能力差,极难被微生物分化,很容易造成微生物富集[4]。土壤一旦被重金属污染,通过自身的天然净化能力和人工管理能力很难回逆;另外,部分富含放射性元素的废气,随雨水等进入土壤后,只能自然衰变到稳定状态,才能消除其放射性。农作物生长过程中,放射性元素会进入作物中,最终在人体内积聚,危害极大。

1.4 工业液态垃圾

工业垃圾除前文提及的气态垃圾之外,还有一部分是固态垃圾,通常是渣土车运送到城郊简单处理,而对于工业中的液态垃圾,大多数环境意识淡薄的工业企业都会选择就地处理。有些工厂在条件允许或被主管部门监管的情况下,会经过处理后再通过下水道、市政排污管道等,排到附近的河道或者海洋中;而某些更恶劣的工厂,可能直接将液体垃圾倾倒、偷排到当地的下水道,导致当地的河道、海洋变质,发黑发臭,严重影响当地居民的健康。因为河道、海洋均与岸边土壤衔接,这些液态垃圾通过水流会侵蚀两岸的土壤,甚至蔓延至陆地,破坏附近的土壤现状和营养组成比例等,造成恶劣的影响。

2 不同垃圾对土壤造成的影响

城市垃圾对土壤造成的危害各有不同,主要包括以下几个方面:

2.1 侵占土地

堆放在城市郊区的垃圾,侵占大片土地。好多垃圾降解时间长,甚至不能被降解。比如:烟头、羊毛制品等降解需要1~5年;橘子皮降解需要2年左右;刷过油漆的木板降解需要10年以上;尼龙降解需要30~40年;皮革降解则更长,需要50年;易拉罐通过降解的话,大概需要100年;塑料制品和玻璃制品的降解时间更是超过了一个世纪,严重影响土地资源的安全。

2.2 土地沙土化

城市垃圾运到郊外,部分直接作用于农田,部分垃圾经过简单处理后,作用于农田耕地,对农田自身有害无益,很大程度上破坏土壤的自然结构,生理化学性质,导致水土流失,保水控肥的能力大幅度下降,使水分和肥料在未被农作物完全吸收前便已流失;农作物根系不能固定,导致农作物减产甚至死亡,降低粮食产量[5]。

2.3 土壤酸碱性失衡

通过渣土车运送到郊区的城市垃圾,曝露在空气中,经过风化侵蚀,部分垃圾渗滤液会进入土壤,破坏土壤原有的酸碱度平衡,导致农作物生长受影响,进而产量降低。

不同的植物存在适合自己的酸碱度pH值范围,只有在适宜的范围内才能正常生长。比如:适宜苹果树生长的土壤pH值正常控制在5.3~8.2,当土壤的酸碱度出现异常,植物的生长能力就会下降,发育受影响。

2.4 土壤的营养成分改变及重金属超标

城市垃圾进入土壤后,会导致土壤的营养成分发生改变,尤其对于重金属严重超标的土壤,土壤自我调节能力严重受阻。如土壤中砷和汞等重金属的富集程度过高,就会抑制和减弱土壤中的硝化、氨化细菌的活动,制约细菌自我合成氮素,削弱对农作物等的营养供应。重金属超标,还严重影响着人体的健康。根据重金属污染的特点,其自身移动性较小,如果某区域的土壤富集大量的重金属,很难通过水流冲走转移;重金属自身也难以被微生物降解,如果其通过食物链进入人体内,将对人造成极大的危害。人类长期食用重金属含量过高的食物,会呈现中毒迹象,导致精神萎靡、不孕不育,以及癌症等不同病症的发生,威胁着人类的健康与生命安全。

3 城市垃圾分类对土壤的影响

做好城市垃圾的分类,对保护当地的土壤具有重要的意义。不同的垃圾对土壤的影响程度不同,需做好筛选,进行合理地分类,才能有效地保护土壤。垃圾分类对土壤的影响如下:

3.1 生活垃圾的分类

生活垃圾的分类基本原则是,按照垃圾的不同性质进行划分,主要包括:可回收垃圾、有害垃圾、餐厨垃圾、其它垃圾。具体的城市生活垃圾的分类,可以根据当地的设施条件合理选择。

3.1.1 可回收垃圾

可回收垃圾,主要包括再生资源、满足二次利用及循环使用的废弃物。体有:纸类、金属、玻璃、棉麻制品、部分PVC等塑料制品、橡胶制品、易拉罐等。纸张中含铅量较大,部分金属制品难降解,橡胶、塑料制品对土壤成分、构成有破坏。这些垃圾在废品回收后,可以通过先进技术提炼,减少土壤的面积占用,还可以得到部分可利用的物资。因此,废品回收对城市垃圾的处理是首要的解决办法[6]。

为便于回收,居民应注意合理的投放方式:(1)轻投轻放;清洁干燥,避免污染;(2)废纸尽量平整;(3)立体包装垃圾,尽可能的清空内部脏物,压扁投放,控制好投放点的空间;(4)针对存在尖锐边角等特殊垃圾,做好包装防护再投放。

3.1.2 有害垃圾

对人体健康、自然环境造成直接或潜在危害的生活垃圾,相关工作人员需要做好独立收集、运输和存储,经过环保机构特殊处理后,再进行掩埋或固化销毁,防止有害垃圾渗透液对当地的土质,农作物等进一步的破坏。城市生活中有害的垃圾主要包括:电池、废旧电子产品、过期药品、过期化妆品、染发剂、杀虫剂、废油漆桶、打印机墨盒等。针对这类垃圾、相关部门最好成立负责小组、定期检查和监督,可以在各大小区进行宣教工作等方式,坚决杜绝该类垃圾进入垃圾处理机构、直接流放垃圾厂降解,腐蚀和损毁土壤。

居民对这类垃圾的投放方式:(1)电池、废旧电子产品轻放、防止爆炸等事故产生;(2)油漆桶、杀虫剂密闭保存、放着液体渗漏、气体挥发、影响当地的生存环境;(3)废旧灯管灯泡等易破损垃圾、请包装完整再投放;(4)过期药品的投放也要做好包装、防止泄露等。

3.1.3 餐厨垃圾(湿垃圾)

餐厨垃圾主要包括:食堂剩菜、剩饭、烹饪过程中丢弃的菜叶、海鲜内脏、骨骼、水果残渣等、主要来源于家庭厨房、餐厅、饭店、菜市场等地。根据具体的垃圾类别进行处理:(1)纯流质的食物垃圾、如牛奶等、应直接倒进下水口;(2)有包装物的湿垃圾、应将包装物去除、分类投放、包装物请投放到对应的可回收物或干垃圾容器。该类垃圾、可以根据实际的垃圾分类、进行有机物分类、投入土壤回收变成有机肥料、增强土壤营养吸收等、效果显著。

3.1.4 其它垃圾(干垃圾)

除可回收物、有害垃圾、餐厨垃圾外的其它生活垃圾。主要包括:被污染的、无法再生的纸杯、压敏纸、收据、相片、卫生巾等不可回收的PVC塑料等、废旧物品难以降解的、废旧陶瓷制品、一次性餐具、烟头等等,针对这类垃圾,严格按照环保部门的相关规定,对可能对土壤环境造成损坏的,先进行相关工艺处理后再投放;污染性、腐蚀性或者难以降解、对土壤破坏程度严重的、通过掩埋或者相关技术处理后再投放。

3.2 建筑垃圾的分类

建筑垃圾包括:土地开挖垃圾、道路开挖垃圾、废旧建筑物拆卸垃圾以及建筑施工垃圾。建筑垃圾的分类对土壤的保护至关重要。针对重金属含量高、有毒有害的油漆等物质,应该交由有资质的处置单位,采用有效的处理技术进行处理,降低其对土壤的损坏作用;部分建筑垃圾,通过资源化处理后,再生材料可以掺和石灰、粉煤灰等应用于小区道路基层,遵从就地消纳,就地使用的原则,形成有效闭环;也可以建筑垃圾变废为宝,美化环境。比如:在景观管廊的建设时,用再生级碎石用于路面铺装垫层;再生实心砖通过压制成型,应用于工程景观的砌筑。这些都是缓解土壤遭受破坏,减少土地占用,维护生态平衡的最佳选择。

3.3 工业垃圾的分类

垃圾矿化归类,是新形势下的大热门。根据当地农作物需要的营养比例,可以将不同的垃圾分类,进行垃圾矿化,分别应用到农田,林地,园林绿化建设,受损土壤的改良和修复等。其中,影响垃圾矿化,土地利用的因素主要包括:矿化垃圾的粒径,有机质含量,营养元素含量以及重金属元素含量等。

3.3.1 废水和废气垃圾矿化处理

工厂的废水和废气经过检测,富含大量的N、P、K等对农作物有益的营养元素,可以通过相关的技术方案,或者自然沉降的方式,将其渗透到当地的土壤中,变废为宝。经过垃圾渗透液的洗沥,通过垃圾之间的物理,化学,生物特性,促进微生物的生长和繁殖,帮助矿化垃圾颗粒形成稳定的多孔结构,扩大其表面接触面积,丰富微生物的种类;另外,矿化垃圾还具有吸附容量大,解析率低等优点,使得矿化垃圾成为生物反应床的重点填料。

3.3.2 矿物油类废弃物垃圾矿化处理

在其它化工、石化,甚至医药类的企业,在其生产过程中,常伴随着大量的矿物油废弃物产生。这些废弃物经过有效处理,可回收利用的物质可以作为土壤填埋场的覆盖材料,或终场覆盖系统的营养层、生物反应器填埋场的临时覆盖材料等,起到防止垃圾扩散、蚊蝇滋生、降低垃圾的腐化变质程度、减少恶臭污染等作用。

4 结语

培养合理的垃圾分类习惯,既能提高公民素质,也能起到保护环境平衡,维护绿色生态平衡的作用。生活垃圾合理分类,还可以提高环卫工作人员的效率,规范垃圾对城市用地的占用规模,对土壤起到合理的调节疏导的作用,同时也增加了补充土壤所需营养成分的方法;建筑垃圾分类,可能会增加建筑行业的成本投入,但建筑垃圾的回收却对土壤环境十分友好,能更好地维护和美化周边的环境;工业垃圾的矿化合理利用,既可以降低污染物对土壤的直接破坏,也可以减少各种挥发性污染物等对土壤造成的间接恶化,虽然矿化处理仍处于投入高、难度大的初始阶段,但其对提高农作物的产量,保障居民生活和生态环境的绿色、低碳、健康和谐具有显著效果。

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