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垃圾是伴随着人类的生产、生活而产生的。历来各国人民都在用不同的方式、方法处理他们的废弃物。尽管最近几年不少国家为不断增加废物再生利用及减少垃圾产量做了很多工作,目前大部分垃圾还仍然运到生活垃圾处置设施。生活垃圾焚烧、填埋处理,分别被叫做中间处理和末端处理,位于“废弃物管理分级”(即,减量-重复使用-循环利用-堆肥-处置)的最末端,都存在着不同程度的污染问题以及局限。
填埋处理过程中的环境污染
垃圾填埋处理是中国目前大多数城市普遍使用的垃圾处理方法。据世行报告的解释,“填埋不是一个方案,它只是每个固体废弃物管理系统的一个组成部分,为处理设施的残余物(如焚烧灰烬、来自堆肥厂的不可燃物)提供处置场所,并为所有不能处理的废弃物提供存储空间”。填埋是成本有效的,并且能够适应废弃物数量和类型的大幅度波动,在进行良好运行和选址的情况下,具有最低的环境影响和问题。
垃圾填埋处理中存在的问题除资源的浪费外,主要有渗滤液和有害气体等污染物的产生及其处理问题。如果管理不适当会造成环境污染。
填埋场渗滤液是指从填埋场渗漏进入周边环境的液体。这个液体也许是已存在于填埋场的废物当中,也许是由于雨水进入填埋物,渗入到废弃物当中吸收其含有的化学物质,最终进入环境。现代化卫生填埋场应该具备基底防渗层,以防止渗滤液进入环境。但是美国环境署曾表示,无论是防渗层的性质如何,渗滤液早晚会从防渗层渗出。填埋场渗滤液会导致地下水源和地表水生态环境的污染。据报告,在美国有渗滤液污染地下水情况出现的卫生填埋场曾经超过75%以上。填埋场渗滤液的成分取决于填埋物的性质,但根据一些报告,渗滤液当中可提取出如下物质:氮、氨、铁、氯化物以及铅、镉、铬、汞等重金属。
在填埋物降解的过程中,化学、热和微生物的反应结合产生气体。垃圾填埋场气体的主要成分是甲烷和二氧化碳。这些气体有温室效果(甲烷的温室效果是二氧化碳的23倍),据报告,在欧盟垃圾填埋场产生的甲烷占大气中的甲烷总量的比例大约为30%。除了这些温室气体以外,垃圾填埋场气体还会含有具有致癌性的挥发性有机化合物,比如苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳等。另外,甲烷等易燃气体导致火灾及爆炸,给工人及附近居民带来巨大的危害。据报告,填埋场里的无机汞在微生物的作用下变成甲基汞,并以气体的形态释放到大气中。而这些无机汞的来源是填埋场里的含汞白炽灯、电池、乳胶涂料等废物。报告强调,为防止甲基汞污染,必须要阻止含汞的废物进入填埋场。
严格意义上的卫生填埋场可以有效控制有害物质的泄漏。有些报告还指出,填埋场的有害物质大部分保留在填埋场的垃圾里,就算释放出来,其速度很慢。但通过检测,证明卫生填埋场周边的环境污染的报告也不少存在。从资源有效利用和污染环境问题的角度来考虑,应该制定并实行废弃物源头减量化和循环利用方案,而这种措施可以延长填埋场的使用寿命。不过,需要强调的是,循环利用和资源回收过程中也会造成一定环境污染和资源能源消耗。
焚烧处理的局限
垃圾焚烧处理是废弃物综合管理的一个组成部分。在没有空间增设填埋场或填埋场选址困难的大型城市,垃圾焚烧处理更已成为解决生活垃圾问题的一个迫切选择。但是由于垃圾焚烧厂和焚烧处理在环境、社会、经济等方面存在一些重大缺陷和局限,对其发展需要予以非常谨慎的考虑。
根据联合国环境规划署化学品处的1999年报告,在全球范围内,焚烧炉是产生二口恶英的主要来源。比如,在日本,93%的二口恶英大气排放来自焚烧厂;瑞典85%;英国79%;丹麦70%。但最近几年欧盟、日本等国家采取更严格的排放标准,在二口恶英排放控制方面取得了明显的进展,有效地减少了排放。比如在日本,城市生活垃圾焚烧厂和工业废物焚烧厂的二口恶英(气态)年排放量在1997年分别为5000gTEQ和1500gTEQ,但到了2005年,排放量则减少到62gTEQ和73gTEQ,分别占该年二口恶英总排放量的约18%和约22%。
许多报告证明,垃圾焚烧厂产生的二口恶英不少部分实际上是在焚烧气体的冷却过程中产生的(尤其是在温度200℃-400℃之间),而不是仅仅在焚烧炉内形成(“焚烧厂只要在一定温度以上进行焚烧就不会产生二口恶英”等意见缺乏科学依据)。现代化焚烧厂具有排污控制系统,但那些被过滤层挡住的飞灰里会含有高浓度的二口恶英、重金属及各种污染物。
另外还有些报告指出,除了飞灰,底灰里也含有挥发性较低的重金属及其他有害物质。原来包含在物品当中或与其他物质混合的重金属保持较稳定的状态,经过焚烧变成微小颗粒或气体的形态,更容易进入环境或人体。
处理这些灰烬是一个较大的难题。针对底灰,有不少国家和地区除了填埋处理,还再利用于建筑、铺路等等。但是这种做法也存在一定问题。在英国纽卡斯尔的Byker市曾经把飞灰和底灰混合在一起,用于农场和铺路。在市民的要求下进行了检测,结果显示在灰烬当中重金属和二口恶英的含量远远高于正常水平。尽管最近几年,焚烧灰烬的处理方面技术发展,已有熔渣焚烧等方法。但这种方法的成本极高,也要再投入能量。
在填埋场,被填埋的灰烬里的重金属经过焚烧,其可溶性增加,很容易溶解于渗滤液,最后导致渗漏并污染地下水源。没有完善的填埋场管理的国家,垃圾焚烧灰烬的处理问题更加明显、更加严重。确实,在北京曾发生有些填埋场违规接收未经危废鉴别的医疗废物焚烧炉渣(底灰),进行混合填埋的案例。
目前流行的“垃圾焚烧发电”(即通过焚烧废弃物来获得能量)的主张,实际上可能是对能源和资源的浪费。潜在的热能实际只占某一产品所含能量的很少一部分,为生产某一产品所需要的能量主要消耗在原材料提取、生产、运输等过程(这一切的能量叫做“蕴含能”embodied energy)。如将废弃物焚烧,除了获得了少量的热量以外,所有其他蕴含能都将丢失。而再利用和再循环可省去提取所需原材料的过程,可以避免或减少生产和运输过程中的能源消耗,其结果是最大限度地保留了一个废弃物的蕴含能。
中国的城市生活垃圾中仍然含有“非易燃的”物质,因此焚烧垃圾时有可能需要放入助燃的燃料,其结果很可能是焚烧所产生的净能源不能抵消焚烧处理的高成本(建立和运行的成本)。
垃圾焚烧厂需要大量的资本投入(但经济回报较少)。为了保持正常的运行状态,焚烧厂需要不间断的垃圾供应。如果是私人经营,其后果往往是经营焚烧厂的单位与当地政府之间签订长期的“put-or-pay(要么供应、要么补贴)方式的协议,以保证当地政府向其供应定量的垃圾(如果垃圾供应量不足,当地政府则必须给与补偿,以履行合同)。这种做法会降低当地政府减少和循环利用废弃物的积极性,反而助长废弃物更大量的产生。另外,焚烧厂会与垃圾循环利用产业争夺废弃物当中的可燃物,比如纸类、纺织品、塑料和木材等,而这些恰恰具有较高的回收价值。
建议——通向可持续
应加大力度推广废弃物的减量化、再利用、再循环和堆肥废弃物管理。各种解决城市生活垃圾问题的对策的先后次序应是:减少垃圾产生,重复使用,循环再利用,资源恢复(堆肥和生物消化),填埋与焚烧。而这种战略也同样适用于中国。中国政府研究机构的分析报告指出,目前中国的城市垃圾管理主要是针对垃圾产生之后,是被动接受垃圾的管理对策。与此相对,“城市垃圾的首选对策应当是避免垃圾产生”这一点已经得到国际社会的认同。所以,应该明确的是,垃圾焚烧是解决垃圾问题的重要选项,但在垃圾的源头减量和循环再利用没有充分规划实施的情况下,上垃圾焚烧项目就是一种舍本逐末的做法,无助于垃圾问题的根本解决。

当市民可以通过减少不必要的消费,以及参与垃圾减量、分类、再利用等活动来履行其责任的同时,生产者也必须要承担其责任,即需要进一步考虑产品在整个生命周期中的环境影响,尤其是产品如何被再利用、再循环的问题必须包括在生产设计的决策中,逐渐减少并消除产品中的不易回收的有害物质的使用。在落实《清洁生产促进法》相关规定的同时,政府应在合适的领域实施“生产者责任延伸制”和押金返还制,将法律措施、经济手段以及市场机制有机地结合起来。
另外,中国具有民间资源回收体系,已形成巨大的产业链。显而易见,这些所谓“拾荒大军”在为中国废品再生资源化事业做出巨大的贡献。据北京再生资源回收行业相关的数据透露,北京2006年的废品(可回收物)回收量达163.7万吨,根据这个数据来计算,2006年北京市的循环利用率则为大约22%。这已超于许多西方国家。但私人企业以自身利益为最终出发点,而且这些企业在再生资源化的过程中造成二次污染的弊端确实存在。政府出于对居民生活环境的负责应通过制定行业标准、鼓励和限制政策等手段对这些主体加强监督和规范。然而,盲目地追求西方模式,在“现代化”“高科技”等旗号下,采取排斥这些主体的政策却是不可取的。
有许多报告证明循环利用比焚烧处理在温室气体排放、能源和资源消耗方面有优势,但也有一些物品确实不适合于循环利用,若要循环利用会造成更多的能源和资源消耗。因此,应该针对不同的物品进行相关生命周期分析,若循环利用的环境效益大于焚烧处理,必须优先考虑循环利用(同时,应该加大力量推广“生态设计”,以便逐渐淘汰不易循环的物品的生产)。为此,应该建立一种能够反应全部成本(包括环境成本)并促进其他更环保的废弃物处理方式的价格体制,焚烧厂应该在这种体制下运行(但焚烧发电功能却不能支持这种体制)。另外,正如上述焚烧处理确实涉及到环境污染和对循环经济的影响等诸多问题,不应该仅仅由于在温室气体排放方面相对于填埋处理的优势,就决定兴建焚烧厂。对所有焚烧厂的补贴及包括CDM在内的鼓励政策应予以重新考虑。
从根本上讲,在追求可持续发展的今天,我们社会的主要任务不在于寻找能继续堆放的新地方或“消灭”废弃物的新技术,而在于寻找如何避免废弃物产生的方法。
作者邮箱:takeshi@gvbchina.org.cn
填埋处理过程中的环境污染
垃圾填埋处理是中国目前大多数城市普遍使用的垃圾处理方法。据世行报告的解释,“填埋不是一个方案,它只是每个固体废弃物管理系统的一个组成部分,为处理设施的残余物(如焚烧灰烬、来自堆肥厂的不可燃物)提供处置场所,并为所有不能处理的废弃物提供存储空间”。填埋是成本有效的,并且能够适应废弃物数量和类型的大幅度波动,在进行良好运行和选址的情况下,具有最低的环境影响和问题。
垃圾填埋处理中存在的问题除资源的浪费外,主要有渗滤液和有害气体等污染物的产生及其处理问题。如果管理不适当会造成环境污染。
填埋场渗滤液是指从填埋场渗漏进入周边环境的液体。这个液体也许是已存在于填埋场的废物当中,也许是由于雨水进入填埋物,渗入到废弃物当中吸收其含有的化学物质,最终进入环境。现代化卫生填埋场应该具备基底防渗层,以防止渗滤液进入环境。但是美国环境署曾表示,无论是防渗层的性质如何,渗滤液早晚会从防渗层渗出。填埋场渗滤液会导致地下水源和地表水生态环境的污染。据报告,在美国有渗滤液污染地下水情况出现的卫生填埋场曾经超过75%以上。填埋场渗滤液的成分取决于填埋物的性质,但根据一些报告,渗滤液当中可提取出如下物质:氮、氨、铁、氯化物以及铅、镉、铬、汞等重金属。
在填埋物降解的过程中,化学、热和微生物的反应结合产生气体。垃圾填埋场气体的主要成分是甲烷和二氧化碳。这些气体有温室效果(甲烷的温室效果是二氧化碳的23倍),据报告,在欧盟垃圾填埋场产生的甲烷占大气中的甲烷总量的比例大约为30%。除了这些温室气体以外,垃圾填埋场气体还会含有具有致癌性的挥发性有机化合物,比如苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳等。另外,甲烷等易燃气体导致火灾及爆炸,给工人及附近居民带来巨大的危害。据报告,填埋场里的无机汞在微生物的作用下变成甲基汞,并以气体的形态释放到大气中。而这些无机汞的来源是填埋场里的含汞白炽灯、电池、乳胶涂料等废物。报告强调,为防止甲基汞污染,必须要阻止含汞的废物进入填埋场。
严格意义上的卫生填埋场可以有效控制有害物质的泄漏。有些报告还指出,填埋场的有害物质大部分保留在填埋场的垃圾里,就算释放出来,其速度很慢。但通过检测,证明卫生填埋场周边的环境污染的报告也不少存在。从资源有效利用和污染环境问题的角度来考虑,应该制定并实行废弃物源头减量化和循环利用方案,而这种措施可以延长填埋场的使用寿命。不过,需要强调的是,循环利用和资源回收过程中也会造成一定环境污染和资源能源消耗。
焚烧处理的局限
垃圾焚烧处理是废弃物综合管理的一个组成部分。在没有空间增设填埋场或填埋场选址困难的大型城市,垃圾焚烧处理更已成为解决生活垃圾问题的一个迫切选择。但是由于垃圾焚烧厂和焚烧处理在环境、社会、经济等方面存在一些重大缺陷和局限,对其发展需要予以非常谨慎的考虑。
根据联合国环境规划署化学品处的1999年报告,在全球范围内,焚烧炉是产生二口恶英的主要来源。比如,在日本,93%的二口恶英大气排放来自焚烧厂;瑞典85%;英国79%;丹麦70%。但最近几年欧盟、日本等国家采取更严格的排放标准,在二口恶英排放控制方面取得了明显的进展,有效地减少了排放。比如在日本,城市生活垃圾焚烧厂和工业废物焚烧厂的二口恶英(气态)年排放量在1997年分别为5000gTEQ和1500gTEQ,但到了2005年,排放量则减少到62gTEQ和73gTEQ,分别占该年二口恶英总排放量的约18%和约22%。
许多报告证明,垃圾焚烧厂产生的二口恶英不少部分实际上是在焚烧气体的冷却过程中产生的(尤其是在温度200℃-400℃之间),而不是仅仅在焚烧炉内形成(“焚烧厂只要在一定温度以上进行焚烧就不会产生二口恶英”等意见缺乏科学依据)。现代化焚烧厂具有排污控制系统,但那些被过滤层挡住的飞灰里会含有高浓度的二口恶英、重金属及各种污染物。
另外还有些报告指出,除了飞灰,底灰里也含有挥发性较低的重金属及其他有害物质。原来包含在物品当中或与其他物质混合的重金属保持较稳定的状态,经过焚烧变成微小颗粒或气体的形态,更容易进入环境或人体。
处理这些灰烬是一个较大的难题。针对底灰,有不少国家和地区除了填埋处理,还再利用于建筑、铺路等等。但是这种做法也存在一定问题。在英国纽卡斯尔的Byker市曾经把飞灰和底灰混合在一起,用于农场和铺路。在市民的要求下进行了检测,结果显示在灰烬当中重金属和二口恶英的含量远远高于正常水平。尽管最近几年,焚烧灰烬的处理方面技术发展,已有熔渣焚烧等方法。但这种方法的成本极高,也要再投入能量。
在填埋场,被填埋的灰烬里的重金属经过焚烧,其可溶性增加,很容易溶解于渗滤液,最后导致渗漏并污染地下水源。没有完善的填埋场管理的国家,垃圾焚烧灰烬的处理问题更加明显、更加严重。确实,在北京曾发生有些填埋场违规接收未经危废鉴别的医疗废物焚烧炉渣(底灰),进行混合填埋的案例。
目前流行的“垃圾焚烧发电”(即通过焚烧废弃物来获得能量)的主张,实际上可能是对能源和资源的浪费。潜在的热能实际只占某一产品所含能量的很少一部分,为生产某一产品所需要的能量主要消耗在原材料提取、生产、运输等过程(这一切的能量叫做“蕴含能”embodied energy)。如将废弃物焚烧,除了获得了少量的热量以外,所有其他蕴含能都将丢失。而再利用和再循环可省去提取所需原材料的过程,可以避免或减少生产和运输过程中的能源消耗,其结果是最大限度地保留了一个废弃物的蕴含能。
中国的城市生活垃圾中仍然含有“非易燃的”物质,因此焚烧垃圾时有可能需要放入助燃的燃料,其结果很可能是焚烧所产生的净能源不能抵消焚烧处理的高成本(建立和运行的成本)。
垃圾焚烧厂需要大量的资本投入(但经济回报较少)。为了保持正常的运行状态,焚烧厂需要不间断的垃圾供应。如果是私人经营,其后果往往是经营焚烧厂的单位与当地政府之间签订长期的“put-or-pay(要么供应、要么补贴)方式的协议,以保证当地政府向其供应定量的垃圾(如果垃圾供应量不足,当地政府则必须给与补偿,以履行合同)。这种做法会降低当地政府减少和循环利用废弃物的积极性,反而助长废弃物更大量的产生。另外,焚烧厂会与垃圾循环利用产业争夺废弃物当中的可燃物,比如纸类、纺织品、塑料和木材等,而这些恰恰具有较高的回收价值。
建议——通向可持续
应加大力度推广废弃物的减量化、再利用、再循环和堆肥废弃物管理。各种解决城市生活垃圾问题的对策的先后次序应是:减少垃圾产生,重复使用,循环再利用,资源恢复(堆肥和生物消化),填埋与焚烧。而这种战略也同样适用于中国。中国政府研究机构的分析报告指出,目前中国的城市垃圾管理主要是针对垃圾产生之后,是被动接受垃圾的管理对策。与此相对,“城市垃圾的首选对策应当是避免垃圾产生”这一点已经得到国际社会的认同。所以,应该明确的是,垃圾焚烧是解决垃圾问题的重要选项,但在垃圾的源头减量和循环再利用没有充分规划实施的情况下,上垃圾焚烧项目就是一种舍本逐末的做法,无助于垃圾问题的根本解决。

当市民可以通过减少不必要的消费,以及参与垃圾减量、分类、再利用等活动来履行其责任的同时,生产者也必须要承担其责任,即需要进一步考虑产品在整个生命周期中的环境影响,尤其是产品如何被再利用、再循环的问题必须包括在生产设计的决策中,逐渐减少并消除产品中的不易回收的有害物质的使用。在落实《清洁生产促进法》相关规定的同时,政府应在合适的领域实施“生产者责任延伸制”和押金返还制,将法律措施、经济手段以及市场机制有机地结合起来。
另外,中国具有民间资源回收体系,已形成巨大的产业链。显而易见,这些所谓“拾荒大军”在为中国废品再生资源化事业做出巨大的贡献。据北京再生资源回收行业相关的数据透露,北京2006年的废品(可回收物)回收量达163.7万吨,根据这个数据来计算,2006年北京市的循环利用率则为大约22%。这已超于许多西方国家。但私人企业以自身利益为最终出发点,而且这些企业在再生资源化的过程中造成二次污染的弊端确实存在。政府出于对居民生活环境的负责应通过制定行业标准、鼓励和限制政策等手段对这些主体加强监督和规范。然而,盲目地追求西方模式,在“现代化”“高科技”等旗号下,采取排斥这些主体的政策却是不可取的。
有许多报告证明循环利用比焚烧处理在温室气体排放、能源和资源消耗方面有优势,但也有一些物品确实不适合于循环利用,若要循环利用会造成更多的能源和资源消耗。因此,应该针对不同的物品进行相关生命周期分析,若循环利用的环境效益大于焚烧处理,必须优先考虑循环利用(同时,应该加大力量推广“生态设计”,以便逐渐淘汰不易循环的物品的生产)。为此,应该建立一种能够反应全部成本(包括环境成本)并促进其他更环保的废弃物处理方式的价格体制,焚烧厂应该在这种体制下运行(但焚烧发电功能却不能支持这种体制)。另外,正如上述焚烧处理确实涉及到环境污染和对循环经济的影响等诸多问题,不应该仅仅由于在温室气体排放方面相对于填埋处理的优势,就决定兴建焚烧厂。对所有焚烧厂的补贴及包括CDM在内的鼓励政策应予以重新考虑。
从根本上讲,在追求可持续发展的今天,我们社会的主要任务不在于寻找能继续堆放的新地方或“消灭”废弃物的新技术,而在于寻找如何避免废弃物产生的方法。
作者邮箱:takeshi@gvbchina.org.cn