污泥中有許多污染物，污染物有害健康。但污泥中污染物的類型、濃度、致病機(jī)理、污染途徑、對人類健康和自然環(huán)境的損害如何，目前尚不為大眾所知。
污泥危害更隱蔽、直接、且難治理消除
污水中的污染物絕大部分被濃縮在污泥中
無論污水、廢氣、垃圾還是污泥，都是可能引發(fā)環(huán)境問題的污染源。從污染當(dāng)量看，污泥的問題并不比垃圾小，甚至可以說，這種污水處理所形成的濃縮物質(zhì)，其污染程度有時(shí)候可能比垃圾的危害還要大。
垃圾很少會被成千噸地大規(guī)模棄置在環(huán)境中；而污泥常常被大規(guī)模棄置在河湖、堤岸、溝壑、田地中。高含水率的特點(diǎn)，使得污泥中的污染物可能被雨水沖入水體，通過土壤污染地下水，散發(fā)的氣味和揮發(fā)性有機(jī)物會污染周邊空氣，同時(shí)還會造成局部土壤的污染物濃度提高。從這個(gè)角度看，較之垃圾，污泥對環(huán)境所產(chǎn)生的危害看似更為隱蔽，實(shí)則更直接、更難治理消除。
拋開純粹的工業(yè)污泥不談，僅就城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的市政污泥而言，其潛在的污染能力不容小覷。
城鎮(zhèn)居民生活會將各種各樣的污染物帶入污水中，而污水中污染物的絕大部分又都被濃縮在了污泥中。
生活中的食品、藥品中含有的各種重金屬、農(nóng)藥殘留、難降解有機(jī)物會隨人類排泄物進(jìn)入污水；人們消費(fèi)的各種日用化工品如香水、洗滌劑、護(hù)理用品中的有機(jī)化合物會被洗入水中；人居環(huán)境中，潔廁靈、空氣清新劑、殺蟲劑、油漆等溶劑中的各種有機(jī)化合物的歸宿仍然是水；各種交通工具排放的廢氣以及輪胎磨損所釋放的污染物，最終也會被雨水沖刷到下水道中。
間接服務(wù)于城鎮(zhèn)居民生活的各種市政設(shè)施，也會將各種污染物排入城市的污水管道:采暖設(shè)施燃料燃燒釋放的廢氣，城市垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)和處理過程中產(chǎn)生的滲濾液，電池腐蝕后流出的電解液，火電廠的燃燒廢氣，焚燒廠的廢氣，廢舊變壓器的廢液，醫(yī)院和牙科診所排入下水道的消毒水……
但據(jù)筆者了解，關(guān)于污泥的污染性質(zhì)，目前尚無比較全面的科普文章。考慮到這個(gè)問題的重要性，筆者力圖就此話題進(jìn)行梳理。
污泥污染到底達(dá)到什么程度？
美國研究發(fā)現(xiàn)，157種分析物被證明存在于污泥中
對污泥污染物性質(zhì)的研究，目前做得最好的應(yīng)該是美國。美國環(huán)保署(以下簡稱USEPA)曾經(jīng)多次對污泥中的污染物進(jìn)行定向調(diào)查分析。
1982年他們第一次對40個(gè)城市污泥中的優(yōu)先污染物及其濃度進(jìn)行了研究。
而1988年進(jìn)行的全國污泥普查(NSSS)是歷史上規(guī)模最大的一次。USEPA準(zhǔn)備了一個(gè)50頁的問卷，對479個(gè)國有市政污水處理廠的污泥處置方法進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研；此外，在來自208個(gè)污水處理廠的污泥樣本中，選擇了176個(gè)進(jìn)行詳盡的化學(xué)分析檢測，調(diào)查了411種污染物在污泥中的濃度。
此次調(diào)查的信息成為美國制定關(guān)于污泥處置的503法規(guī)時(shí)的依據(jù)。第一輪(RoundOne)立法，對土地利用規(guī)定了10種重金屬和致病菌控制指標(biāo)，焚燒規(guī)定了8種排放指標(biāo)(這項(xiàng)法案于1992年頒布執(zhí)行)。
根據(jù)水污染防治法(CWA)第405(d)項(xiàng)的要求，USEPA每兩年還對現(xiàn)行污泥處置法規(guī)進(jìn)行一次評估，以確定是否需要引入新的有毒污染物控制指標(biāo)。
按照1996年第二輪分析的技術(shù)背景報(bào)告，被調(diào)研的411種分析物中，10種(全部是重金屬)做出了檢測要求，33種被列入某些大的化合物類(如二惡英類)進(jìn)行重新評估，254種未檢出，69種的檢出率低于10％(在176個(gè)樣本中的出現(xiàn)頻率)，45種的檢出率高于10％，15種的檢出率高于10％，但缺乏毒性有害性文獻(xiàn)支持，只有30種的檢出率高于10％，且有毒性、有害性文獻(xiàn)的支持。這樣，被列入第二輪分析目標(biāo)的是31種物質(zhì)(增加了1種未在411清單內(nèi)容上的物質(zhì))。
這就是說，411種被檢測的目標(biāo)中，有157種分析物被證明存在于污泥中。
此外，2001年進(jìn)行了一次針對二惡英類物質(zhì)在污泥土地利用中風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)研。這次調(diào)研的結(jié)論是二惡英類物質(zhì)普遍存在于污泥中，但量和危害尚無需對現(xiàn)有立法進(jìn)行修改限制。
2009年1月USEPA公布了一份最新的《定向全國污泥調(diào)查報(bào)告》(TNSSS)，這次調(diào)查與1988年普查不同的是，增加了一些特定有機(jī)污染物調(diào)查對象。
這次調(diào)研的污泥采樣來自隨機(jī)選取的、分布在全美35個(gè)州的74個(gè)國有污水處理廠，這些污水廠的處理規(guī)模都在每天100萬加侖(約3785立方米)以上，達(dá)到這一規(guī)模以上的污水廠約有3337座，占全美16255座(USEPA網(wǎng)站數(shù)據(jù))國有市政污水廠總數(shù)的21％，但污水處理能力占總污水量的94％。
分析的樣本采集于2006年和2007年，共采集有效樣本84份，涉及各種形態(tài)、處理深度、含固率的污泥。分析物為145種，包括四個(gè)陰離子(亞硝酸鹽/亞硝酸鹽、氟化物、水解磷)，28種金屬，4種多環(huán)芳烴，2個(gè)半揮發(fā)性物質(zhì)，11種阻燃劑，72種藥品，25種激素和類固醇。
研究中采用了高度精密的儀器，如液體化學(xué)分析中采用的色譜質(zhì)譜聯(lián)合分析(LC/MS/MS)，檢測本身極其復(fù)雜。最終檢測的結(jié)果是在145種被分析目標(biāo)中，有129種被證實(shí)存在于污泥中。
美國的研究給我們哪些啟發(fā)？
污泥中污染物的存在具有必然性，而了解污染物的存在具有偶然性
這些報(bào)告帶給我們哪些知識和啟發(fā)？筆者認(rèn)為，有以下問題值得關(guān)注:
一、關(guān)于數(shù)據(jù)的正確解讀。
對檢測報(bào)告的解讀需要特別的知識，但一個(gè)最基本的要求是審慎、科學(xué)的態(tài)度。報(bào)告多次對此提出警示。它指出:
1)所調(diào)研污染物的確定，并不代表USEPA對其有特別的擔(dān)憂。標(biāo)靶的選擇，是出于不同的原因，而非對這一污染物的濃度和有害性已有特別的考慮。
2)數(shù)據(jù)的解讀，以及在技術(shù)報(bào)告中所報(bào)道的結(jié)果，并不意味著任何分析物的濃度已引起USEPA的特別關(guān)注。
3)待測的分析物也不一定意味著其在污泥中的存在就一定對人類健康或環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
4)USEPA尚未對污染物的致病機(jī)理和可能做出評估。
5)在得到確定的結(jié)論之前，不會有新的立法限制污泥的農(nóng)用。
USEPA之所以再三提出解讀的警示，在于不希望人們對這些數(shù)據(jù)做出片面、不正確的解讀和使用，從而造成恐慌和畏懼心理，有礙于目前已頒布執(zhí)行了20年的污泥處置政策的繼續(xù)。
二、污泥中污染物的存在具有必然性，而了解污染物的存在具有偶然性。
對污泥中污染物的研究是一個(gè)定向調(diào)查。所謂定向調(diào)查，就是確定了被調(diào)查的分析物，根據(jù)這一物質(zhì)的特性和檢測方法，定量分析其存在；如果未確定此分析物，也未采用合適的檢測手段，這些污染物的存在是不可能被發(fā)現(xiàn)的，也就是說，如非有意、巧合，人們可能根本不會知道這類物質(zhì)的存在。
三、分析物數(shù)量——污染物總數(shù)龐大。
USEPA上述幾次檢測分析報(bào)告顯示，分析物的確定具有一定的偶然性和隨意性。對目標(biāo)分析物本身的了解就很難做到全面、完整。
根據(jù)美國化學(xué)協(xié)會(CAS)的數(shù)據(jù)，目前記錄在案的有6700萬種無機(jī)和有機(jī)化合物，每天還有1.5萬個(gè)新的化合物被登記(來自CAS網(wǎng)站)。
自上世紀(jì)四十年代以來，化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，使得大量新的化合物(其中絕大部分是有機(jī)化合物)被發(fā)明、制造出來，用于各種領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)，如農(nóng)藥、殺蟲劑、醫(yī)藥、日化、石化產(chǎn)品等。這些化學(xué)物質(zhì)中有相當(dāng)一部分(有的是數(shù)十年后才被發(fā)現(xiàn))是有害于人類健康的，如DDT、DES等。從環(huán)境角度，它們可分為:重金屬、持久性有機(jī)污染物、環(huán)境持久性制藥污染物、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)化合物、環(huán)境外來物質(zhì)等。目前還無法詳列這樣一個(gè)完整的清單，一些組織和機(jī)構(gòu)所列舉的已被確認(rèn)為有害健康的物質(zhì)已有成百上千種，但還遠(yuǎn)不是全部種類。
目前USEPA所進(jìn)行的多次檢測，即使不考慮其中的重復(fù)類型，分析物總數(shù)也最多達(dá)600多種，但其中可被確認(rèn)在污泥中存在的物質(zhì)恐怕已超過300種。
四、檢測分析的技術(shù)難度非常高而昂貴。
大多數(shù)污染物的檢測要求采用非常復(fù)雜、昂貴的技術(shù)手段，檢測實(shí)施的難度大，因此成本也會很高。根據(jù)有關(guān)報(bào)道，二惡英一項(xiàng)的檢測成本就是數(shù)萬人民幣，如此算來，一個(gè)樣本、一套數(shù)百種分析物的完整檢測，沒有十萬人民幣恐怕是做不出來的。而能夠付得起錢，一次能夠?qū)嵤⿴资畟�(gè)、上百個(gè)樣本檢測的機(jī)構(gòu)，能夠找到而且找全具備所需各種檢測能力的實(shí)驗(yàn)室，恐怕在全世界也沒有幾個(gè)國家能夠辦到。
五、污染物濃度與污泥檢測結(jié)論的代表性。
不僅僅由于其昂貴的分析檢測成本，還包括特備專業(yè)的操作人員、裝備和檢測時(shí)間等各方面問題，要實(shí)現(xiàn)對污泥污染物進(jìn)行常規(guī)化分析或大范圍普查，顯然是不可能的事。基于此，對污泥樣本的選擇，污泥樣本的代表性，也成為會被詬病的問題之一。
根據(jù)TNSSS的抽樣情況看，樣本數(shù)是有局限性的。全美16255個(gè)污水廠中，僅選擇處理規(guī)模中等以上的3337個(gè)污水廠為抽樣對象，其中只有74個(gè)廠被隨機(jī)選取，占合格對象的2.2％，占全美污水廠的0.46％。
眾所周知，由于污泥性質(zhì)根據(jù)來水情況變化，也根據(jù)季節(jié)變化，甚至也受到周邊工業(yè)類型和事故性條件的影響，同一個(gè)廠的污泥構(gòu)成就會有極大的差別。說到底，不同污泥的最終構(gòu)成有極大差別，檢測的污染物濃度以及由此導(dǎo)出的結(jié)論也可能會有極大的不同。
六、對檢測結(jié)果的分析、定性定量研究以及與此相關(guān)的立法、標(biāo)準(zhǔn)修改尚需時(shí)日。
分析物的確定和檢測分析只是環(huán)境安全性評價(jià)的第一步。第二步是對這些分析數(shù)據(jù)的解讀，即環(huán)境安全評價(jià)，這需要根據(jù)人類對這些污染物污染途徑、劑量、受污染人群、牲畜、食物鏈的特點(diǎn)，判斷其毒性、危害性。但據(jù)了解，2009年TNSSS調(diào)查的這項(xiàng)研究目前尚未完成。
所以，作為污泥處理處置的從業(yè)者，應(yīng)該抱著實(shí)事求是、科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識污泥的潛在危害，考慮污泥的處理處置問題:
一、市政污泥是城鎮(zhèn)污水污染物匯聚、凝縮之集大成，其構(gòu)成十分復(fù)雜，可能具有已知全部類型的環(huán)境污染物:重金屬、持久性有機(jī)污染物、環(huán)境持久性制藥污染物、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)化合物、環(huán)境外來物質(zhì)等，此外還有大量的病原菌、病毒等，甚至還可能混入核廢物(放射醫(yī)學(xué))。污泥不加任何處理的棄置、不合理的處置都可能對人類健康和環(huán)境造成不可恢復(fù)的破壞和影響。
二、隨時(shí)間、地點(diǎn)、生活水平的差異，污泥構(gòu)成變化極大，污染物的構(gòu)成也會有很大不同，污染物濃度也會有高低之分，危害性也會有所區(qū)別；在特定的處置條件下，有的可能會在環(huán)境的可承受范圍內(nèi)，而有的則會超出。
