为何要禁止向海洋弃置污泥？
来源：中国环境报 / 录入时间：2012-10-18 / 点击数：1419
我国水污染问题，已或多或少对近海产生一定影响，尤其是在经济发达地区的河流入海口，这种情况更加严重。
高污染工业区沿江密布，工业污泥的产量和去向至今没有统计，有多少企业通过暗管将污泥排入水体不得而知。即便是市政污泥，尽管住建部每年都在统计污水处理厂的数目和设计处理能力，但实际有效运行的污水处理量，特别是污泥的处理处置项目到底有多少，市政污泥的去向如何，很多底数都不甚清楚。
本文想探讨海洋弃置这一话题，人类曾对海洋弃废的环境影响有过较彻底的研究，其经验和教训值得我们借鉴。
纽约污泥弃海达78年
到1992年才终结
1884年美国纽约第一座污水处理厂建成投用，4年后这个数目上升为6座。由于污泥的产生量提高，土地处置费用昂贵，美国人很早就发现了水体弃置是一条较廉价的出路。
1914年开始，污泥被投入纽约港内的海水中，这一做法持续了10年。直到1924年，在港湾内弃置被宣布禁止，污泥需运到港外的定点海域弃置。这一弃海点离纽约港入口处约12海里，北距长岛海岸线5～6公里，水深约27米。
1927年纽约已有11座污水处理厂，一直到1960年代，弃海所造成的污染才被有关研究机构证实。
1972年《净水法案》修正案通过，美国污水处理普遍需要升级为二级处理，据估计，污泥的产量也将因此增加一倍。为此，1972年美国国会通过了《海洋弃废法》，要求美国环保署(以下简称为USEPA)负责有关海洋弃废的授权审批，并进行海洋弃废点的选址及环境评价。USEPA原希望在1981年彻底停止海洋弃废，但在找到陆基处置替代前的过渡期内，12海里弃置点可能容量不足，需要为大量增加的污泥寻找一个替代弃海点。最终实施的地点选在了106海里处(196公里)，此废弃点恰好位于大陆架边缘，海水深度2500米。纽约污水处理的二级改造到1980年代末实施完毕，新弃置点在1986年开始使用，原弃海点弃用。
尽管早在1978年通过的《海洋弃废法》修正案已经提出了自1981年12月31日起禁止弃海，但迟至10年后的1988年，美国国会才以通过《禁止海洋弃置法》彻底宣告海洋弃废的终结，最终期限设定在1991年12月31日。
就总的弃置量而言，这一世界上规模最大、持续时间最长的污泥海洋弃置(1914年～1992年)，直到1992年6月底才终于画上了句点。
国际公约为何禁止污泥弃海
500000:1的稀释并非安全
随着70年代污水处理的加强，由陆基径流携带排放入海的污染物浓度大幅度降低，近海海水的水质得到明显改善，1993年纽约附近各处水质已经都可达到适宜游泳的指标。
对污泥弃海的环境影响研究，可分为两个阶段。
70年代，USEPA以及商业部国家海洋与大气管理局实验室为污泥弃海的选址曾做过多次调查和研究。从环境控制角度看，当时有一个明确的目标和底限，即污泥投海不应影响纽约港内、长岛海滩以及新泽西州沿岸的水质，因为周边海滩工业的产值每年就达20亿美元(1973年)之巨，造访泳滩的人次有6500万之多。
除了海滩工业可能受到负面影响外，只有一项可预见的经济损失，那就是渔业。1976年，USEPA已经规定在12海里弃海点为中心的11公里半径内禁止渔业捕捞，以避免可能被致病菌和重金属所污染的海产品进入食物链，这属于典型的预防性措施。
70年代的研究，主要是围绕12海里弃置点进行的，其目的是研究它和长岛附近水质的变化，以确定污泥弃置量的增加可能产生的影响。但由于缺少历史背景资料(即开始弃废前的监测数据)，尽管观察到一些海底生态群落以及水质变化，但无法确定这种影响与污泥弃置的直接相关性。
90年代开始的研究，特别围绕106海里弃置点的选址以及1992年7月停止弃海后长达数年的深海观测，使人们终于对污泥弃海有了对比认识。
污泥弃海的做法一般是将平均含固率大约3.6％的浓缩污泥用大型漕船运到海上，在指定区域抛撒。早期研究认为，这种抛撒实现了5000:1的稀释，在远期背景上应该达到500000:1的稀释，因而是安全的。弃置后大部分污泥会沉入靠近弃置点的海底，弃置点附近进行禁渔，即可避免污染对人类的威胁。
较新的研究则证实，污泥只有一部分落入弃置点区域，但沉入海底的这部分污泥也随着海底水流方向，呈条状推移，底泥的漂移距离超过50～100公里。所到之处，污泥产生的不可恢复的负面影响是确定的，稀释作用并不能阻止其负面影响。污泥会造成海底生态环境的改变，生物群落迥异，海水中污染物和致病菌浓度上升，沉积物中有害物质浓度高，周边区域内鱼类的污染物生物富集现象明显，传统捕鱼区内鱼的种类发生变化，产量下降。有机质浓度导致海水含氧量降低，污泥有机质降解的半衰期在3～6年以上。
国际公约禁止海洋弃置废弃物的原因，正是基于以下理论推论:污泥作为一种富集了污水处理污染物的浓缩结晶，对海洋生态有潜在危害，如污染海水和海滩，鱼类可能被致病菌和重金属污染，有机物富集形成过营养化可能引发有毒藻类大量繁殖，局部海水氧气耗竭，发生赤潮，导致大面积鱼类死亡等。
污泥并非靠稀释就能无害化
污泥来自于水体又返回到水体情理上说不过去
从纽约污泥弃海弃置的实例来看，有诸多结论值得我们注意:
1、陆基污染源主要是来自污水
造成近海水域污染的主要陆基来源是污水而非污泥。纽约的实例表明，由于污水处理标准的提高，终于在颁布《净水法案》的20年后，才实现了纽约近海所有海滩的水质达标(可游泳)。正是由于污水处理厂的存在和运行，才使得入海污染物大为减少。也只有大力治理陆地上的污水，才是保护海洋的唯一有效途径。
2、污泥是一个需要妥善解决的二次污染源
污水处理的结果是产生污泥。将污泥倾倒在港口，会使港口水质恶化；倾倒在近海，会造成近海海水污染，威胁泳滩；倾倒在远海，会造成海洋生态群落的退化……
人类为了不把水中的污染物直接排入水体污染河流和近海水质，才实施污水处理。把污泥原封不动再排回到海里，哪怕是深海，从情理上也说不过去。
3、污泥的污染并非稀释就能无害化
所有环境研究的焦点在于，究竟何种条件下，污染排放能够在可承受范围内，即不造成不可逆转的环境和人类健康损害。不过，掌握这一限度并非易事。
纽约的污泥海洋弃置实际来自纽约和新泽西两个州大约2000万人口的市政污泥。从有记录的1960年开始的16年里(1960～1975)，在12海里弃海点弃置的污泥总量为5253万立方米，干基大约192.9万吨，年均干基污泥投放量12万吨。1986年开始至1992年6月底，在106海里弃海点共处置污泥4200万吨，干基150万吨，年均干基投放量25万吨。以此区域平均深度100米、相关海域面积20000平方公里考虑，海域每年倾倒的污泥干基负荷才0.13mg/l，浓度确实不值一提。这应该就是以往人们以为有着海水几十万倍的稀释，应该不会产生危害的原因。但现在的研究表明，污泥的危害是不能用海水体积稀释比来衡量的，何况不同海域、不同水文条件下，海水更新、混合、流动的频率是完全不同的。
4、污泥的高有机负荷是海洋生态不可承受之重
海水中的溶氧量是反应海水水质的一个直接参数。不同温度、盐度(深度)的海水溶氧量不同。20度下淡水中的溶氧量大约是9.1mg/l，海水如果盐度为0.3％的话，溶氧量应为7.6mg/l。纽约州环保部门2008年海水监测执行的质量标准是SA、SB、SC类水质的溶氧量应在4.8mg/l以上。我国国家标准(GB3097－1997《海水水质标准》)规定的海水浴场水质溶解氧应大于5.0mg/l。
污泥中有较高的有机质含量，这部分有机质进入海水后氧化代谢较慢，长达数年，是一个持续消耗氧气的过程。根据有机物降解的公式，1摩尔有机物降解需要氧化106摩尔的有机碳和16摩尔的有机氮，总的氧气消耗为138摩尔。如果弃海是连续进行的，每年25万吨干基污泥、平均有机质含量60％，弃海中心面积100平方公里、平均深度27米的话，中心区域海水的日均耗氧量将达到14.5mg/l以上。
这就是说，弃置了大量污泥的海水中，每天的耗氧量可能数倍于海水的实际溶氧量，因气候等各种原因，一旦海水补充氧气的速度低于其耗氧速度，就有可能造成局部海水的水质恶化，继而影响到海中生物的生存。这就是赤潮发生的基本原理之一。
5、美国污泥弃海实践所提供的启示
美国的污泥弃海所涉及的污泥量仅仅是相当于一个具有2000万人口的纽约、新泽西地区的市政污泥，工业污泥原本所占数量极小，且自1976年以后绝对禁止弃海。市政污泥绝大部分都经过了厌氧消化处理，其有机质规模已削减了30～50％。而且，USEPA从1972年接手海洋弃置的管理授权开始，就明确提出了早日结束所有海洋弃废的意愿，因为他们深知，海洋弃废尽管最便宜，但它是不能推广复制的。
一个十分有趣的现象是，在美国，污泥弃海被禁的原因并非它已实际形成怎样的污染灾害，也非国际组织的压力。导致污泥弃海被禁，是由于几次海滩污染导致的抗议，尽管这些事件最终都被证实可能与污泥无关(如1976年整个海岸线引起大量底栖生物缺氧死亡事件，1987～1988年3月东海岸大量死亡或濒临死亡的宽吻海豚、瓶鼻海豚冲上海岸事件等)。
污泥弃海处置被当做替罪羊的情形恰恰是环境事件的一个典型特征。公众和舆论无从鉴别环境事件的真实原因，因为环境问题导致的灾害、伤害常常有很长的潜伏期，且表现形式间接、隐秘，取证极为困难，但它对环境和人类健康的损害机理是众所周知的，它已影响到民众的切身利益。
