固体废弃物对生态环境的影响及利用生态环境材料的意义

赵振清

河南鑫泰建筑工程有限公司（450000）

固体废弃物对生态环境的影响及利用生态环境材料的意义

赵振清

河南鑫泰建筑工程有限公司（450000）

文章论述了国内外城市固体废弃物对生态环境的影响，并围绕着郑州市城市固体废弃物对生态环境的损坏展开论述，详细分析了固体废弃物的主要分类、造成的危害。在此基础上，重点论述利用生态环境材料的意义及其对改善生态环境和人类生活所起的作用。

固体废弃物；生态环境；生态材料；必要性

随着城市建设的发展和人民生活水平的提高，城市固体废弃物越来越多，由此污染也越来越严重，不仅给人们的身体健康带来了危害，还严重影响了工农业的发展。目前我国城市固体废弃物处理问题已成为当前环境领域不容忽视的重大问题。

现阶段，固体废弃物处理的方法包括：堆肥、填埋和焚烧等。在我国大多数固体废弃物均未经任何处理被运到郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，这种处理方式不仅占用了大量的耕地，而且使得污染变相集中，严重侵害地下水，恶化土壤，给倾倒场周围的人民带来了严重的危害。因此，有效地对城市固体废弃物进行处理，拓宽处理技术，并在此基础上利用新的材料，以减少固体废弃物的产出刻不容缓。

1　国内外城市固体废弃物的现状及发展

1.1国外城市固体废弃物的现状及发展

据有关资料表明，工业发达国家每人每年要产生3t固体废弃物，发展中国家为1t，全球每年新增加的固体废弃物在70亿～100亿t［1］。由于发达国家经济发展较快，在城市固体废弃物中有机物、可燃物含量较高，根据有关外文资料，综合分析各国城市固体废弃物的产量、质量现状和发展变化趋势，可以看出，城市固体废弃物的产量和成分与生产的发展、社会物质生活水平的提高及人口增长的幅度等各项因素紧密相关，各国城市固体废弃物的产量处于上升趋势。

1.2中国城市固体废弃物的现状及发展

我国城市固体废弃物1985年的产量约为5 267万t，人均废弃物日产量约为1.2kg，并且每年以10%的速率增长［2］。我国城市固体废弃物构成的基本特点：无机物成分多于有机物成分，不可燃物成分多于可燃物成；不可堆腐物多于可堆腐物。大城市固体废弃物中有机成分比中、小城市高出19.28%。但是，随着城市居民生活水平的不断提高，能源结构的改善，城市固体废弃物的性质也逐年变化。预计我国城市固体废弃物的体积将有较大幅度的增长，各类有用物质含量也将明显增多，而灰分明显减少。

2　固体废弃物的主要分类

2.1生活垃圾

在人类的平常生活中，经常会产生大量的固体废弃物。与此同时，伴随着人们生活水平的提升以及经济的不断发展，不同领域也产生了不同的垃圾。而在这些固体的垃圾中，主要包含：包装类的废弃物品、厨房产生的垃圾、废弃的旧电池等。而其中包含的主要成分通常会因为生活水平、习惯和质量、气候季节等因素不同而产生差异［3］。

2.2工业产生的固体垃圾

工业固体垃圾主要是工业部门生产活动时产生的废弃物［4］。工业进行生产过程中，一些工程任意将生产过程中出现的粉尘、废渣以及含有化学成分的废弃物排入自然环境中，从而对环境造成了严重的污染。除此之外，工业产生的固体废弃物能够形成较大的堆积，并且成分极为复杂，同时性质多样化，这些经过工业过程产生的废弃物，一般情况下都是有毒的，并且这些有毒的成分被排放到自然环境中，不仅给环境带来污染，同时对人们身体健康也产生了影响。

2.3危险性的固体废弃物

在固体废弃物中，具有危险性的废弃物被国家明确鉴定为有一定的危害性。具体包含：工业固体废弃物、城市生活垃圾中医院临床废弃物、农村废弃物中的残留的农药等［5］。假如不能使用有效的方法对其进行处理，则会对人类和自然环境造成危害。

3　固废对生态环境及市民生活带来的影响

3.1对土壤的影响

固体废弃物长期露天堆放，其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周的土壤中迁移。在迁移过程中，有害成分要经受土壤的吸附和其他作用。通常，由于土壤的吸附能力和吸附容量很大，随着渗滤水的迁移，使有害成分在土壤固相中呈现不同程度的积累，导致土壤成分和结构的改变，间接又对植物产生了污染，有些土地甚至无法耕种［6］。

3.2对大气的影响

若在废弃物运输及处理过程中缺少相应的防护和净化设施，废弃物中的细粒、粉末就会随风扬散，释放有害气体和粉尘；堆放和填埋的废弃物以及渗入土壤的废弃物，经挥发和反应释放出有害气体，都会污染大气并使大气质量下降［6］。例如：焚烧炉运行时会排出颗粒物、酸性气体、未燃尽的废弃物、重金属与微量有机化合物等。石油化工厂油渣露天堆置，则会有一定数量的多环芳烃生成且挥发进入大气中。填埋在地下的有机废弃物分解会产生二氧化碳、甲烷等气体进入大气中。如果任其聚集会发生危险，如引发火灾，甚至发生爆炸。

3.3对水体的影响

固体废弃物未经无害化处理随意堆放，将随天然降水或地表径流入河流、湖泊，长期淤积，其有害成份的危害将是更大的。固体废弃物的有害成分，如汞、镉、铅等微量有害元素，如处理不当，能随溶沥水进入土壤，从而污染地下水，同时也可能随雨水渗入水网，流入水井、河流以至附近海域，被植物摄入，再通过食物链进入人体，影响人体健康［6］。在个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。

现在，某些先进国家将工业废弃物、污泥与挖掘泥沙在海洋中直接进行处置，这对海洋环境引起各种不良的影响。来自污泥中过量的碳与营养物可能会导致海洋浮游生物大量繁殖、富营养化和缺氧。微生物群落的变化，会影响以微生物群落为食的鱼类的数量减少。从污泥中释放出来的病原体以及工业废弃物释放出的有毒物对海洋中的生物有致毒作用，这些有毒物再经生物积累可以转移到人体中，并最终影响人类健康。

3.4对人体的影响

生活在环境中的人，以大气、水、土壤为媒介，可以将环境中的有害废弃物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体，使人致病。20世纪40年代，美国一家化学公司利用腊芙运河停挖废弃的河谷来填埋生产有机氯农药、塑料等残余有害废弃物，掩埋10余年后发现在该地区陆续发生了一些如婴儿畸形、人患怪病等现象。经化验分析，发现当地空气、用作水源的地下水和土壤中都含有三氯苯、三氯乙烯等82种有毒化学物质。许多住宅的地下室和周围庭院里渗进了有毒化学浸出液，造成了极大的社会问题和经济损失［6］。

4　生态环境材料

4.1生态环境材料的提出及必要性

从材料的生产、使用、废弃的过程来看，可以说人类的生产过程是将大量的资源提取出来，又将大量废弃物排回到自然环境的循环过程。人类在创造社会文明的同时，也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。传统的材料研究、开发与生产往往过多的追求良好的使用性能，而对材料的生产、使用和废弃过程中需消耗大量的能源和资源，并造成严重的环境污染，危害人类生存等严峻事实重视不够。为此，日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出的一个新的概念——生态环境材料［7］，它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。生态环境材料不仅可以减少各种废弃物质的排放，减轻地球环境的压力，还给人类的生活带来很多益处。

4.2生态环境材料的特征及给人类生活带来的益处

按照有关的研究报道和生态环境材料的要求，可将其材料特征分为十类［8-12］：

1）节约能源：通过具有更优异的性能（如轻质、耐热、绝热功能、能量转换等）实现提高能量效率，即通过改善材料性能降低能量消耗从而达到节能。

2）非节约资源：通过更优异的性能（强度、耐磨损、耐热、绝热性、催化性等）可降低材料消耗，从而节省资源。

3）可重复使用：材料的产品收集后，允许再次使用该产品的性质，仅需要净化过程如清洗、灭菌、磨光和表面处理等即可实现。

4）可循环再生：材料产品经过收集，重新处理后作为另一种新产品使用的性质。收集产品视为原材料。

5）结构可靠性：材料使用时具有不会发生任何断裂或意外的性质，是通过其可靠的机械性能（强度、延展性、刚度、硬度、蠕变等）实现的。

6）化学稳定性：材料在很长的使用时间内通过抑制其在使用环境中（暴风雨、化学、光、氧气、水、土壤、温度、细菌等）的化学降解实现的稳定性。

7）生物安全性：材料在使用中不对动植物和生态系统造成危害的性质。

8）有毒、有害替代：可以用来替代已经在环境中传播并引起环境污染的材料。如氯氟甲烷的替代材料、生物降解塑料等都有很高的可置换性。

9）舒适性：材料在使用时能给人提供舒适感的性质。包括抗振性、吸收性、抗菌性、湿度控制、除臭性等。

10）环境清洁、治理功能：材料具有的对污染物探测、分离、固定、移动或解毒以便净化废气、废水和粉尘等的性质。

基于以上的特征，生态环境材料给人类生活生产带来的益处不言而喻。这不仅可以减少环境的污染，还促进了人类社会的可持续发展。

5　结语

城市固体废弃物的污染不仅是一个社会问题，而且是人民群众关注的热点问题，只有把发展循环经济确立为国民经济和社会发展的基本战略目标，进行全面规划和实施，才能促进城市环境与经济可持续发展和解决城市垃圾围城的问题。生态环境材料的出现给人们带来了福音，它本身不仅可以实现环境意识化，而且它也将成为材料发展的趋势，无论在材料的生命周期性评价方面，还是具体生态材料的设计、研究与开发都将随着人们对生态环境的日益重视而取得更大的进展。

［1］麻智辉.国外解决城市固体废弃物的做法及其启示［J］.江西能源，2006（4）：43-45，76.

［2］高骐.浅谈固体废弃物环境影响评价的几点认识［J］.新疆环境保护，2006，28（3）：48-50.

［3］王肖芳.浅析我国城市固体废弃物的循环利用［J］.产业研究，2006：171-172.

［4］国家环保总局.城市固体废弃物管理与处理处置技术［M］.北京：中国石化出版社，1999：117

［5］方荣，姚玉萍，包国钢.固体废弃物在生态建筑工程中的资源化利用［J］.新型建筑材料，2011（4）：11-12.

［6］徐志明，张红，潘毅.浙江省燃煤电厂固体废弃物资源化利用现状及对策［J］.能源研究与利用，2010（1）：89-90.

［7］山本良一编著.环境材料［M］.王天民译.北京：化学工业出版社，1997.

［8］李玲.固体废弃物处置与管理方法研究进展及展望［J］.广东化工，2010，（5）：55-57.

［9］曾汉民主编.高技术新材料要览［M］.北京：中国科技学术出版社，1993.

［10］沃丁柱主编.复合材料大全［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［11］翁端.关于生态环境材料研究的基础思考［J］.材料导报，1999（1）：57～59.

［12］GundersonS.L.，SchiavoneR.C.，InternationalEncylopedia ofcomposites.