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3.2. 污泥农用:Biosolid的美好设想,PPCPs的影响较小?
污泥方面,由于污泥中有机质含量高,可改善土壤肥力及孔隙结构,同时实现有机质的自然循环,因此污泥农田回用一直是一个很美好的想法。人们为此特意提出了生物固体(Biosolid)这个概念,用来表示经过稳定化之后的市政污泥,以彰显其巨大的利用价值,从而将一般污泥从概念上进行区分。
尽管大多数 PPCPs 在剩余污泥中的吸附率虽然不高, 但长期绝对转移量不可小觑。一旦用于农田,污泥中所含PPCPs 即会释放到土壤环境之中,从而慢慢进入食物链。
但值得一提的是,根据Ben等针对CBZ(PPCPs的一种)在生菜中的研究,相比尾水灌溉而言(溶解相+连续灌溉模式),污泥农用带来的影响明显较小(这与PPCP在污泥中的存在形态、阶段性的加入农田的方式以及污泥一定程度还可吸附部分PPCPs等有关)。
但显然,这并不意味着污泥可以农用!
3.3. 达摩克里斯之剑:S-P-R传递链实锤,长期真实暴露风险待定
2016年Paltiel研究发现,在食用了从尾水灌溉农田长出的瓜果蔬菜后,人的尿液中CBZ(一种PPCP)明显高于对照组,从而提供了一手的现实研究数据,一定程度上首次针对PPCPs的“源头-路径-受体”完整链条上进行了实锤。
尽管检出量非常小,其最终影响目前在科学界仍有争论,但如果考虑长期作用以及多种PPCPs物质的综合作用影响,尤其是在当前缺乏针对PPCPs的基础研究(PPCPs最大的挑战来源于其种类繁多,性质差异大,代谢产物多样)及尾水灌溉和污泥农用中田野尺度的一手调查研究背景下,人类长期暴露于PPCPs混合物质的风险就无法确定,这犹如达摩克里斯之剑,高悬头顶!
在这种背景下,经过多年修订,2017年德国污水处理厂污泥法(AbfKlärV)正式生效, 规定在过渡期(12年或15年)之后,所有规模超过5万人口当量的污水厂都必须从污泥中进行磷回收,同时禁止污泥土地利用。
在厌氧发酵的故乡,传出禁止土地利用的消息,自然值得细品。
4. 未来多管齐下:基础研究+源头治理+农用管制
未来,PPCPs 将主要从如下方面开展工作:
1)PPCPs规律的基础研究。建立数据库,制定风险最大的PPCP是短名单,从跟踪研究短名单开始。研究迁移、转化、吸收、生物降解等环境行为,以及 PPCPs对土壤生物和人类的生态毒性效应。
2)污水厂的源头治理。为应对污水厂有效去除 PPCPs 的要求,强化现有处理工艺的效能或深度处理或三级处理工艺非常必要。从源头消除。例如目前最新的概念水厂已将这类因素考虑进去,设计方面兼顾宏量污染物与新兴微量污染物的协同去除。
在污水厂的深度处理或三级处理环节研究或开发能大规模应用、经济、高效的 PPCPs 类去除技术,将活性污泥法和 O3 /H2O2、UV / H2O2 等高级氧化工艺组合,可达到较理想的处理效果,需进一步开发新型催化或吸附材料、高级氧化与生物氧化相结合的新型组合技术等。
3)污泥农用的管制。设置PPCPs风险控制标准,或将污泥土地利用方式转为园林绿化或非农作物的灌溉,如棉花等,或直接禁止大中城市的污泥土地等。
尽管当前我国污泥农用尚未考虑PPCP因素,但作为全球PPCPs最严重国家,叠加近年我国土壤修复等政策大背景,可以预见从德国的一声炮响将快速传导至我国,对未来我国PPCPs政策产生明显的影响。本文希望由此提供一个引子,供大家探讨污泥还田的当下困境及未来发展。
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