有色金属冶炼对环境有什么影响?
主要是工业上说的废水废气废渣.
废水——主要是湿法冶炼过程中(酸性浸出、碱性浸出、萃取、制备硫酸、洗渣等)排除的工业废水,其一般含有重金属,如铜、锌、铅、镉、钴等,特别是镉、铅、钴等毒性大的金属,会对土壤、江河等造成污染.造成的土壤污染主要是改变土壤的性质,造成植物死亡、无法种植庄稼等,或者庄稼作物含超标的重金属元素;未经处理或为达到排放标准的废水直接排入江河,会造成江河的污染,不但使得其中的生物死亡,也直接影响到人类用水.近几年出现过影响很坏冶金污染事件,如株洲冶炼厂排放的污水直接排入湘江,导致湘江污染很严重;韶关冶炼厂排放的污水导致珠江水重金属超标,直接影响珠江下游居民饮水,冶炼厂附近的农田无法种植水稻,居民的血铅严重超标等等;广西龙江河镉污染事件等等.这些都是简报了的,还有很多没有报道的.
废气——主要是火法冶金排放的废气,其中主要含有二氧化硫等有害的气体.含二氧化硫的气体遇到雨天就会变成酸雨,酸雨对土壤、植物、江河等有很大的危害.因为废气是流动的,往往形成酸雨降落下来的地方不是排放源地,甚至远在万里之外.这里报道是有挺多的,只不过没有很明确的指出是谁排放的废气.
废渣——无论是湿法冶金还是火法冶金都有废渣.火法冶炼得到的渣基本是稳定的,不会因为雨水或者时间会使得其中的有害金属进入土壤或水中造成污染,但是其排放量大,目前的技术有无法使其得到合理的使用,使用占地大,也是目前要处理的问题之一.而湿法冶金过程中得到的渣,用于采用酸性浸出或者碱性浸出,使得其中的铅、镉、钴等有害金属化合物变成不稳定的化合物,堆放时间长了或者露天堆放遇雨水,其中的不稳定的化合物会分解加入水中,使铅、镉、钴等进入水中,污染土壤和水.影响很恶劣的广西龙江河镉污染事件就是这类.
大气污染物:主要有烟尘、二氧化硫、氮氧化物
水污染物:化学需氧量、氨氮、石油类、六价铬、铅锌镉等重金属类和少量氰化物,
以及含重金属类的固体危险废物和炉渣。
此外还有噪声污染,放射性污染等。
在有色金属行业大力发展的同时,我们也要高度关注过程产能高度扩张的问题,应严格按照产业相关发展规划和产业政策,控制过剩产能的盲目扩张,对能耗高、污染度高、废弃物排放量高的落后生产工艺、设备和技术要加快淘汰步伐。对于一些违背政策意愿不予执行的企业,采取必要措施责令其停产整顿或直接关闭,对整改后企业要严格环保准入和审批流程,确保从源头上控制污染物的增加,对不符合国家环保要求的项目审批要及时予以否决,对无法达到国家环保要求的项目采用不予验收或试生产的方式,并根据行业区域的实际情况,实行限批政策,有效控制有色金属企业数量。
(二)加快技术创新
要想从根本上治理有色金属行业环境污染问题,还是需要将主要力量集中在技术层面的投入,重点研究有色金属产业链的新工艺、新技术、新产品,并加快对传统工艺的更新,大力向企业推进新工艺、新技术和新设备,积极构建科技服务体系,持续科技创新体系保障体系的完善。此外在节能减排方面,也需要利用科技创新和先进管理推行技术性节能、能源循环利用转换、能源梯级利用方式等,切实提高企业集约化程度,以采选高效节能技术工艺为重点发展对象,以设备更新为辅助手段,进一步优化原料构成,提高精料配比,最终达到节能能源的目的。最后在环保层面,我们需要就当前清洁型设备为中心展开技术集成创新。
(三)强调循环式经济模式
大力发展循环式经济模式,也就是强调资源的可循环使用,以企业来说,需要不断推行清洁生产和资源循环利用技术,尽最大的力量消除有色金属行业“三废”污染源。要想健康持续地发展有色金属工业循环经济,必须要围绕采选、冶炼及加工的每一个流程,有效改进有色金属的采矿和选矿方法、冶炼技术和工艺技巧,进一步提高资源的开发利用率。我们还应该针对机械生产能力进行效率提高措施,提高矿山开采回采率,有效降低开采损失和矿山贫化。对有色金属企业排放污染物进行综合利用和处理,如对采矿产生的废石、选矿产生的尾石、冶炼废渣、有害烟气和废金属的回收利用,实现有色金属行业整体循环经济发展态势趋向可观的一面。
(四)加强节能减排管理
当前我国有色金属行业面临的节能减排问题的形势仍然十分严峻,一来经济增长速度持续加快,但却没有改变产业结构重型化的格局,虽然已经通过加大技术改进和强化管理大幅度提高了能源利用率,但仍需在结构重型化层面着重力量去改变现状。而且就目前管理体制来看,存在着认识不到位、结构调整缓慢、建设工作滞后、相关政策不健全、监管工作不到位、基础环节不流畅等各种问题。
(五)实施专项治理工程
针对一些以往被忽视的问题,尤其在重金属排放领域,建议实施一些专项治理工程,比如针对SO2排放,目前业界采用高效湿法脱硫技术、金属氧化物脱硫技术、活性焦脱硫技术等SO2排放削减技术。汞削减技术,主要采用波利顿脱汞技术、气象分离高温收集净化技术、活性炭脱汞技术等。镉、砷削减技术,主要是以控砷、脱砷、固砷、无砷为核心思路,采用高压富氧脱砷技术、臭葱石沉淀固砷技术等,构建含砷固废无害化处理的体系,达到砷削减的目的。然后再运用富镉液提镉新技术,锌冶炼废渣回收等,实施镉削减工程。
我国主要是煤烟型污染,主要污染物为颗粒物和二氧化硫
此外,还有一氧化碳,氮氧化物,光化学氧化剂,有机化合物。
所以,有色矿山对环境的影响主要归结为:
水文地质环境的破坏。
酸性废水造成地下水、地表水体及土壤长期污染,严重影响水生生物生存环境。
土地的占用与破坏。
加剧水土流失。
大量扬尘、粉尘污染空气。
HW48危废包括有色金属矿采选、常用有色金属冶炼、稀有稀土金属冶炼等行业。
主要包括硫化铜矿、氧化铜矿等铜矿物采选过程中集(除)尘装置收集的粉尘;硫砷化合物(雌黄、雄黄及硫砷铁矿)或其他含砷化合物的金属矿石采选过程中集(除)尘装置收集的粉尘。
铜火法冶炼过程中集(除)尘装置收集的粉尘和废水处理污泥;粗锌精炼加工过程中产生的废水处理污泥;仲钨酸铵生产过程中碱分解产生的碱煮渣(钨渣);除钼过程中产生的除钼渣和废水处理污泥等。
危险性:
有色金属废物对生态环境和人体健康具有很大的危害。有色金属冶炼废物大多数处于堆存状态,会造成大量宝贵土地资源浪费,冶炼残渣还会随着雨水的淋溶污染地下水,也会随着地表径流污染河流和土壤,对生态环境造成非常严重的破坏。
有色金属本身大多数具有毒性,进入水体和土壤的有色金属会造成植物枯萎,以及水生生物和误饮含有毒金属水的动物死亡,并随着食物链迁移最终对人体健康产生危害。
西北地区金属矿产主要有金、铅锌、铜镍、钼、汞锑、铁、稀土、稀有金属及稀土金属等,主要矿山位于秦岭山地、祁连山、天山、阿尔泰山、大青山等地。西北地区著名的金属矿山有陕西的金堆城钼矿、潼关金矿、凤县铅硐山铅锌矿、太白双王金矿、略阳铁矿、略阳煎茶岭镍矿、旬阳汞锑矿等;甘肃的金川铜镍矿、白银铜矿、厂坝铅锌矿、镜铁山铁矿等;青海的锡铁山铅锌矿;新疆的克拉通克铜镍矿、哈密亚满苏铁矿等;内蒙古的白云鄂博铁稀土矿等。
金属矿山开发中的主要环境地质问题包括了矿产资源破坏与浪费、土地压占与植被破坏、“三废”对环境的污染,以及山地矿山的滑坡、崩塌、泥石流、尾矿库溃坝等地质灾害。
3.4.3.1 矿产资源的破坏与浪费
矿产资源的破坏与浪费突出表现为中小矿山企业无序开采和掠夺式开发,以及企业普遍存在的共生伴生组分利用率低等问题。
西北地区大多数矿床都属于多组分共生伴生矿,但多数矿山采选并没有综合回收利用,或因技术原因利用率很低,从而造成资源的严重浪费。如甘肃辉铜山铜矿,伴生砷,属大型矿床,由于该矿在采铜时不回收砷,导致砷矿资源被浪费。甘肃塔儿沟钨矿伴生铍2583t,铋、砷已提交储量,由于该矿采富弃贫,只取黑钨矿,伴生矿没有合理利用。青海察尔汗钾肥厂从卤水中只提取钾盐,伴生的钠、镁、锂等多种伴生组分未利用。
陕西金堆城钼矿同全国的其他矿山一样,在珍惜资源和合理利用资源方面存在问题。根据1972年北京冶金设计研究总院提供的设计,按钼矿的边界品位0.03%及最小工业品位0.06%圈定矿体,1993年保有储量为28432.60×104t,平均品位0.118%。随着国际市场经济形势的变化,1993年该矿根据中国有色金属工业总公司批复的精神,将品位指标从0.03%~0.06%提高到0.06%~0.08%,并重新圈定了矿体边界,新矿量为22169.83×104t,品位0.132%。两者矿量相差了6262.77×104t,占小北露天矿总储量的18%,而这些矿作为贫矿堆积在贫矿场,随着时间的推移其物理化学性质都会发生变化,给以后二次回收利用这些资源带来了困难。另据计算,金堆城钼矿回收率为83.5%,低于国际水平达7个百分点,按1998年19000t钼精矿计算,年损耗钼矿资源量近33×104t。资源浪费结果必将加剧资源枯竭,按金堆城目前的开采规模,小北露天矿的服务年限比设计的50年将缩短10年以上。
3.4.3.2 土地压占与植被破坏
金属矿产开发多集中于秦岭和其他山地地区,植被相对发育,金属矿山采矿废渣堆放、尾矿库占压、露天采矿场剥采及外排土场以及采空区塌陷等对土地植被压占破坏相对较为严重。
陕西小秦岭潼关黄金产区,矿区为石质山地,土层薄,植被覆盖率较高,年侵蚀量10.11×104t,侵蚀模数573.8t/km2·a,属轻度侵蚀区。自20世纪70年代大规模开发以来,采金者蜂拥而至,分布在矿区的采矿坑口达2000多个,排放的矿山废石和尾矿渣达800×104m3,压占土地、植被面积超过200ha。由于长期乱砍滥伐,致使浅山峪口5km内的林木大部分被砍光,大量土地、植被的破坏,加剧了水土流失,从1982年到1990年矿区土壤侵蚀模数由760.7t/km2·a 增加到3448.7t/km2·a,平均年增加侵蚀量24.4×104t。金堆城钼矿露天剥采造成的植被毁损、外排压占土地植被约2km2。
3.4.3.3 崩塌、滑坡、泥石流地质灾害
山地金属矿山具备诱发崩塌、滑坡、泥石流三类地质灾害的自然条件和人为因素,因而是崩塌、滑坡、泥石流灾害的高发区。采矿大量废石沿山坡、沟谷堆放,缺乏拦渣、护坡、导水及生物等工程技术措施,斜坡面上废渣处于不稳定状态,在采空区塌陷或山体开裂时易诱发滑坡。大暴雨诱发产生滑坡和泥石流地质灾害,造成矿区停产,危及人民生命财产安全。
图3-4 陕西潼关县东桐峪泥石流沟示意图
(据陕西省潼关县地质灾害调查与区划报告)
潼关金矿区位于小秦岭山脉,沟谷纵横地形陡峻,海拔 700~2100m,相对高差 900m,自东向西发育7条南北向“V”字型沟谷(图 3-4),河床比降大,平均9.41%~15.20%。由于历史原因,同一矿体不同高度、不同地段有不同的企业在开采,形成所谓“楼上楼”采矿,在狭长的沟谷中,至今“楼上楼”不合理的矿业布局仍随处可见,类似的情况也存在于在陕西凤县银硐梁铅锌矿区,采矿废石直接堆放在坑道口的山坡上,这些大小不一、结构松散的废石沿坡面超高堆放,构成泥石流物源,无拦渣、排水设施,汇水面积大,潜在泥石流地质灾害隐患严重。1994年7月11日与河南灵宝交接的潼关西峪河道中堆积的大量采矿废石和尾矿渣混合物在强降雨的作用下,形成了特大型地质灾害泥石流,所到之处矿区设施被毁,工棚民房倒塌,300多亩农田被冲毁,交通、电力、通讯中断,造成51人死亡、上百人失踪,直接经济损失上千万元。1996年8月,东桐峪暴发泥石流,冲毁桥梁、淹没农田,再一次造成了严重的经济损失和社会影响。
陕西凤县铅铜山铅锌矿是1985年建设的大型国有矿山,目前已采出矿石量170×104t,随着采矿区的不断加大,上盘围岩随之崩落垮塌,地表形成了东西两侧两个塌陷坑,形成北高南低高差悬殊的侵蚀构造地貌。1999年10月8日和16日的连日降雨,造成两次较大的山体滑坡,其规模为50000m3,滑冲距离近1000m,导致4个采矿中段不同程度停产,直接经济损失30万元,并使1590矿硐和1515坑口塌落淹没。采矿上盘崩落区顶部存在12条地裂缝,最大走向达1000m,裂缝宽近2m,构成了潜在的崩塌体,预测有70000m3的土石量,成为威胁采矿场、排渣场安全生产的最大因素。
3.4.3.4 地面塌陷和地裂缝
金属矿山的地面塌陷、地裂缝虽然没有煤矿那么普遍和严重,但是矿体厚大的金属矿山也存在较为明显的地面塌陷、地裂缝地质灾害。如陕西略阳阁老岭铁矿地面塌陷中心位置随着采矿发生推移导致通风矿井开裂废弃,山体开裂。在潼关金矿、凤县铅锌矿、成县厂坝铅锌矿等大多数金属矿山,随地下采空区不断加大,地表均出现了不同程度的地裂缝和山体开裂。2001年陕西凤县某矿山因采空区塌陷造成了5人失踪死亡的中型地质灾害事故。采空塌陷不仅诱发滑坡、崩塌等地质灾害,还严重地威胁矿山企业的正常生产。地下采矿引发危及地面村民居住安全的危险,加剧了矿山与当地居民的矛盾,上访事件不断增加。因此,加强金属矿山采空区诱发的地裂缝和潜在塌陷区范围预测及防范工作十分重要。2001年,甘肃西和县邓家山六巷铅锌矿地面突然发生塌陷,形成直径约十几米的塌陷坑,导致2人失踪。内蒙古乌兰察布盟四子王旗白乃庙铜矿区,1996年地面塌陷形成南北宽70余米、东西长200余米、深20~50m和宽50m、长100余米、深50余米的两个大塌陷坑。1998年7月中旬西202 采场塌陷巷道长约20余米,造成直接经济损失38万元,间接损失3000万~4000万元。
3.4.3.5 尾矿库溃坝
矿山尾矿库多建在山谷中,拦沟筑坝而成,多数中小型矿山的尾矿库依山傍河修建,部分尾矿库建设并不符合规定要求,或由于尾矿库超期服役、暴雨等因素往往造成坝基不稳形成溃坝、坍塌等,造成尾砂淹没农田、冲毁道路,同时造成严重环境污染。秦岭山中的陕西凤县铅锌矿区、旬阳汞锑铅锌矿区、潼关金矿区、甘肃成县厂坝矿区等矿山在这方面存在众多严重问题。如陕西凤县一个选矿厂日选矿50 t的尾矿库,建在嘉陵江源头的安河河道中间,水泥砌成的四面围挡墙,仅能阻挡年平均洪水,一旦大暴雨引发洪水则将漫库或冲垮挡墙,含有铅、锌、汞以及选矿药剂的尾矿砂将污染嘉陵江。在另一处铅锌小选矿厂,尾矿库依山沿河而建,先后于2000年及2001年两次被洪水冲垮,数十立方米的铅锌尾矿渣被带入嘉陵江。自2001年,清澈的河水在数十余米长的溃坝缺口中回旋后又进入嘉陵江。陕西潼关金矿区7条主要峪道均是金矿开采区,沟谷狭窄,部分尾矿库沿河而建,使河道进一步变窄,遇到特大暴雨,河水猛涨,有可能出现洪水漫坝或冲毁坝体事故。一旦发生溃坝、坍塌事故,将使库内大量尾矿砂与洪水一起倾泄而下,造成下游河道堵塞,房屋被毁,生态环境受到严重破坏。2001年马口金矿尾矿库溃坝就造成了农田污染。
尾矿坝溃坝造成的灾害和环境污染十分严重。如1987年陕西金堆城钼业公司栗西尾矿库排洪隧洞塌陷,造成136×104m3尾矿及尾矿水泄漏,污染了陕豫两省16个县市的水源,矿山直接经济损失3200多万元。2000年12月甘肃成县天子山尾矿库溃坝造成近2×104m3的尾矿砂泻入东河。
3.4.3.6 水土污染
选矿尾矿浆中重金属以及矿石冶炼烟尘中重金属对水体、土壤的污染非常严重。污染源主要是选矿排放的尾矿废水,其次是固体废弃物淋溶水、矿坑水等。其中金矿、汞矿、铅锌矿、砷矿选矿对环境污染最为严重。矿石浮选排放的废水中含有选矿工艺过程中添加的选矿药剂、未选出的金属元素、共生伴生的重金属和矿石微粒等。氰化法提金排放的废水中含有剧毒物质氰化物,混汞法提金排放出的废水中含汞量较高。含有重金属、氰化物、石油类、酸性矿井水等有毒有害物质的选矿液,未经达标处理排放流入河流、湖泊都会造成水体的严重污染,危害水生生物。这些污染的水若被人、畜饮用,轻则影响健康,重则危害生命。若用以灌溉农田,将导致减产、绝产,使有毒有害物质潜入农作物,通过食物链危害人类健康。
矿山矿坑水、选矿尾矿浆无序排放造成严重污染的矿区主要有陕西潼关金矿区、凤县铅锌矿区、略阳铁矿区、旬阳铅锌汞锑矿区;甘肃成县厂坝铅锌矿区、西和县邓家山铅锌矿区等。
陕西潼关金矿区是水土环境污染的典型区之一。20世纪80年代中后期,潼关金矿区蜂拥而上的乡镇及个体采矿者,形成了大规模的无序开发情景,高峰时共有采矿坑口2410个,年废石排放量607×104t,混汞碾1410 台,尾矿水排放量12690t/d,氰化池2650台。混汞碾废水直接排放造成矿区源头水中铅污染超标2.4~113倍,水中悬浮物超标62~2143倍(表3-9)。
表3-9 1992年7条峪道10个混汞碾尾矿水监测平均值 单位:mg/L
从1995年矿区内7条源头水功能区水质监测结果与单因子评价(表3-10)可看出,7条河中铅超标37~959倍,汞超标0.2~31倍,5条河流镉超标1~66倍,石油类最大超标102倍,河流均受到了严重污染。
表3-10 潼关县7条河水质监测及超标倍数 单位:mg/L
续表
资料来源:潼关县黄金产区环境治理“九五”计划和2010年远景规划(潼关县人民政府)。
2002年8月西安地质矿产研究所环境影响评价室对潼关蒿岔峪金矿矿坑水监测结果(表3-11)表明,矿坑水未经处理直接排放,废水中Pb超标19.15倍,SS超标87倍。
表3-11 潼关金矿区蒿岔峪矿坑废水监测结果及超标倍数 单位:mg/L
蒿岔峪河流三个断面的河水监测结果表明,沟口以上河段Pb、Hg、Fe分别超过Ⅰ类水标准282~345倍、17~59倍和10.7~15.6倍;下游河段Pb、Hg分别超过Ⅳ类水标准25.8倍和0.7倍(表3-12)。蒿岔峪河水质已遭受严重污染,主要污染物为Pb、Hg,属重金属污染,其原因是蒿岔峪河上游选矿厂废水排入造成的。
表3-12 潼关金矿区蒿岔峪河水质监测结果 单位:mg/L
另据西峪河李家金矿第三采选矿厂上下游河流水质监测(表3-13)结果,西峪河水中重金属Pb、Cd、Hg分别超标879~1151、8~11和23.2~42倍,地表水环境已受到严重污染。
表3-13 潼关金矿区西峪河水质监测结果 单位:mg/L
从调查监测结果看,陕西潼关金矿从1995年开发到2002年,区内7条河流基本成了矿坑废水、选厂尾矿浆排放地,重金属Hg、Pb、Cd、Cr严重超标,致使河水不能灌溉,水生生物灭绝。当地土壤和小麦中金属元素普遍高于地区背景值。采用汞板、蒸汞提金,致使区域大气汞浓度全部超标,最大超标38倍。导致河流污染的根源在于大部分乡镇个体企业选矿废水、矿坑水的直排、偷排和事故排放,使区内的7条河流始终处于严重超标污染状态。
陕西柞水银硐子银铅矿所在的东房沟重金属污染明显。银硐子银铅矿矿山下游lkm处(HS-003)Pb 含量较对照点(HS-001)高出2 l 倍,比马耳峡污染点(下游1km处)高出l倍。地区及周边土壤Pb超过背景值近70倍,Cd超出近8倍。
甘肃成县厂坝矿区是另一个矿区环境污染严重的典型区。在2km长的东河两岸共有大小20余家乡镇个体铅锌选矿厂,尾矿浆直排、偷排现象普遍,依山傍河的尾矿库内的尾矿砂高出坝面造成溢流、溃坝现象普遍,东河河道中沉积了厚厚的灰色尾矿砂,使东河水质严重下降,水体生物平衡系统已经完全破坏。据西北矿业研究院2001年10月编制的《厂坝铅锌矿二期工程环境影响专题评价》报告,东河水质4个断面地面水监测数据如表3-14。
表3-14 甘肃成县厂坝矿区东河地面水质监测结果统计 单位:mg/L
从表3-14可以看出,矿区柒家沟地表水主要来源于上游厂坝尾矿库、废石场的淋滤水、民采矿坑地表溢流水和泉水,为常年溪流,铅超标1倍。而柒家沟断面位于东河主河道,该断面上游2km范围内分布着国有厂坝矿山选厂、乡镇及个体大小数十家选矿厂及铅锌矿石堆场,因而存在众多污染源,断面铅、锌超标44.66倍和1.04倍。毕家庄断面位于厂坝矿区下游直线距离约10km处,铅、锌两种元素超标最为严重,分别为65.6 和5.53倍。
以厂坝铅锌矿区开发之前东河底泥数据为对照标准,经过20余年开发,东河底泥中铅、锌、镉的监测值沉积累计倍数分别为25.7~4.4、188.5~5.7、540.1~23.7,河底中的污染物变得越来越严重(表3-15)。
表3-15 甘肃成县厂坝铅锌矿区东河底泥重金属监测结果 单位:10-6mg/L
汉江旬阳段是饮用水水源地二级保护区,水质可以达到人畜直接饮用的标准,正因为水质好,而被选为南水北调中线调水工程的水源,汉江旬阳段下游约300km处的丹江口水库,是南水北调工程中线调水工程的取水点。2001年7月前,旬阳县城沿江而下的40多千米长的汉江两岸共有7 家选矿厂,用沙包、石块垒成的高2m左右的简易“尾矿池坝”,尾矿废水经过简单沉淀后,散发着刺鼻异味的黑色污水就顺着山沟直接流进了汉江,灰黑色的污水形成了长长的污染带。2001年7月中央电视台《焦点访谈》栏目对此进行了曝光。2002年项目组对此进行了追踪调查,在汉白公路一侧能明显看到大部分选矿厂已被拆除,但是,汉江南岸还有个别选矿厂及铅锌小冶炼企业仍在生产,废水仍在污染汉江。
黄金选冶过程中采用氰化堆浸技术工艺,如果废水处理不合格就排放将对矿区水土环境造成严重污染。氰化物属于剧毒物质,一般人平均吸入氰酸50mg或误食氰化钠120mg就会中毒死亡。水体中CN-浓度≥(0.05~1)mg/L时,就能导致鱼类死亡。根据对陕西凤县四方金矿采用的氰化堆浸工艺进行监测,尾矿浆未经处理直接排入八卦河,将使河水中CN-增高到44.674mg/L,超标893.5倍。尤其是在一些偏远经济落后的地区,企业的环保观念淡薄,过度追求短期经济效益,致使采金过程中含有剧毒的氰化废渣、废水直接排放,造成矿区河流、草场、植被以及农作物污染,潜在危害严重。内蒙古李清地银业有限公司(银矿)尾液渗漏造成水中氰达414.85mg/L,超标424倍;锌为140mg/L,超标28倍;铜为3.669mg/L,超标1.223倍。若遇雨季,这些污染物将对周围环境造成严重污染。
工业行业重金属污染有救吗?
以节能减排为核心,以污染预防为重点,以提升科技水平为切入点,一定能找到突破口
“重金属污染主要是工业行业造成的。”中国工程院院士、环境保护部清洁生产中心主任段宁说,我国工业行业重金属污染具备排量大、浓度高,空间集中、行业集中,设备老化,技术落后等特点。行业单位产品的重金属排放强度是全国平均值的近7倍;其中有色金属矿(含伴生矿)采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业这五大重金属污染重点防控行业的重金属排量占总排放量的95%以上;我国相当一部分工业行业投产年代已久,设备老化严重;企业规模小、技术落后情形在涉重行业普遍存在。
工业行业重金属污染如何防治?段宁结合电解锰行业的实际案例,提出了一套清洁生产全过程控制思路,即以节能减排为核心,以污染预防为重点,以提升科技水平为切入点,以工艺清洁化、设备密封化、运行自动化、计量精准化为突破口。他提供的实际案例中包括了减量技术案例、替代技术案例和回用技术案例。
在减量技术案例中,他介绍了湖南金旭冶化有限责任公司采用的电解锰行业废水全过程控制技术。这家公司废水排放量大,氨氮排放量曾居全国前列;重金属(铬、镉、铅)产生点位多;电解液、钝化液、金属粉尘直接洒落。公司采用电解锰行业废水全过程控制技术,设计和实现了3次减量、两次循环的大型设备(与5000吨电解锰生产线配套),实现了水污染物的近零排放;开发了连续出槽、入槽工艺,实现省电8%以上,提高产能20%以上;将激光定位、机械手、自动控制等高新技术引入了电解锰行业。
据段宁介绍,在回用技术方面,目前企业广泛采用的是“还原-中和沉淀法”,这种方法极易造成铬的二次污染。而贵州太丰锰业有限公司(两万吨/年)采用了电解锰含铬废水资源化技术,这项技术已在松桃太丰电解锰厂建立示范工程。通过工程实施,太丰电解锰厂年回收废水中铬资源46吨,经济效益达92万元,年节省铬渣处置费用48万元。
与会代表表示,重污染行业遵循清洁生产全过程控制思路,特别是工艺清洁化、设备密封化、运行自动化、计量精准化“四化”要求,对重金属污染防治很有启发。
能实时监测污染吗?
我国重金属污染监测需求特殊,急需运用成套技术装备和性能先进的仪器,全面覆盖“三相五毒四手段”
当前,我国重金属污染监测技术装备面临诸多问题:在线监测技术装备门类不齐,实时连续感知手段缺少;现场快速检测技术装备落后,应急工作被动;技术装备未实现产业化或产业化程度低,规模效应小;进口设备价格昂贵、服务缺少、普及困难等。
同时,在实际工作中,重金属污染监测还有特殊困境:技术手段单一,应用成套化程度低,不符合综合防治需求;现场工况恶劣复杂,进口传感器适应性差,不满足应用需求;幅员辽阔,污染严重,需要搭建世界上最庞大的环境监测网。
针对这种状况,中国环境监测总站研究员杨凯在交流会上作了题为《“十二五”重金属污染监测需求与技术现状》的报告。杨凯认为,“十二五”时期重金属污染监测最急需的是成套的技术装备和性能先进的仪器。
技术装备成套方面,他向与会代表介绍了“三相五毒四手段”。“四手段”即环境预警、环境监督、微调工艺;环境执法、污染调查、环境教育;例行监测、学术研究、环保仲裁;立体监测、同步监测、事故跟踪。
杨凯强调说,在新形势下,只有推广有机整合应用“四手段”监测成套化技术装备,才能遏制汞、镉、铅、铬、砷环境“五毒”的排放与迁移转化,全面保护气、水、固体环境“三相”,切实保障民生,促进社会和谐。
杨凯在报告中还介绍了“十二五”重金属污染监测的特殊需求。一是“装备成套”:监测技术全面覆盖“三相五毒四手段”,为环境三相重金属污染防治提供科学、完备的技术装备体系。二是“应用成套”:系列装备要满足重金属监察执法、监测及污染预警应急等“应用成套”需求,为环保部门立体监管提供利器。三是要求研制应用的重金属监测技术装备指标达到先进水平,逐步满足成套监测技术设备性能先进的需求。
科技支撑能跟上吗?
下一步将完善政策标准体系,注重科学性、系统性、实用性,加强技术示范与评估
针对重金属污染防治工作,环境保护部已经在科研、标准、技术支撑上做出全面安排。科技标准司副司长刘志全介绍说,目前,重金属污染已被列入水专项、环保公益型项目的重点支持方向。环境保护部积极组织与重金属污染防治相关的项目,并加强了对历年相关项目的管理。其中水专项在“十一五”期间开展了湘江重点污染源削减关键技术研究与示范,取得了阶段性成果,近期将进行验收。
从2007年开始,国家环保公益型项目先后安排了超过1亿元的资金,涉及重金属污染防治方面有近30个项目,包括长株潭重金属矿区污染控制和生态修复技术研究、有色金属冶炼重点行业重金属污染控制和管理支撑技术研究等,其中一批研究成果已得到应用。
刘志全表示,环境保护部科技标准司注重技术引导,特别是制定了与重金属污染治理相关的一些技术政策、最佳可行技术指南、工程技术规范,涵盖铅锌冶炼、钢铁行业、电解锰等行业。
在标准方面,环境保护部已经陆续发布了钢铁、电解锰、炼选矿、陶瓷、有色金属工业排放标准及清洁生产标准,标准力度越来越大,指标越来越严格。刘志全表示,下一步,将继续健全政策体系,完善标准。在标准方面,注重科学性、系统性和实用性,特别是补充重金属污染对人体健康影响的判定,包括环境质量标准中重金属的指标和限值。
刘志全说,今后要加大技术示范和推广力度,加强技术政策的引导。积极开发和推广安全高效、能耗物耗低、环保达标、资源综合利用好的先进工艺技术和装备。包括建立清洁生产和污染全过程控制的技术体系,加强重金属污染治理修复技术的开发和应用。“要推广一批经济适用的技术,特别是一些已经成功应用的技术和项目,加大向全国辐射推广的力度。”
治理技术瓶颈怎样突破?
在重金属废气治理、污染土壤修复、含重金属废物综合利用等方面,都缺乏经济适用的技术;建议建设示范项目进行技术集成与创新
作为此次会议的“东道主”,湖南省环保厅常务副厅长王会龙在会上指出:“重金属污染治理有资金、技术上的困难,但最大的瓶颈在于技术。”
他说,目前,重金属污染治理技术总体来讲是需求量大与供应不足的矛盾。“科技成果、技术成果供应不足,还跟不上防治的步法。比如在重金属废气的治理上,在重金属污染土壤的修复方面,在含重金属废物的综合利用方面等,都缺乏经济适用的技术。在协同减排方面的技术也非常缺乏。”
王会龙说,重金属污染,污染因子很多,治理其中一、二种在技术上可行,协同减排、综合解决问题就比较困难。“重金属污染防治迫切需要科技支撑,尤其是经济适用技术的技术突破。”
对此,北京矿冶研究总院环境工程研究所副所长杨晓松表示,重金属污染治理必须坚持“源头削减―过程控制―末端治理”的综合防治技术路线,同时要实现环境治理区域化、社会化。“要从企业封闭、孤立的‘三废’治理模式,转变为污染典型区域(矿区或大型联合企业)环境综合整治和社会统筹安排的治理模式。”
他同时指出,目前,我国缺乏重金属污染防治技术管理嵌入环境管理和形成常态化管理的机制;相关技术评估体系建设滞后,缺少量化的技术评估检测平台;缺少“产生―加工―应用―回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系等。
杨晓松在会上建议,要严格执行相关的法律法规、产业政策和行业准入条件,淘汰落后产能。在污染防治工作中,注重全过程控制和必要的末端处理,实现“工艺、环保一体化”。在相关技术研发方面,他建议应由注重单项处理技术向有价金属回收技术和技术的集成和协同方向转变。
针对重金属污染治理过程中的技术瓶颈,湖南博世科华艺环境工程有限公司副总经理成一知的建议是:建设示范项目,进行技术集成与创新。
具体来说,就是根据园区土壤/废渣及水体底泥的重金属污染特征,综合考虑污染物种类、形态、规划用地性质、治理目标及治理成本等因素,开展化学稳定固化技术、植物修复及微生物修复等生态治理技术有机结合的重金属污染土壤/场地治理技术集成与创新性研究和工程示范,实现重金属污染治理技术的本土化、系列化、区域化应用。