粉煤灰的環(huán)境污染與綜合治理

高飛

【摘要】粉煤灰作為排放量較大的工業(yè)廢渣之一；粉煤灰也是一種具有很大開發(fā)潛力的資源。本文綜述了粉煤灰對環(huán)境造成的污染及其綜合治理措施。

【關鍵詞】粉煤灰 環(huán)境污染 綜合治理

粉煤灰是工業(yè)固體廢物的一種，是指煤燃燒后隨煙氣從鍋爐尾部排出的，主要經除塵器收集下來的固體顆粒[1]。我國粉煤灰的產生主要集中在火電廠和大型工礦企業(yè)的動力鍋爐及城市集中供熱的粉煤鍋爐上，它是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一。

粉煤灰的主要成分其主要成分是硅、鋁、鐵、鈣、鎂的氧化物，以氧化硅和氧化鋁為主，具有潛在的化學活性。此外，粉煤灰中含有銻、砷、硼、鎘、鉻、鈷、銅、鉛、錳、汞、鉬、鎳、硒，釩等重金屬元素，以及源于原煤中的鐳、釷、鈾等放射性元素。

自二十世紀七十年代世界性能源危機以來，能源與環(huán)境就一直成為當今世界各國面臨的重大問題。我國是一個以煤為主要能源的國家，炭在整個中國的能源體系中占到了七成以上，2011年，中國的煤炭消費量超過35億噸，位居世界第一[2]。

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，燃煤機組的不斷增加，電廠規(guī)模的不斷擴大，導致了粉煤灰排放量的急劇增長。1985年火電廠排灰渣總量為3768萬噸，平均每年增加560萬噸，1999年粉煤灰排放量已達到1.6億噸，到2009年，中國粉煤灰的產量達到了3.75億噸，相當于當年中國城市生活垃圾總量的兩倍多，其體積可達到4.24億立方米。相當于每兩分半鐘就倒?jié)M一個標準游泳池，或每天一個水立方[2][3]。2011年底，全國火電裝機7.6億千瓦，發(fā)電消耗原煤大約為18億噸；加上電廠供熱消耗原煤，2011年電廠發(fā)電、供熱合計消耗量大致為19.5億噸，占全國煤炭消耗量的比重已經達到53%。如果按每燃燒4噸煤排放1噸煤灰計算，我國2011年光電廠排放煤灰就接近5億噸之多。煤炭造成的污染也已經成為中國第一大環(huán)境問題[4][5]。

1粉煤灰的危害

1.1對空氣的污染

粉煤灰中富集了大量砷、鉛和硒等危害人體健康的重金屬物質和其他污染物。在中國，大多數灰場的選址、防揚散、防滲漏、防流失措施遠不足以達到有效防治粉煤灰環(huán)境污染的目的。20%的粉煤灰是空心微粒結構，在有風的情況下很容易擴散，形成二次揚塵空氣污染。不管是干法處理還是濕法處理，除非有非常完善的封存處理，否則由粉煤灰導致的二次揚塵污染都很嚴重，對于居住在灰場下風口的居民的影響尤為明顯。當風力達到四級時，粉煤灰的沉降范圍可達10萬～15萬平方公里，對灰場以外較遠的范圍內都能構成污染威脅。

中國的沙塵暴形成于中亞和中國西北干旱半干旱地區(qū)，途徑中國北方主要產煤區(qū)和火力發(fā)電廠，大風裹挾著沿途大量未經防擴散處理的粉煤灰傳輸到華北、華東甚至港澳臺地區(qū)，這些燃煤污染物富集砷、硒、鉛、汞等重金屬元素，改變了沙塵暴的理化組成，沙塵暴已經儼然成為危害更大的“煤塵暴”，給沿途的人畜健康和工農業(yè)生產造成不同程度的影響。

1.2對水的污染

如果灰場的防滲措施不當，在長期堆儲的過程中，粉煤灰中的有害物質會滲透到水體中。這種水體污染在濕灰場更為常見。粉煤灰和大量的水混合后經由管道輸排至灰場，隨著灰場中積水的增多，長時間的浸泡令粉煤灰中的重金屬等有害物質滲入水中，對灰場附近的淺層地下水和地表水造成污染。粉煤灰中的有害物質滲透到村民的飲用水中，使井水出現懸浮物增多、氟化、堿化等情況。粉煤灰也會隨風擴散，擴散到河流、湖泊中，污染水體。

1.3對土壤的污染

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，燃煤機組的不斷增加，火電廠征地貯存粉煤灰所導致的占地問題也日趨嚴重，灰場方圓數百米內的土地也會受到飄落降塵影響。由于粉煤灰高鹽高堿，下滲、擴散到土地導致周邊土地鹽堿化，不再適于農作物的種植，嚴重影響農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境。土壤污染對環(huán)境和人類造成的影響與危害在于它能導致土壤的組成、結構和功能發(fā)生變化，進而影響植物的正常生長發(fā)育，造成有害物質在植物體內累積，井可以通過食物鏈進入人體，以至危害人體健康。

1.4可能導致地質災害

常見的灰場中粉煤灰堆放深度一般在20米以上，壩體高30米左右。強降雨、洪澇等自然災害引起山體崩塌、滑坡、泥石流等次生災害時，灰場中貯存的數十萬噸含有多種重金屬等有害物質的粉煤灰會成為人身安全和生態(tài)災難的巨大隱患。在氣候變化的大背景下，各種極端氣候事件頻發(fā)，這無疑加劇了粉煤灰成為地質災害的可能性。

2粉煤灰污染綜合治理

我國粉煤灰綜合利用工作，長期以來一直受到國家的重視。早在50年代已開始在建筑工程中作混凝土、砂漿的摻合料，在建材工業(yè)中用來生產磚，在道路工程中用來作路面基層材料等，尤其在水電建設大壩工程中使用最多；60年代開始粉煤灰利用重點轉向墻體材料，研制生產粉煤灰密實砌塊、墻板、粉煤灰燒結陶粒和粉煤灰粘土燒結磚等；70年代，國家為建材工業(yè)中投資5.7億元，但由于種種原因，1980年，粉煤灰的利用率僅為14%；80年代后，隨著我國改革開放政策的深入發(fā)展，國家把資源綜合利用作為經濟建設中的一項重大經濟技術政策，粉煤灰在建材制品、建設工程、道路工程、農業(yè)、填筑材料等方面的綜合利用得到蓬勃發(fā)展[3][4][5]。但是，隨著我國經濟的發(fā)展，粉煤灰排放總量逐年增大，危害程度不斷升級。在粉煤灰綜合治理方面卻存在著較多問題，如管理體制、政策體制上存在著諸多漏洞；企業(yè)舞弊、政府實施過程中的監(jiān)管不力；有害物質的環(huán)境管理在進入到綜合利用環(huán)節(jié)后嚴重缺位。其中，最大的假象便是普遍認為中國粉煤灰的綜合回收利用率能達到60%以上，而事實情況可能連這個目標的一半都不到。

因此，需要從國家、企業(yè)、社會等多面來共同應對粉煤灰?guī)淼挠绊憽?/p>

2.1政府改變觀念、完善管理

各級政府應因地宜制定鼓勵固體廢棄物處理產業(yè)化發(fā)展的產業(yè)扶植政策和產業(yè)調整政策。出臺一系列財政、稅收、融資、生產、流通、銷售等相關配套政策，從而形成有利于固體廢棄物處理產業(yè)化發(fā)展的產業(yè)政策環(huán)境，推進產業(yè)化發(fā)展進程。把固體廢棄物處理由社會公益事業(yè)性質的政府行為，轉變?yōu)槠髽I(yè)的社會服務性質的經濟行為。

同時各級政府應完善環(huán)境突發(fā)事件應急法制體系，加強立法；建立和完善環(huán)境突發(fā)事件應急管理組織體系；改善產業(yè)和工業(yè)布局結構，從源頭對污染物的排放總量進行改善；健全應急協(xié)同干預機制，設立獎懲并立和問責的制度。

2.2企業(yè)增強自主創(chuàng)新能力

粉煤灰綜合利用企業(yè)應結合自身實際情況，放眼于國內外技術信息市場，加強國內外科研機構和企業(yè)的聯(lián)系互動。一要同國內外大專院校、科研機構建立長期的合作關系，定期進行有目的、有重點的學術和技術交流；二是同有一定創(chuàng)新開發(fā)能力的企業(yè)進行技術開發(fā)與成果實施，共同探討技術開發(fā)、引進和消化創(chuàng)新中的問題；三是及時掌握國內外粉煤灰綜合利用動態(tài)，避免低水平的重復研究所造成的浪費。按照各種規(guī)劃部署及相關要求，以科技進步與創(chuàng)新為支撐，不斷增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力，形成企業(yè)核心競爭力，完善廢物資源化產業(yè)創(chuàng)新鏈，推進廢物資源化利用，實現對粉煤灰的再循環(huán)利用、再次資源化，已成為“十二五”科技發(fā)展的重要任務[6][7][8]。

2.3社會加強監(jiān)督

抓住市場和企業(yè)這兩個主體。促進資源綜合利用技術產業(yè)化，有賴于政府的大力支持，同時也離不開企業(yè)這個主體的參與。充分發(fā)揮社會輿論監(jiān)督作用，幫助國家進行政策改善，企業(yè)進行技術改進；發(fā)揮社會責任感，加強媒體等新技術的監(jiān)督力量，加大曝光力度，弘揚正氣。

使企業(yè)生產及廢棄物的處理過程中提高社會責任感；做到公開化，透明化。比如粉煤灰排放企業(yè)應改善灰場的選址、加強防揚散、防滲漏、防流失等措施的實施；嚴格控制污染物的排放數量和質量，做好防治工作和應急工作，在第一時間報告給上級部門和社會大眾。從而刺激企業(yè)注重資源的回收利用，達到零排放的同時，變廢為寶。

3結語

目前粉煤灰的應用研究越來越多，隨著環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，對于包括粉煤灰在內的工業(yè)廢料的綜合利用與資源化已成為各國制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。粉煤灰綜合利用技術是一項綜合性、邊緣性科學技術，其技術的可持續(xù)發(fā)展，依賴于其它學科的最新進展，若能合理利用，則既能解決粉煤灰的環(huán)境污染問題，又能作為資源，開發(fā)多種實用性產品，其前景是非常美好的。

參考文獻：

[1]《中國環(huán)境年鑒》編輯委員會.中國環(huán)境年鑒2010年[M].中國環(huán)境年鑒社，2010，12：614-616.

[2]國家發(fā)展和改革委員會.煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃[Z].2012：3-28

[3]王福元，吳正嚴.粉煤灰綜合利用手冊[M].第二版ed.北京.中國電力出版社.2004.10：1-5.

[4]韓懷強，蔣挺大.粉煤灰利用技術[M].北京.化學工業(yè)出版社.2000.1：1-5.

[5]俆飛.粉煤灰綜合利用與生產加工新技術、新工藝及標準規(guī)范[M].北京.中國知識出版社.2004.12：1-5.

[6]工信部.大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃[Z].2011：1-12.

[7]國家發(fā)展和改革委員會.大宗固體廢物綜合利用實施方案[Z].2012：1-15.

[8]國家發(fā)展和改革委員會.“十二五”資源綜合利用指導意見[Z].2011：1～12.