河北省水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)應(yīng)用

徐玉，孫玉艷，徐鐵兵(河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，河北 石家莊 050037)

0 引言

土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接關(guān)系到每個人的日常生活和身體健康。近年來，隨著中國工業(yè)化、城市化進程不斷深入，土壤環(huán)境污染問題不斷顯現(xiàn)，土壤污染防治工作任務(wù)越發(fā)艱巨，自《土壤污染防治行動計劃》(“土十條”)、《中華人民共和國土壤污染防治法》頒布實施以來，河北省在保護和改善土壤生態(tài)環(huán)境、解決土壤環(huán)境污染突出問題、保障公眾健康等方面已取得了顯著成效。如今，隨土壤污染防治與管理工作要求的提高，土壤環(huán)境調(diào)查、風(fēng)險評估、修復(fù)及后期監(jiān)管等相關(guān)環(huán)境技術(shù)綜合發(fā)展[1-3]，為了進一步加強污染土壤修復(fù)治理，保障生態(tài)環(huán)境與人居環(huán)境安全，發(fā)展和推廣綠色高效的土壤修復(fù)技術(shù)勢在必行。

近年來，污染場地土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展速度較快，已形成很多不同種類的技術(shù)方法，根據(jù)修復(fù)原理可分為物理、化學(xué)和生物修復(fù)技術(shù)；根據(jù)修復(fù)處理工程的位置可分為原位修復(fù)技術(shù)與異位修復(fù)技術(shù)[4]。在生態(tài)環(huán)境保護理念不斷進化的情況下，土壤修復(fù)技術(shù)不但要具備較好的實踐應(yīng)用效果，還要更加綠色、環(huán)保，不會造成二次污染[5-6]，傳統(tǒng)土壤修復(fù)方法各有優(yōu)勢，也各有缺陷，通過技術(shù)改良、技術(shù)互補等方式，降低土壤修復(fù)成本、提高技術(shù)應(yīng)用效果具有重要意義。

本調(diào)查研究基于河北省目前污染土壤水泥窯協(xié)同處置技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀以及水泥行業(yè)的情況，結(jié)合河北省污染地塊場地環(huán)境調(diào)查報告、風(fēng)險評估報告、修復(fù)技術(shù)方案與效果評估報告的分析統(tǒng)計，為加快處理建設(shè)用地污染土壤，推進水泥窯協(xié)同處置技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和相關(guān)建議。

1 河北省水泥窯協(xié)同處置技術(shù)概況

1.1 水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)基本情況

水泥窯協(xié)同處置技術(shù)通過挖掘、運輸將場地污染土壤轉(zhuǎn)運至水泥窯廠進行處理，利用水泥窯高溫條件將有機污染物徹底分解，轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，重金屬污染物則全部固熔在水泥熟料的晶格中，不再逸出或析出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬的固化/穩(wěn)定化處理。

從20世紀(jì)90年代中期開始，我國水泥窯協(xié)同處置技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，截至2020年，我國環(huán)保部門等有關(guān)部門已頒布并實施了一系列水泥窯協(xié)同處置相關(guān)的規(guī)定與政策、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范[7]。

通過匯總分析河北省污染土壤修復(fù)案例，總結(jié)出水泥窯協(xié)同處置污染土壤核心流程及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計工藝參數(shù)指標(biāo)及成本費用組成(如圖1，表1，表2所示)。

圖1 水泥窯協(xié)同處置污染土壤核心工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

表1 河北省水泥窯協(xié)同處置污染土壤設(shè)計工藝參數(shù)示例

表2 河北省水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)應(yīng)用成本分析

1.2 水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

通過統(tǒng)計分析截至2020年底河北省已備案的超標(biāo)污染地塊場地環(huán)境調(diào)查報告、污染場地風(fēng)險評估報告、修復(fù)技術(shù)方案和效果評估報告，得到目前河北省土壤污染所涉及的主要行業(yè)分布以及水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)案例應(yīng)用情況(如圖2，表3所示)。

圖2 河北省污染土壤修復(fù)項目涉及的行業(yè)分布

截至2020年底，河北省已備案的污染土壤修復(fù)案例項目中，約有8%利用水泥窯協(xié)同處置技術(shù)進行污染土壤修復(fù)，主要涉及行業(yè)包括化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、金屬制品業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)和紡織業(yè)等(如圖2所示)。其中，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)的占比達50%以上，其次，金屬制品業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、紡織業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、石油煤炭及其他燃料加工業(yè)等行業(yè)的污染地塊數(shù)量占比均在10%以下，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)，造紙和紙制品業(yè)，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，房屋建筑業(yè)，有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，汽車制造業(yè)，電氣機械和器材制造業(yè)等行業(yè)的污染地塊數(shù)量占比大約在3%以下。河北省已備案土壤修復(fù)項目中，涉及的土壤污染物主要為重金屬、多環(huán)芳烴和苯系物等，其中利用水泥窯焚燒技術(shù)處置的土壤污染物包括多環(huán)芳烴、苯系物、石油烴等，具體行業(yè)主要涉及醫(yī)藥制造業(yè)、紡織業(yè)、冶金行業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)等(如表3所示)。

表3 河北省水泥窯協(xié)同處置污染土壤技術(shù)應(yīng)用案例分析

2 河北省水泥行業(yè)企業(yè)及產(chǎn)能分布概況

通過對河北省水泥行業(yè)企業(yè)（含熟料生產(chǎn)企業(yè)和獨立粉磨站）進行統(tǒng)計調(diào)查，分析了河北省水泥企業(yè)的類型、區(qū)域分布及其產(chǎn)能組成的基本情況（如圖3～4所示）。截至2020年，河北省共有水泥熟料生產(chǎn)線84條，水泥行業(yè)企業(yè)類型分布及產(chǎn)量組成分布情況如圖3所示；水泥產(chǎn)品產(chǎn)量及設(shè)計產(chǎn)能統(tǒng)計分析結(jié)果如表4所示。

表4 河北省水泥熟料產(chǎn)量及產(chǎn)能概況

圖3 河北省水泥行業(yè)企業(yè)類型組成及其產(chǎn)量組成

目前，河北省大多數(shù)地市均有水泥行業(yè)企業(yè)分布如圖4所示，其中，唐山市的水泥行業(yè)企業(yè)分布數(shù)量最多(如圖4A所示)，占比達39%，其次為石家莊市，占比約14%，邯鄲市和邢臺市水泥企業(yè)數(shù)量占比分別為10%和9%，剩余其他各地市的水泥企業(yè)數(shù)量占比均在10%以下。

河北省熟料生產(chǎn)企業(yè)和獨立粉磨站的區(qū)域分布統(tǒng)計如圖4B所示，水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)區(qū)域分布最多的地市為唐山市，占比約為25%；其次分別為邢臺市和石家莊市，占比均大于15%；另外，承德市和保定市各自占比約為10%；其余地市中，除秦皇島市水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)分布的占比大于5%，其他地市水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)分布的占比均在5%以下。

河北省水泥產(chǎn)品產(chǎn)量(如圖4C所示)與產(chǎn)能(如圖4D所示)的區(qū)域分布情況與各地市水泥企業(yè)的分布情況較接近，水泥產(chǎn)量與產(chǎn)能分布較多的地市分別是唐山市、石家莊市、邯鄲市、邢臺市、承德市和保定市等。

圖4 河北省水泥行業(yè)企業(yè)數(shù)目、產(chǎn)量與產(chǎn)能的區(qū)域分布

3 結(jié)語

(1)河北省水泥企業(yè)在大多數(shù)地市均有分布，尤其是在污染企業(yè)分布較多的地市，水泥窯分布也較多，包括唐山市、石家莊市、邯鄲市、邢臺市等區(qū)域，在利用水泥窯協(xié)同處置污染土壤時，可就近選擇。

(2)對全省水泥行業(yè)企業(yè)產(chǎn)量及設(shè)計產(chǎn)能的分析結(jié)果顯示，目前河北省水泥企業(yè)整體產(chǎn)能利用率為70%左右，還有近30%的產(chǎn)量提升空間，未來可用于加強對建設(shè)用地污染土壤的協(xié)同處置。結(jié)合水泥窯的區(qū)域分布情況，建議大力發(fā)展各地市水泥企業(yè)的協(xié)同處置業(yè)務(wù)，合理推進水泥窯協(xié)同處置土壤污染技術(shù)的應(yīng)用，踐行循環(huán)經(jīng)濟的理念，科學(xué)促進水泥企業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

(3)根據(jù)河北省土壤污染情況及水泥窯協(xié)同處置技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，目前河北省水泥窯處置土壤有機污染物案例較多，重金屬較少，建議加強對重金屬污染土壤的處置，并制定相關(guān)環(huán)保技術(shù)規(guī)范。管理部門應(yīng)監(jiān)督落實技術(shù)實施過程中二次污染防治和風(fēng)險防范措施，促進該技術(shù)在河北省乃至全國的高效應(yīng)用，進一步提高土壤污染修復(fù)治理工作的經(jīng)濟效益與社會效益。