鋼渣資源化企業(yè)場地環(huán)境污染分析

盧光華 ，郭 碩 ，夏 春 ，劉詩誠 ，劉長波 ，吳 潔

（1.中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司；2.鋼鐵環(huán)境保護(hù)國家重點實驗室；3.中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088；4.中國航發(fā)北京航科發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)科技有限公司，北京 102200）

我國鋼鐵產(chǎn)量已多年穩(wěn)居世界第一，2020年粗鋼產(chǎn)量突破10億t。鋼渣作為鋼鐵生產(chǎn)的主要固廢產(chǎn)物，其產(chǎn)生量占粗鋼產(chǎn)量的15%～20%，年產(chǎn)生量大，但利用率低，造成鋼渣大量堆存。鋼渣含有大量游離氧化鈣和氧化鎂，遇水會生成強(qiáng)堿性的氫氧化鈣和氫氧化鎂，嚴(yán)重危害鋼渣堆存場地及周邊生態(tài)環(huán)境。近年來，國家高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，陸續(xù)頒布多部相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。同時，國家持續(xù)開展實地檢查，加大對場地環(huán)境的監(jiān)督和整治力度。冶金行業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量固廢，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境，已引起國家的重點關(guān)注。目前，冶金場地環(huán)境調(diào)查研究以有色冶金行業(yè)的遺留、搬遷及再開發(fā)場地為主，較少涉及鋼渣堆存場地。本文以某鋼渣資源化企業(yè)為例，分析鋼渣堆存場地污染特性，為鋼鐵企業(yè)場地環(huán)境治理提供參考。

1 場地概況

該鋼渣資源化企業(yè)位于長江流域，廠址地貌屬于沖洪積平原，面山靠水，地面標(biāo)高為15.5 m左右。經(jīng)鉆探，場地內(nèi)地層由上至下依次為雜填土層、黏土層、圓礫層、全風(fēng)化灰?guī)r層和中風(fēng)化灰?guī)r層。該區(qū)域地下水的平均水位介于7～9 m，流向為自南向北。該企業(yè)場地內(nèi)有大量鋼渣堆存，地下未做防護(hù)，為明確鋼渣堆存場地及周邊環(huán)境狀況，對該場地開展污染狀況調(diào)查。

2 場地污染識別、樣品采集及檢測

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查 技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.1—2019），識別鋼渣堆存場地的潛在污染區(qū)域，針對場地內(nèi)疑似污染物、土壤和地下水，布設(shè)點位，采集樣品進(jìn)行檢測。

2.1 場地污染識別

依據(jù)場地環(huán)境、水文地質(zhì)和生產(chǎn)工藝資料，對企業(yè)場地進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，采集樣品進(jìn)行快速檢測。結(jié)合原輔料、生產(chǎn)工藝和配套設(shè)備，該鋼渣資源化企業(yè)潛在污染環(huán)節(jié)有原輔料淋溶、生產(chǎn)廢水跑冒滴漏、粉塵廢氣沉降、設(shè)備使用及維護(hù)等。生產(chǎn)使用的原輔料包括鋼渣、燃煤，潛在污染物為堿性物質(zhì)、伴生重金屬和有機(jī)物。項目廢水主要分為生產(chǎn)廢水和生活廢水兩種，生產(chǎn)廢水中可能存在的污染物為高堿化合物、鹽類物質(zhì)和重金屬。企業(yè)廠區(qū)內(nèi)的燃煤鍋爐可能產(chǎn)生大氣污染物，因干濕沉降，這些污染物可能降落至下風(fēng)向地面，引起土壤及地下水污染。

2.2 采樣點位布設(shè)及樣品采集

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查 技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.1—2019），結(jié)合場地污染識別結(jié)果，開展企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查的布點采樣。首先對企業(yè)場地內(nèi)堆存的鋼渣進(jìn)行采樣（6個），然后進(jìn)行浸出毒性分析。另外，采集企業(yè)廠地內(nèi)的土壤和地下水樣品，采樣點布設(shè)采用分區(qū)布點法結(jié)合判斷布點法的方式。本次調(diào)查共設(shè)置31個土壤采樣點和2個地下水采樣點，共采集土壤樣品37個、地下水樣品2個。

2.3 樣品檢測

下面對企業(yè)廠地內(nèi)采集的鋼渣、土壤和地下水樣品進(jìn)行檢測。其中，鋼渣樣品檢測采用《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》（HJ 557—2010）；土壤樣品檢測參照《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 36600—2018）；地下水樣品檢測執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）。

3 檢測結(jié)果分析

3.1 鋼渣浸出毒性

按照《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》（HJ 557—2010），對6個鋼渣樣品進(jìn)行浸出毒性分析，主要指標(biāo)有pH、氟化物和有害金屬。檢測結(jié)果顯示，6個樣品浸出液pH超標(biāo)嚴(yán)重，均高于11.83；氟化物與有害金屬浸出濃度均能達(dá)到地下水Ⅲ類水質(zhì)要求。鋼渣浸出毒性分析表明，鋼渣堆存場地可能對周邊生態(tài)環(huán)境造成污染。

3.2 場地土壤污染

按照《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 36600—2018），對37個土壤樣品進(jìn)行常規(guī)檢測。檢測結(jié)果表明，所有土壤樣品中，揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物和重金屬的含量都低于標(biāo)準(zhǔn)檢出限，均遠(yuǎn)小于建設(shè)用地的土壤污染風(fēng)險篩選值。所以，該鋼渣資源化企業(yè)場地土壤質(zhì)量符合建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控要求，企業(yè)生產(chǎn)未對場地土壤形成污染。

3.3 場地地下水污染

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017），對2個地下水樣品的感官性狀、一般化學(xué)指標(biāo)和毒理學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測。地下水中，除pH、肉眼可見物和耗氧量稍有超標(biāo)外，其余指標(biāo)不低于Ⅲ類地下水水質(zhì)要求。由此可以判斷，該企業(yè)場地內(nèi)地下水基本未受到污染。地下水樣品的pH最高為9.23，地下水屬劣V類水質(zhì)，后續(xù)需要加強(qiáng)監(jiān)測。

4 結(jié)論

鋼渣資源化企業(yè)場地內(nèi)堆存大量鋼渣，可能對土壤和地下水造成污染。本文全面分析鋼渣資源化企業(yè)場地環(huán)境污染狀況，以推進(jìn)鋼鐵企業(yè)場地環(huán)境治理。浸出毒性檢測表明，鋼渣呈高堿性，pH可超過11.83，鋼渣內(nèi)大量游離氧化鈣和氧化鎂會對周邊生態(tài)環(huán)境造成危害，要加強(qiáng)區(qū)域管控，合理導(dǎo)排雨水，防止雨水淋溶影響土壤和地下水環(huán)境。土壤樣品檢測表明，各樣品指標(biāo)均符合建設(shè)用地土壤質(zhì)量要求，企業(yè)生產(chǎn)未對土壤形成污染。地下水樣品檢測表明，除pH、肉眼可見物和耗氧量外，其余指標(biāo)都不低于Ⅲ類地下水標(biāo)準(zhǔn)，可判斷該企業(yè)場地內(nèi)地下水基本未受到污染，但其pH需要進(jìn)一步監(jiān)測。