（环境科学专业论文）三峡库区工业废弃物处置与利用战略思路与技术途径研究.pdf

英文摘要 a b s t r a c t y a n g t z er i v e ra n di t sb r a n c h e so ft h er e s e r v o i ra r e ao ft h r e eg o r g e sb e g a nt os t o r e w a t e ra n dt u r n e di n t oar e s e r v o i ri nm i dj u n e ，2 0 0 3 t h ef l o wr a t eo fy a n g t z er i v e r s l o w e dd o w na f t e rc o n s t r u c t i o no ft h er e s e r v o i r al a r g ea m o u n to fs o l i di n d u s t r yw a s t e a n dm u n i c i p a lr u b b i s h e sa r eb e i n gh e a p e du pa l o n gt h eb a n k so fy a n g t z er i v e r t h e w a t e rb o d i e s s e l f - p u r i f i c a t i o na b i l i t yo fr e s e r v o i ra r e ah a sb e e nw e a k e n e do b v i o u s l y p o l l u t i o ni ns o m eb r a n c h e si sr e l a t i v e l ys e r i o u s i na d d i t i o n ，t h ec o n s c i o u s n e s so f e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni nt h er e s e r v o i ra r e ai ss t i l l r e l a t i v e l yw e a k w a t e r e n v i r o n m e n th a sb e e ns o m e w h a td e s t r o y e da r t i f i c i a l l ya n ds o i le r o s i o ni sa l s ob e i n g a g g r a v a t e df u r t h e r t h e r e f o r e ，t h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tc u r r e n t s i t u a t i o n s i nt h e r e s e r v o i ra r e ao ft h r e eg o r g e sa n dt h et r e n do fd e v e l o p m e n ti nt h ef u t u r eh a v ea l r e a d y a t t r a c t e di n t e r n a t i o n a la n dd o m e s t i ce x t e n s i v ec o n c e r n s w i t ht h ed e v e l o p m e n to f i n d u s t r y , t h em o s ti m p o r t a n ta n du r g e n ts c i e n t i f i cr e s e a r c ht a s ki s t ou t i l i z ea n dd i s p o s e t h ei n d u s t r i a lw a s t e si nr e s e r v o i ra r e a al a r g ea m o u n to fi n v e s t i g a t i o na n dr e s e a r c h e sh a v eb e e nd o n e ，i n c l u d i n gs o r t i n go f t h ei n d u s t r i e si nt h er e s e r v o i ra r e ao ft h r e eg o r g e s ( c h o n g q i n 曲a n dt h e i rr e g i o n a l d i s t r i b u t i o n ；t h eq u a n t i t yo ft h ei m m i g r a n te n t e r p r i s ea n dt h em i g r a t i n gp r i n c i p l eo f e n t e r p r i s e si nr e s e r v o i ra r e a ；c u r r e n ts i t u a t i o na b o u tt h et y p e s ，d i s t r i b u t i o n ，q u a n t i t yo f d i s p o s i n gc a p a c i t yo fi n d u s t r i a lw a s t e s ( s o l i dw a s t e ，l i q u i dw a s t e ，g a sw a s t e ) i nt h r e e g o r g e s ，t h eu p p e rr e a c h e sz o n ea n di n f l u e n c i n ga r e a ；a n dt h ee x t e n to fi n j u r ya n d p o s s i b l ec o n s e q u e n c e st ot h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n to f r e s e r v o i ra r e a e s p e c i a l l yt o w a t e re n v i r o n m e n t i nt h i st h e s i s ，t h et e c h n o l o g ya n ds u c c e s s f u le x p e r i e n c eo fr e c y c l e s a n dh a r n e s sd i s p o s a lo fi n d u s t r i a lw a s t ei nd o m e s t i ca n da b r o a dh a v ea l s ob e e ns y s t e m l y d i s c u s s e d o nt h eb a s i so fi n v e s t i g a t i o n ，t h i sa r t i c l ep r o p o s e st h o u g h t so fe n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n ，t r e a t m e n ta n dt e c h n o l o g i c a lc o u n t e r m e a s u r eo fi n d u s t r i a lw a s t ed i s p o s a la n d r e u s e ；o nt h es a m et i m e ，s t r a t e g i ct h o u g h t so ft h es e tu po fd i f f e r e n tk i n d so fi n d u s t r i e s a n dt h ec o n c r e t et a c t i c sf o rt h ei m m i g r a n tm o v i n ge n t e r p r i s ei nr e s e r v o i ra r e ao ft h r e e g o r g e sa r ea l s op r o p o s e d y u n y a n gc o u n t yh a st h eb i g g e s td e n s i t yo fp o p u l a t i o ni nt h r e eg o r g e sr e s e r v o i r a r e a ，w h i c hh a sb e e n c h o s e na s n i l c x a m p l ei n t h i st h e s i st od oi n v e s t i g a t i o n t h e e x i s t i n gc o n d i t i o n so fd i s c h a r g i n ga n dd i s p o s i n go fi n d u s t r i a lw a s t e si ny u n y a n gc o u n t y ， t e c h n o l o g yt r a n s f o r m a t i o no fi m m i g r a t i o nm o v i n ge n t e r p r i s ea n dt e c h n o l o g yc o n d i t i o n s l i 重庆人学硕士学位论义 o ft r e a t m e n tp r o c e s so fm u n i c i p a ls o l i dw a s t ep l a n ta n ds e w a g et r e a t m e n tp l a n ti nn e w c i t yh a v eb e e na d v a n c e d d e e pr e s e a r c ho nt e c h n o l o g yt r a n s f o r m a t i o na n dp o l l u t i o n t r e a t m e n ti ny u n y a n gn e wc o u n t yg a r b a g ed i s p o s a lf i e l dh a sb e e nd o n e h o n g q ic e m e n t p l a n t ，n a n x it h e r m a lp o w e rp l a n t ，s h u a n g f e n gc h e m i c a lp l a n t ( w h o s ef o r m e rn a n l ei s p h o s p h o r u sf e r t i l i z e rf a c t o r y ) a n dw h i t ec a t ( w a n z h o uc h o n g q i n 曲d a i l yc h e m i c a l l i m i t e dc o m p a n yh a v ea l s ob e e ni n v e s t i g a t e d b a s e do nt h er e s u l t so fi n v e s t i g a t i o n ，t h e a r t i c l ep u t sf o r w a r dt h er e f e r e n c em o d e l ，w h i c hc a nb ea p p l i e di ni n d u s t r yw a s t e t r e a t m e n t ，a n dt h es t r a t e g yt h o u 曲t sa n dt e c h n o l o g i c a lr o u t e sa r ea l s ob e e np r o p o s e d b a s e do nt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ta n dt h ep r a c t i c eo ft h r e eg o r g e sr e s e r v o i l a c c o r d i n gt ot h ep o l i c yo f d e v e l o p i n gt o u r i s me c o n o m y ”a n dt h eu r b a n i z a t i o np r o c e s s ， p r e v e n t i n gt h ep o l l u t i o no fi n d u s t r yw a s t es h o u l db et h en u m b e ro nei m p o r t a n tt h i n g a n dt e c h n o l o g ym e t h o dt og u a r a n t e es o c i a le c o n o m i cs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti s p r o p o s e d i nt h ec o u r s eo fs o c i a le c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，t h er e u s eo fi n d u s t r yw a s t e b e c o m e st h en e wg r o w t he n g i n e si nr e s e r v o i ra r e a ，a n dt h i sh a sac e r t a i nn u m b e ro f e n v i r o n m e n te f f i c i e n c y , e c o n o m i ce f f i c i e n c ya n ds o c i a le f f i c i e n c y ，a n di tw i l le n s u r et h e e c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，s o c i a lp r o g r e s sa n de n v i r o n m e n tp r o t e c t i o ng oo ni ns t e p s k e y w o r d s ：e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，t h er e s e r v o i ra r e ao f t h r e eg o r g e s ， i n d u s t r i a lw a s t e ，u t i l i z ea n dd i s p o s e ，d e v e l o p m e n ts t r a t e g y 1引 言 三峡工程是一项伟大的工程，是世界上至今最大的水电工程，它是治理、开 发长江的主体工程，它的建成将在防洪、发电、航运等方面产生巨大的经济和社 会效益。同时，大坝的修筑，也必定会给三峡库区生态环境的结构和功能带来深 远的影响“1 。三峡水利枢纽工程选址于西陵峡的三斗坪，距下游已建成的葛洲坝水 利枢纽约4 0 公里。三峡库区跨越大巴山南麓及鄂西山地，奉节以东为川鄂边境山 地，奉节以西属四川盆地边缘的j i l 东低山丘陵区。 三峡库区及其上游区包括四川i 宜宾到湖北宜昌的长江干流江段，并汇集了影 响区四川、云南、贵州三省岷沱江、金沙江、嘉陵江、乌江几大流域来水，总面 积7 9 万平方公里，属于我国两部地区，整体上经济欠发达。三峡库区及其上游区 人口1 5 4 亿，其中农业人口超过6 0 。国内生产总值约5 3 0 0 亿元，人均国民生产 总值仅3 4 4 1 元，远远低于全国平均水平。耕地面积1 0 6 0 万公顷，人均耕地面积 0 6 6 亩，仅为全国平均水平的5 7 。 三峡水库位于长江上游下段，受到水影响的水库淹没区和移民安置涉及的2 0 个县市区称为库区，其中湖北库区包括4 个县( 巴东县、秭归县、兴山县和宜昌 县) ，重庆库区包括1 5 个县市区( 江津市、渝北区、巴南区、长寿区、涪陵区、 武隆县、丰都县、石柱县、忠县、万州区、开县、云阳县、奉节县、巫山县、巫 溪县) 和主城区( 渝中区、大渡口区、江北区、沙坪坝区、九龙坡区、南岸区、 北碚区) 。近年来，随着库区及其上游地区经济社会发展的加快，城市化水平的不 断提高，工业化水平的加速发展，工业废弃物不断增加，城市污水和垃圾排放量 曰益增加，同趋加剧了库区大气以及部分地区土壤特别是库区长江水质的污染。 三峡库区现有大、中、小型工矿企业3 0 0 0 多家，每年排放大量工业废弃物， 处理效率低，污染较严重。三峡水库正常蓄水位1 7 5 米，库容3 9 3 亿立方米，回 水末端抵达重庆主城区，形成k = 约6 0 0 公里、均宽11 0 0 米的水库。大坝修成后， 上游的水势将由原来的急流直下转为平缓流淌。由于调节经流改变了库区河流的 水文、水力条件，将引起水质的改变：库水流速减慢，紊动扩散能力减弱，会加 大岸边污染物的浓度；由于库区水滞留时间增加，复氧能力减弱，会减少生化需 氧量的降解量。】；这些会降低水体的白净能力，可能会加剧污染物在沿岸一定范围 内的滞留时问，造成水体的恶化，甚至富营养化。同时，水位升高，淹没地带较 广，加之移民数量巨大，会增力土地承载压力，引起新的水土流失等等问题。”。 重庆市是一个老工业城几工, i k 废弁物数量巨大，全市固体工业废弃物年- 、生 量在l5 0 0 万吨以上，液体废弃物产生量更大，每年排放进入三峡库区晌工业废水 重庆大学硕士学位论文 约1 0 亿吨，经过处理的不到6 0 ，达标排放在5 0 以下，工业废弃物是三峡库区 最重要的污染之一，这也致使重庆市成为我困污染最严重的直辖市。目前，_ 蕈庆 市工业废弃物综合利用率低，弃置量大，这些工业废弃物对环境潜在的威胁更是 巨大，这将会成为影响三峡库区生态环境质量的关键因素之一“1 。加入w t o 后，随 着经济和社会的发展，生态环境对投资环境的影响力将日益增加，三峡库区将成 为我国最为重要的环境生态敏感区”1 。同时，随着全面建设小康社会，城镇化进程 的加快，以城市为中心的环境污染急剧向农村蔓延，生态环境破坏的范围扩大、 程度在加剧。对此，如果认识不足，了解不充分，任其污染和破坏三三峡库区的生 态环境，长此以往，将会严重阻碍重庆社会经济的全面发展。因此，如何处置与 利用成库后的工业废弃物，是影响重庆市经济与社会发展的热点和难点问题。 2 三峡库区工废弃物分布、处置与排放现状 2 三峡库区工业废弃物分布、处置与排放现状 2 1 三峡库区工业种类与分布情况 建国以来由于国家一直在思考三峡水利枢纽工程，在库区投入工业项目少， 基本上没有在库区建设大的工业企业，所以库区工业相对滞后，工业企业相对较 少。 2 1 1 三峡库区工业企业的种类4 3 按登记注册类型分类 内资企业1 9 0 3 个：国有企业4 7 3 个、集体企业2 7 0 个、股份合作企业1 0 4 个、 国有联营3 个、集体联营2 个、国有与集体联营6 个、其他联营2 个、国有独资 公司3 4 个、其他有限公司3 0 3 个、股份有限公司1 3 4 个、私营独资1 3 2 个、私营 合作3 3 个、私营有限责任公司3 3 1 个、私营股份有限公司7 4 个、其他内资2 个、 港澳台商投资企业6 7 个、合资经营4 7 个、与港澳台商合作经营t 0 个、港澳台独 资9 个、港澳台商投资股份有限公司1 个。 外资企业8 4 个：中外合资经营7 2 个、中外合作经营3 个、外资企业8 个、 外商投资股份有限公司i 个。 按轻重工业分类 轻工业9 6 2 个：以农产品为原料4 2 7 个、以非农产品为原料5 3 5 个。 重工业1 0 9 2 个：采掘工业8 4 个、原料工业3 7 9 个、加工工业6 2 9 个。 按企业规模分类 大型企业1 2 1 个。 中型企业2 8 9 个。 小型企业1 6 4 4 个。 按行业分类 采掘业包括：煤炭采选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色 金属矿采选业、非金属矿采选业、木木才及竹材采运业。 制造业包括：食品加t 业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业、纺织业、 服装及其他纤维制品制造业、皮革毛皮羽绒及其制品业、小材d h i 及竹藤棕草制 品业、造纸及纸制蹦忆家具制造业、印刷业及记录媒介的复制、文教体育用品 制造业、石油加工及炼焦业、橡胶制品业、塑料制品业、非金属矿物制品业、黑 色金属冶炼及压延加工业、有色令属冶炼及压延力工、忆金属制品业、普通机械 制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造_ k 、电气机械及器材制造业、f e 子 及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用品机械制造、忆其他制造业。 重庆大学硕+ 学位论文 电力、煤气及水的生产和供应业包括：电力蒸汽热水的生产和供应业、煤气 生产和供应业、自来水的生产和供应、【p 。 2 1 ，2 三峡库区淹没涉及企业统计 三峡库区淹没涉及企业共计1 5 9 9 家，这些企业分布在全库区1 7 个县( 区) 占 库区1 9 9 2 年企业总数5 1 2 7 家的3 1 2 。从淹没企业的水位看，处于一线移民水位 1 2 0 家，二线移民水位4 8 1 家，三线以上移民水位9 9 8 家。从企业的规模来看，在 1 5 9 9 家搬迁企业中，大型企、i k6 家，占0 4 ；巾型企业2 6 家，占1 6 ；小型企业 1 5 6 7 家，占9 8 。 2 1 3 三峡库区工业企业分布情况 三峡库区的大、中、小城市都建设在长江及其支流岸边，其工业企业都建设在 各个城市及其周边，所以三峡库区工业企业中的绝大多数都直接建设在三峡水库 旁边。库区工业企业主要分布在重庆市主城区( 以机械、治金、化工、建材为主) ， 图2i 一峡库区i 业企业分柑罔 f i g u r e 21t h ed i s t r i b u t i o nm a po fi n d u s t r i a lc n t m t r i s e so fr e s e r v o i r ；1 r e i to fh r e eg o r g e s 2 三峡库区工废弃物分布、处置与排放现状 然后是涪陵区和万州区，库区的其余各县工业企业相对较少，这些以农业为主的 贫困县对库区的污染主要是城市垃圾和生活污水。 2 2 固体工业废弃物处置与排放现状 2 2 1 国体工业废弃物概念 固体工业废弃物( s o l i di n d u s t r i a lw a s t e ) 是指在工业、交通等生产活动 中产生的采矿废石，选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废弃物， 又称工业废渣或工业垃圾。 2 2 2 固体工业废弃物分类 固体工业废弃物具有自身的特点：种类繁多、数量庞大、有毒有害、不易降 解等。固体工业废弃物按其化学性质可分为：工业有机同体废弃物和工业无机固 体废弃物。工业固体废弃物按照其来源及物理性状大体可分为六大类( 危险废弃 物、冶炼废渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿) 。而依废渣的毒性又可分为有毒与 无毒废渣两大类。凡含有氟、汞、砷、铬、镉、铅、氰等及其化合物和酚、放射 性物质的，均为有毒废渣。它们可通过皮肤r 食物、呼吸等渠道侵犯人体，引起 中毒。工业废渣不仅要占用土地，坡坏土壤、危害生物，而且会淤塞河床、污染 水质。不少废渣( 特别是有机质) 还是恶臭的来源，一些重金属废渣的危害还具 潜在性。 2 。2 ，3 固体工业废弃物处置与排放现状 三峡库区工业固体废弃物的排放状况如下：三峡库区每年排放大量工业固体 废弃物，这些工业固体废弃物处理率低，污染较严重。近1 0 年来，重庆及三峡库 区工业固体废弃物产量较大，且有继续恶化的势头。1 9 9 9 年全市工业固体废弃物 产生量1 5 1 1 4 7 万吨，排放量2 9 0 5 2 万吨，综合利用率仅4 3 3 。工业固体废弃 物历年累计堆存量达3 0 0 0 万吨，多数就地堆积，大量占地，部分排放江河。尤其 是一些乡镇企业，如小造纸、小电镀、小制革、小化工等产生的大量有毒、有害 物质，尚未得到妥善处理就直接进入江水，威胁着饮用水源及周边的环境。全市 库区在13 5 m 淹没线以下沿江堆存： 业固体废弃物6 4 处，堆存量2 6 3 万吨”。城市 工业垃圾年产量2 0 0 多力- 吨。这些废弃物和垃圾兀害化处理率仅7 1 ，且长期暴 露堆放存城郊或沿江两岸，一旦流入库区江河，不但直接污染水体，而且还会沉 积为底泥，形成底泥污染，严重威胁库区水体水质。2 0 0 2 年工业固体废弃物产生 量更大，比上年增k 了： 7 ，二次污染较突出。一些工、k 废弃物直接排入江河”1 ， 尤其是一些乡镇企业( 例如：土炼磺、士炼焦、砷制品、石棉制品等) 产生的有 毒、有害物质，未经处理就直接排入江中，影响严重。 i 峡库区披其卜游区每年工、i k 固体废弃物年排放量近10 0 0 万吨，综合利剧率 重庆大学硕士学位论文 不足5 0 ，大多直接堆积或排入江河。三峡库区及其上游区每年垃圾产生量近7 0 0 万吨，城市垃圾年产量2 0 0 多万吨。“，加之基础建设、房屋建设等所带来的建筑垃 圾，现阶段还只能进行堆放、填埋或部分焚烧处理，由于各种原因，有些直接堆 放在江边，由于雨水冲刷，致使污物黑水随江而下。同时，来往三峡的船只甚多， 因垃圾上岸率不高，废油及各种垃圾都直接抛向江中，滚滚长江，随处可见垃圾 和废旧塑料。库区产生量为1 1 1 6 万吨，占总量的1 6 ；影响区产生量为9 1 9 万 吨，占总量的1 4 ；上游区产生量为4 6 5 1 万吨，占总量的7 0 9 6 。 此外，三峡库区及其h 游区危险废弃物年产生量也不容忽视，仅库区危险废 弃物年产生量约4 0 万吨，其中工业危险废弃物年产生量3 9 4 万吨，医院有毒有 害废弃物年产生量0 6 万吨。 2 3 液体工业废弃物处置与排放现状 2 3 1 液体工业废弃物概念 液体工业废弃物( l i q u i di n d u s t r i a lwnsl e ) 是指各种工厂，特别是各种化学 工厂以及各类医院排放出的未经达标处理的有害废液和废水。在三峡库区，液体 工业废弃物不经处理或处理不达标就排放所造成的主要后果是直接污染库区水 体。 2 3 2 水污染的分类 水污染有两类：一类是自然污染，另一类是人为污染。当前对水体危害较大 的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污 染和生物性污染三大类”。 化学性污染：污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具 体污染杂质可分为6 类： 1 ) 无机污染物质：污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱 污染使水体的p h 值发生变化，妨碍水体自净，腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业。 2 ) 无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响 的物质，主要有汞、镉、铅、砷等元素。 3 ) 有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、 芳香烃等。它们大多是人工合成的物质，化学性质很稳定，很难被生物所分解“。 d ) 需氧污染物质：牛活污水和某些t 业废水中所合的碳水化合物、蛋白质、 脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用卜进行分解。在分解过程中需要大量 氰气，故称之为需氧污染物质1 。 5 ) 植物营养物质：主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质，以 及农e e ；| 排水中残余的氮和磷”。 2 三峡库区工废弃物分布、处置与排放现状 6 ) 油类污染物质：主要指石油对水体的污染，尤其是海洋采油和油轮事故的 污染叫。 物理性污染包括： 1 ) 悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡 沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产 生的废弃物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观，妨碍 水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。 2 ) 热污染：来自各种工业过程的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可 能引起水温升高，导致溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现 象，从而危及鱼类和水生生物的生长。 3 ) 放射性污染：由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电 站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用，使放射性废水、废弃物 显著增加，造成一定的放射性污染。 生物性污染：生活污水，特别是医院污水和某些：l ：业废水污染水体后，往 往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌，如伤 寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传 播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病，如 阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物 对水体的污染也是保护环境，保障人体健康的一大课题“。 2 3 3 液体工业废弃物处置与排放现状 每年三峡库区及其上游区废水排放总量近5 0 亿吨( 工业废水排放量2 6 亿吨、 生活污水排放量2 4 亿吨) ，其中库区废水排放量为总量的2 5 ；影响区废水排放量 为总量的1 8 ；上游区废水排放量为总量的5 7 “。 三峡库区及其上游区每年c o d 排放总量近1 5 0 万吨( 工业c o d 排放量7 0 万吨、 生活c o d 排放量8 0 万吨) ，其中库区排放量占总量的1 6 ；影响区排放量占总量的 2 2 ；上游区排放量占总量的6 2 “”。三峡库区及其上游区每年氨氮排放量近1 2 万 吨( 工业氨氮排放量5 万吨、生活氨氮排放量7 万吨) ，其中库区排放量占总量的 1 3 ；影响区排放量占总量的3 2 ；上游区排放量占总量的5 5 。 全市每年排放进入三峡库区的工业废水约1 0 亿吨，经过处珲的不到6 0 ，达 标排放在5 0 以下；城镇生活污水也是不容忽视的问题，据估计，重庆f 订年排放生 活污水约3 5 亿吨，基本末经处理就直接排入“两江”，从而进入到三峡及卜游， 其中的油污、洗涤剂和附带的其他污染物，对水环境的质量也带来很大的危害“。 到2 0 0 0 年，工、j p 废水达到1 1 亿吨，生活废水达到4 9 亿吨。c o d 达到2 57 1 万吨， 石油类达到3 2 9 9 万吨。这些t 业废水和生活污水直接或问接排放，对库区土壤， 重庆火。牛硕士学位论文 特别是库区水体将造成严重的污染1 。 2 4 气体工业废弃物处置与排放现状 2 4 1 气体工业废弃物概念 气体工业废弃物( g a si n d u s t r i a lw a s t e ) 是指各类工厂和各种内燃机车所排 放出的对大气能造成污染的各种有害气体物质。大气污染是指当大气中污染物质 的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或 物造成危害的现象。造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是 人为因素，如j 业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随管人类经济活动和生产 的迅速发展，在大量消耗能源的同时，同时也将大量的废气、烟尘物质排入大气， 严重影响了大气环境的质量，特别是在人口稠密的城市和t 业区域。所谓干洁空 气是指在自然状态下的大气( 由混合气体、水气和杂质组成) 除去水气和杂质的 空气，其主要成分是氮气，占7 8 0 9 ；氧气，占2 0 9 4 ；氩，占0 9 3 ；其它各 种含量不到0 1 的微量气体( 如氖、氦、二氧化碳、氪) 。 24 2 大气污染物分类 大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物，引起公害的往往 是人为污染物，它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。 颗粒物：指大气中液体、固体状物质，又称尘。 硫氧化物：是硫的氧化物的总称，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫， 一氧化硫等。， 碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。 氮氧化物：是氮的氧化物的总称，包括氧化亚氮，一氧化氮，二氧化氮， 三氧化二氮等。 碳氢化合物：是以碳元素和氢元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烃类气 体。 其它有害物质：如重金属类，含氟气体，含氯气体等。 243 大气污染物处置与排放现状 重庆足综合性的老工业城市，中国西南的工、e 重镇，大气污染保持着较高的 级别，工矿企业所产生的大量硫、碳、氮的氧化物气体严重超标“。重庆的工业 以机械、治金、化工为主，据有关资料统计，重庆工业废气巾燃煤排放s o 。居第一 位，约占1 业废气污染物排放重量的7 3 1 ；炯尘居第一位，占1 6 6 ；工业废水 排放污染物居第位的足悬浮物，占污染物总量的3 0 ，1 ；届二、三位的分别是硫 化物和化学耗氧量，占2 0 1 和1 69 。l 业污染负荷分布特征表明，重污染【。业 又正是重庆的主导工业。如s 0 ：排放顺序为：火电第位，占4 4 o i 化工居第 2 三峡库区工废弃物分布、处置与排放现状 位，占1 0 0 。烟尘排放居第一位的也是火电，占4 1 5 ；建材居第二，占9 5 。 工业废水排放量顺序则是治金第一，占2 2 4 ；化工第二，占2 0 5 ：机械第三， 占1 1 3 。主要悬浮物排放第一位的是机械，占4 8 3 ；治金居第二，占2 0 6 。 挥发酚排放量前三位分别是造纸占3 2 2 ，化工占2 4 4 ，治金占2 3 0 。化学耗 氧量排放顺序为造纸2 4 7 ，医药占1 7 2 ；工业废渣排放则主要来自煤炭、冶金、 机械行业”“。重庆市年耗煤1 8 0 0 万吨，产生的9 0 多万吨s0 2 和3 0 余万吨烟尘直 接排入大气，导致的酸雨，酸雾及其他大气污染造成的直接经济损失每年达2 0 多 亿元。 3 国内外处置与利用工业废弃物的成功经验 3国内外处置与利用工业废弃物的成功经验 3 1 固体工业废弃物处置与利用的成功经验 3 1 1 工业有机固体废弃物处置方法 工业有机固体废弃物概念 工业有机固体废弃物是指工厂( 产业、加工业) 排放的废弃物。通常分为废 塑料、废橡胶、废纸、废木料、废纤维等。这些固体废弃物如不处置，在自然条 件下将变质腐烂，放出有害气体，污染环境，危害人体。但固体有机废弃物中常 含有相当数量可利用的肥效元素，如n 、p 、k 、n a 、m g 、m n 、f e 等，可通过微生 物处理将这些元素生成优质复合肥料。为了解决工业有机固体废弃物的污染现状， 对固体废弃物提供安全、妥善的处理技术和途径是一个非常紧迫的问题。 工业有机固体废弃物处置方法 目前国内外采用填埋、焚烧、热分解、湿式氧化、厌氧发酵、堆肥等方法处 理有机固体废弃物，这些方法各具优缺点，均在不同程度地被应用。 1 ) 填埋法 从目前我国经济、技术条件和废弃物的现状来看，填埋法是一种适合我国国 情的实用方法，而且还是世界上普遍采用的处理方法。当然，重庆也可采用。填 埋法即卫生埋法，卫生填埋是采取防渗、压实、覆盖和气体、渗沥水治理等环境 保护措旌的固体废弃物填埋方法，它能部分回收城市固体废弃物的能量一甲烷， 能将废弃物二次处理，没有残余物处理的问题“。填埋法的优点是对废弃物的处 理量相当大。不足是它占地面积大，如果处理不当，废弃物中的病原菌和有毒物 质会渗透到外部环境，引起水源、环境以及农作物的污染“。 2 ) 焚烧法 焚烧是指废弃物中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧的过程。焚烧法的优点 是可以处理各种不同性质的废弃物，焚烧后可减少废弃物9 0 ( 取决于其灰份的不 同而不同) ，便于填士处理。常见的焚烧炉有开敞式和多室式。前者适用于处理高 热量的易燃易爆物，町防止燃烧过程中发生爆炸的危险，如硝酸纤维、聚乙烯等。 后者( 在高温和无氧或极少氧气存在下进行) 可较经济地利用热量。焚烧炉多设有 回收蒸汽装置，有的固体废弃物每公斤热值可达1 2 0 0 1 4 0 0 千卡。它的技术特点 是处理最大、减容性好、兀害化程度高，并且具有反应快、占地少、还有热能同 收等优点，是一种很有前景的处理方法”“。其不足是投资大、有烟气污染、设备 腐蚀比较严蕈。另外，对废弃物的低位热值确一定要求、一般要人了4 1 2 7 k j k g ， 还有废弃物中一些可利用资源被烧掉，焚烧的烟气带走了约3 0 的热量。 重庆大学硕士学位论文 目前，焚烧法处理工业有机固体废弃物是世界先进国家处理固体废弃物的有效 方法之一。美国、日本、挪威和丹麦等国提供一套城市垃圾焚烧设备，总投资一 般都在2 0 0 0 2 5 0 0 万美元左右“。由于投资额大和投入产出经济效益不明显，国 情又不同，因而很难被我国各级政府所采纳。国内研制开发的垃圾焚烧设备，大 多是用于焚烧医院固体废弃物的小型设备，价格虽然较便宜，但不适合大中城市固 体废弃物的集中统一处理，且存在垃圾焚烧后的废渣和余热再利用问题以及垃圾 焚烧产生的二次大气污染问题。 3 ) 热分解法 热分解法是将固体废弃物在高温缺氧的情况下进行热解，生产出燃气、油、 炭，然后再进行利用。热解法在密闭条件下进行，很少产生污染问题，处理能力 大，燃料可以由本身解决，还可回收油类等产品，其费用约为焚烧费用的2 7 。其 具体技术路线有五种：l 间接热分解；2 部分燃烧气化；3 二塔循环式热解；4 水 煤气化；5 熔融炉造气。 4 ) 固化处理技术 固化技术是通过向坡弃物中添加固化基材，使有害固体废弃物固定或包容在惰 性固化基材中的一种无害化处理过程。经过处理的固化产物应具有良好的抗渗透 性，良好的机械特性，以及抗浸出性、抗干湿、抗冻融特性。这样的固化产物可 直接在安全土地填埋场处置，也可用作建筑的基础材料或道路的路基材料。固化 处理根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化 等。 5 ) 堆肥法( 生物工程处理) 由于有机废弃物中含有相当数量可利用的肥效元素，像n 、p 、k 等。堆肥法 是在合适的水、气条件下，利用微生物降解有机质将这些元素变成优质复合肥料。 堆肥法是实现城市工业废弃物资源化、无害化、减量化的一条重要途径。与其它 处理方法相比较而言，堆肥法具有投资小，操作简便，经济效益好等优点。堆肥 法分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。 a 好氧堆肥好氧堆肥是在有氧的条件下，藉好氧微生物( 丰要是好氧细菌) 的作用来使有机物降解，它是目前普遍采用的工艺。其优点是堆肥温度高，可以 杀火病源体、虫卵和垃圾巾的植物种子，使堆肥达到无害化；另外，好氧堆肥的 环境条件也好，不会产生臭气。不足是好氧堆肥需维持一定的氤浓度，运转费用 较高。 b 厌氧堆肥厌氧堆肥是在无氧条件下藉厌氧微生物( 丰要是厌氧细菌) 的 作用米进行。其优点是运转费用低处理得当还可较充分地利片j 所产生的甲烷气 体。不足是厌氧堆肥对自机! t ? j j 分解缓慢，堆肥削期k ( 一般斋4 6 月) ，易产生 3 国内外处置与利用工业废弃物的成功经验 恶臭，占地面积大等缺点，故厌氧堆肥不适合大面积推广应用。 c 好氧一厌氧兼性好氧一厌氧兼性堆肥法也是一种适合于处理有机性固体 废弃物的方法，宜建在城市的垃圾堆放场周围。这里有足够的有机添加剂，产品 就近施用，既可减少环境污染负荷，又可实现高效生态农业，其肥质优良，营养 元素丰富，特别是对砂质土壤和变质板结土壤有明显的改良作用。 6 ) 纳米技术处理废弃物 国家“十五”8 6 3 纳米生物技术研究项目。此研究采用国内外首创的液相化学 方法、微乳化、高剪切和非均相混聚技术，将风化煤和废弃塑料加工成纳米级腐 植酸类混聚物和纳米塑料胶团溶液，再经几道工序后产出固沙保水剂，并与一定 比例的氮、磷、钾加热混拌后制成纳米多功能肥料。由中国农科院土肥所张夫道 研究员主持的“纳米风化煤多功能肥料修复荒漠化土地技术”研究成果通过了以 蒋有绪院士为主任的专家组鉴定。鉴定组专家们认为，该项技术在同类研究中为 原创性技术，其无论是对荒漠化土地进行生物修复，还是对废弃物资源化再利用 均有重要意义。 7 ) 专吃废弃物氯乙烯的微生物 美国科学家发现一种靠吞食有毒废弃物氯乙烯为生的地下微生物。这发现 为有效清除氯乙烯这种严重污染地下水源的化学物质提供了新的可能方式。美国 微生物学家弗兰克洛佛勒花了4 年时间，从密执安州的地下土壤样本中找到了 这种微生物，它就是人所周知的 b a v l 】。过去，科学家已经在利用其他一些吞 食有毒废弃物的微生物来治理环境污染，但靠吞食氯乙烯为生的微生物还是首次 发现。 氯乙烯是一种最常见的有毒工业化学制品，能在土壤中存活几百年，它通常 以一种更复杂的化合物形式存在于干洗剂和金属清洁剂中。据介绍，短暂接触氯 乙烯能引起头昏眼花、嗜睡和头痛。长时间接触则容易患一种罕见的肝癌。洛佛 勒现在正尝试通过给 b a v t 】添加植物肥料和其他富含营养的物质来提高它吃掉 氯乙烯的能力。在另一项实验中，他将自己在实验室中培育的富含b a v l 的十样混 入被氯乙烯污染的土壤中，以消除这种有害化学物质。 洛佛勒说，他的实验表明，【b a v l 】只在深达6 米的土壤中存活，即使向土 壤中大量投放这种细菌，也不会对人体造成伤害。而且，它只在有氯乙烯污染物 的土壤中存在，当这种有毒物质被吞食完后，它们失去了食物来源，数目便会急 剧下降。因此，它确实是一种理想的大然清污系统。 现在，人们主要通过把受污染的水从地下泵吸出来，撒到空气中形成细密水 雾，让阳光暴晒，使化合物自然分解来清除氯乙烯和其他有机化合物。但由丁有 重庆大学硕士学位论文 毒化学制品能够黏附在地下土壤中，用这种方法既费时费事，也无法根除所有的 污染物。 【b a v l 】的发现将进一步加速科学家利用细菌清除有毒废弃物的步伐。这项 发现将帮助科学家确定分解氯乙烯的酶，如果能够找到这种酶，科学家可能借助 基因工程，培育出更多能在有氧条件下生存，或能比 b a v l 】吞食速度更快的细 菌来清洁地下水源。 8 ) 堆山绿化法 堆山绿化法是根据城市建设的规划，选择安全、合适、符合卫生要求的垃圾 堆放场，把工业废渣、粉煤灰、建筑渣土和垃圾进行堆山处理的方法。实践证明， 垃圾堆山绿化处理完全可行。 9 ) 厌氧消化法