粉煤灰的环境影响与综合利用.doc

粉煤灰的环境影响与综合利用摘要：本文介绍了粉煤灰的来源、物理化学特性及其产生环境污染，重点探讨了粉煤灰的综合利用途径，并简单阐述了其发展前景与存在问题。关键词：粉煤灰；理化性质；环境污染；综合利用中图分类号： x828 文献标识码：a 文章编号：1007-0370（2011）11-0239-01煤炭在我国的能源消费中占七成之多，预计未来50 年我国的一次性能源生产消费以煤炭为主的格局不会改变。我国煤炭灰分含量普遍较高，所以粉煤灰产量很大。粉煤灰的处理和利用问题已成为我国亟待解决的首要问题之一。1 粉煤灰的来源粉煤灰是对燃煤工业排放的煤灰的通俗称法，主要来源于火电厂和大型工矿企业的动力锅炉。中国是世界上最大的“排灰国”。2009 年中国产生的粉煤灰达3.75 亿吨，相当于目前中国城市生活垃圾总量的两倍多，是中国工业固体废物的最大单一排放源，对我国的环境治理形成了极大的挑战。2 粉煤灰的理化性质粉煤灰是由大小不等，形状不规则的粉状颗粒物组成，颗粒呈多孔型蜂窝状，比表面积较大，具有较高的吸附活性。粉煤灰的主要化学成分为二氧化硅（sio2），氧化铝（al2o3）和氧化铁（fe2o3），其它的如氧化钙（cao）、氧化镁（mgo）、氧化钠（na2o）、氧化钾（k2o）和三氧化硫（so3）量较小。此外，粉煤灰中含有锑、砷、硼、镉、铬、钴、铜、铅、锰、汞、钼、镍、硒，钒等重金属元素，以及源于原煤中的镭、钍、铀等放射性元素。3 粉煤灰的潜在影响及危害3.1 大气污染扬起的粉煤灰沉降范围可达1015万平方公里，对灰场以外较远的范围都能构成威胁。内蒙古、山西、陕西等地区煤炭、火电工业集中，排放的大量粉煤灰在西北风的作用下扩大了污染的范围。北京地处我国主要沙尘源区的下风向，大气颗粒物污染外来源在冬春季对北京矿物气溶胶的贡献要高于夏秋季。3.2 水体污染粉煤灰贮灰场浸出液中有害物质渗入水中，对灰场附近的浅层地下水和地表水造成污染。粉煤灰也会随风扩散，扩散到河流、湖泊中，污染水体。3.3 土壤污染粉煤灰的堆放占用大量土地，且遇水容易使粉煤灰中的元素渗透到土壤。由于粉煤灰高盐高碱，下渗、扩散到土地导致周边土地盐碱化，不再适于农作物的种植，严重影响农业生产和生态环境。3.4 地质灾害强降雨、洪涝等自然灾害引起山体崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害时，灰场中贮存的数十万吨粉煤灰会成为人身安全和生态环境的巨大隐患。3.5 对人体健康的危害火电厂灰场中的有害物质会通过呼吸、饮水等途径直接进入人体，或通过食物链间接进入人体，累积到一定的水平时，会严重危害人体健康。由于某些煤中226镭、232钍、40钾等放射性核素含量较高，燃烧后粉煤灰中的放射性元素也相对富集。这些有害物质即使在粉煤灰综合利用之后，也有可能继续危害人体健康。4 粉煤灰的综合利用4.1 粉煤灰在建筑和建材工业中的应用建筑工程方面，可利用粉煤灰作为道路和土建的回填物料，也可以替代粘土作为水泥原料以及混合料使用。建筑材料方面，可利用粉煤灰生产的建材主要有粉煤灰水泥、烧结粉煤灰砖、粉煤灰陶粒、粉煤灰面砖等等数十种产品。4.2 粉煤灰在道路工程中的应用粉煤灰可作为主要材料或辅助材料，作造路基层和底基层，路堤、路面修复及回填料、灌浆料等。研究表明利用脱碳粉煤灰混凝土修复路面，其路面强度与不掺粉煤灰的路面强度接近，符合国家路面工程标准要求。4.3 粉煤灰作为充填材料在填筑材料方面应用主要有综合回填、矿区回填等。粉煤灰作为复垦采空区的充填材料，既可使采煤破坏的土地得到治理，又减少粉煤灰占地以及对环境的污染。4.4 粉煤灰在农业方面的应用农业用粉煤灰以改良土壤，如可以降低粘土中粘粒含量及土壤容重，增加土壤孔隙率，提高土壤含水量和田间持水量等。粉煤灰含有大量植物生长需要的营养元素和无机质，可作肥料的生产原料。4.5 粉煤灰在环境保护中的应用粉煤灰具有较高的吸附活性，可用来净化废水，对cod和色度等都有较好的去除效果。此外，粉煤灰中含cao 等碱性物质，可作燃煤烟气的脱硫剂。4.6 粉煤灰在化学工业中的应用采用物理、化学和冶金等相结合的工艺方法系列的提取原存于煤炭中的镍、镓、钒、锗等多种稀有金属和稀土化合物；经过分选出来的初级产品再进行深加工生产高附加值的产品，如初步分离出来的富铁玻璃体微珠可用于制备耐火涂料、人造防火材料等升级型产品。5 发展前景与存在问题粉煤灰综合利用技术的可待续发展，既能解决粉煤灰的环境污染问题，又能带来很大的经济、社会效益。未来的发展重点是开拓粉煤灰综合利用领域，加强粉煤灰高新技术的研究，提高粉煤灰的利用价值。但需要注意的是，部分粉煤灰中有毒重金属及放射性元素含量偏高，其资源化过程中要提防二次污染。其次，长期以来地方政府牺牲环境追求经济效益的观念尚未完全转变，粉煤灰治理与利用仍缺乏监管。参考文献1 张全国,王学涛,杨群发,等脱碳粉煤灰修复公路路面应用技术研究j.环境工程，2001,19(1).2 李青,潘焰平,宋淑娜.火力发电厂节能减排手册m.北京：中国电力出版社，20103 pandey vc，singh js，singh rp et alarsenic hazards in coal fly ash and its fate in indian scenarioreso