沈阳新城子的铬渣溯源.docx

沈阳新城子的铬渣溯源：2004年国家治理铬渣污染要求如下： 国家发展与改革委员会与国家环境保护总局制定彻底解决铬渣治理方案，铬化合物生产中产生的有毒废渣，属于危险固体废物。对我国环境已造成严重危害，需引起国家和地方政府的关注。我国铬化合物生产特点，规摸小，厂点多，地点分散，技术落后，治理不达标，事故频发，威胁人身安全和身体健康，大量破坏环境。每年产生铬渣60余万吨，历史遗存600余万吨，经解毒处理和综合利用的不足17%，严重污染土壤有1250万吨。据介绍，铬渣中因含有1%2%的铬酸钙（致癌物）和0.5%1%的水溶性六价铬剧毒物而成为有毒废物，铬渣的处理历来被认为是铬化工行业最头痛的问题，也是世界性的难题。目前，国内外处理铬渣的专利技术不下10项，但真正工业化的技术却寥寥无几，有些甚至还处于理论研究阶段，有些因成本太高而得不到实际应用。到目前为止，还难以找到一个真正经济、有效、实用的技术。这正是铬渣污染越来越严重的原因之一。沈阳新城子铬渣历史沿革：铬渣是沈阳新城化工厂主导产品铬盐系列生产的废弃物，该工厂始建于上个世纪50年代初。它隶属沈阳市石化局，是沈阳市较大的化工生产企业，也是全国主要铬盐和乐果农药的生产基地，厂区占地面积96万平方米，主要生产铬盐、农药、化学试剂等产品。铬渣是该厂生产铬盐系列产品工艺过程中浸出的废渣，属危险废物。几十年生产过程中产生的含铬废渣积存总量达30万吨，形成占地面积18000平方米的铬渣山。铬渣山距新城子区城区中心约2公里，周围农田保护地几十米，最近农灌地下水井1公里，距沈阳市黄家水源地约10公里，辽河约15公里，该地区属于环境敏感区域。企业破产后，厂区地面多呈黄色，周围水体也受到严重污染。铬渣中含有0.9-1.1%的水溶性六价铬，极易随雨水冲淋流入河里及渗入地下，对该地区地表水和地下水环境构成严重威胁，可危害人体健康及生态环境，已经成为影响社会稳定的一大隐患，并且铬渣山浪费大量土地资源。1996年企业破产以来，市环保局加强了对铬渣山的监管及监测。先后组织五次大规模的对铬渣山封存、覆盖和修复工作，并将分散的铬渣统一封存，前后共投入300多万元资金，有效地控制了铬渣的污染和流失。同时，每年定期对场区内外地表水、地下水进行监测，预防污染事故的发生。鉴于该铬渣山处置已经势在必行，辽宁省危险废物管理中心与辽宁省环境监测中心站两次对该铬渣进行监测分析，同时分析了该铬渣在不同的酸度下六价铬的含量，由实验结果看，随着酸度增加，六价铬的浓度也随之递增，此数据既掌握了沈阳新民铬渣的污染状况，同时为科研部门和环境管理部门提出铬渣治理措施提供技术支持，为早日解决铬渣污染问题尽一份力量。“十二五”规划事件：2011年2月18日，重金属污染综合防治“十二五”规划已被国务院正式批复。规划要求：到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%；非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。 点评： 该规划自2010年7月提出到近日得到国务院批复，成为第一个“十二五”国家规划。规划研究提出涉及铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染防治技术标准、政策措施和管理规定，制定涉及含砷、铅、汞、铬、镉等重金属的“高污染、高环境风险”产品名录，全面排查整治重金属排污企业，优化涉重金属产业结构，完善重金属污染防治体系、事故应急体系及环境与健康风险评估体系等三大监管体系，为有效控制重金属污染奠定坚实基础。沈阳新城子污染现状：铬渣是该厂生产铬盐系列产品工艺过程中浸出的废渣，属危险废物。几十年生产过程中产生的含铬废渣积存总量达30万吨，形成占地面积18000平方米的铬渣山。铬渣山距新城子区城区中心约2公里，周围农田保护地几十米，最近农灌地下水井1公里，距沈阳市黄家水源地约10公里，辽河约15公里，该地区属于环境敏感区域。企业破产后，厂区地面多呈黄色，周围水体也受到严重污染。铬渣中含有0.9-1.1%的水溶性六价铬，极易随雨水冲淋流入河里及渗入地下，对该地区地表水和地下水环境构成严重威胁，可危害人体健康及生态环境，已经成为影响社会稳定的一大隐患，并且铬渣山浪费大量土地资源。1996年企业破产以来，市环保局加强了对铬渣山的监管及监测。先后组织五次大规模的对铬渣山封存、覆盖和修复工作，并将分散的铬渣统一封存，前后共投入300多万元资金，有效地控制了铬渣的污染和流失。同时，每年定期对场区内外地表水、地下水进行监测，预防污染事故的发生。我们对附近工厂的土壤进行采样，从下图中可以看出重金属铬的五种不同形态中，残渣态的含量最大，占全量铬含量的49.74%，其次含量较高的形态是碳酸盐结合态占21.4%，交换态铬和铁锰氧化铬的含量分别占11.47%和11.1%，占全量铬比例最小的是有机态，含量为6.25%，从总体来看，新城子区域中铬的形态分布是残渣态碳酸盐结合态铁锰氧化态有机态。因此新城子铬渣堆存区土壤中铬的全量平均值明显高于该地土壤元素背景值，且离铬渣山越远，铬含量有降低的趋势，土壤环境因素对铬的形态分布，迁移转化和生物毒性均有很大影响，因此对新城子研究区域潜在的环境污染问题应当引起高度的重视。沈阳新城子治理弊端：该项目总投资8250万元，资金来源于国家铬渣专项补贴资金和地方政府配套资金。铬渣总处理量30万吨，项目拟建于原新城子化工厂内，即新城子区化工工业园，占地55200平方米。将新建一条年处理规模为10万吨的立窑生产线及其配套设施，主要包括铬渣、煤和黏土的破碎系统和烘干系统、物料储存及输送系统、物料粉磨系统、粉状物料均化系统和立式干法解毒窑系统。其中项目建设期1年，运行期为3年。而其余的铬渣用于配制水泥生料烧制水泥。水泥生产过程中原料的破碎和生料及水泥的粉磨，均可由于破碎装备的含铬工作部件（如锤头和衬板）、粉磨设备的含铬的研磨介质（如钢球和衬板等），随着工作部件或研磨介质的磨损，金属铬进入水泥生料，经过氧化气氛下的高温煅烧，转变为有毒的六价铬。相当多数国家的水泥回转窑高温带使用含铬耐火砖，在回转窑出口处高温、高氧分压、炉料高碱度等条件下，耐火砖中的铬化合物氧化成为以六价铬为主的化合物。随着磨损脱落的耐火砖进入水泥熟料，致使水泥熟料中水溶性六价铬含量有所提高。更有甚者，部分水泥企业无视六价铬污染，将拆除的镁铬耐火砖混入水泥熟料，作为水泥的惰性混合材，一起粉磨水泥，也是水泥中六价铬含量较高的重要原因。根据研制者提出的铬渣作水泥矿化剂的最佳工艺技术条件为：“立窑法水泥生产，铬渣投加量2，炉温1300-1400，则Cr6+还原率96”。即使还原率达到96，铬渣中Cr6+含量仍达到400ppm，以任何标准衡量，铬渣都没有达到除毒效果。只是铬渣中的Cr6+被无毒的水泥熟料中的其他成分稀释了，最终水泥中的Cr6+为8ppm，此方法没有达到将铬渣彻底除毒的目的。 立窑生产水泥是一种落后、分散的生产方法，窑内温差很大，中心部位比四周温度高，靠经验人为调控，很难保证“最佳工艺技术条件”，略有波动，水泥中Cr6+含量就会超过国家标准。这种方法除毒的可靠性也存在严重问题，简单来讲，在生产水泥所需要的高温高碱性环境下，Cr3+存在着被重新被氧化为Cr6+的可能性。铬渣在以化学方法所建立的强还原环境中绝大部分Cr6+都会转变为Cr3+，但是当这种环境撤除后，Cr6+与Cr3+会在新的环境中逐步达到新的平衡，其过程可能持续