蘇文湫


摘要:鎢冶煉過程產生大量鎢冶煉廢渣(鎢渣),早期鎢冶煉廠鎢渣堆存不規范,鎢渣堆場三防(防風、防雨、防滲)措施不到位,對環境潛在污染風險較大。目前,對鎢渣產生和危害的研究較多,但鎢冶煉廢棄地的污染調查研究較少。本文以贛州某鎢制品冶煉廢棄地作為研究對象,對場地固體廢物、殘留廢水和土壤進行了取樣調查分析。根據調查結果,鎢冶煉廢棄地的固體廢物、殘留廢水及土壤均存在重金屬超標等問題。
Abstract: Tungsten smelting process produces a large number of tungsten slag. In the early stage, tungsten slag is storaged in unstandardized, and the three measures of preventing wind, rain and seepage are not effective, so the potential pollution risk to the environment is high. At present, there are many studies on the production and harm of tungsten slag, but there are few investigations and studies on the pollution of tungsten smelting wasteland. Taking a tungsten product smelting wasteland in Ganzhou as the research object, the solid waste, waste water and soil of the site were sampled and analyzed. According to the investigation results, the problems of excessive heavy metals in solid wastes, residual wastewater and soil of tungsten smelting wasteland exist.
關鍵詞:鎢渣;冶煉廢棄地;重金屬
Key words: tungsten slag;smelting wasteland;heavy metal
中圖分類號:X758 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1006-4311(2019)14-0118-05
0 ?引言
贛州是中國最重要的有色金屬基地之一,黑鎢礦和離子型中、重稀土礦儲量居中國之冠,素有“世界鎢都”之稱,是主要的鎢冶煉基地。鎢冶煉生產過程中產生大量污染物,其中有鎢礦物中的伴生元素鉬、砷、錳、磷等,也有處理過程中加入的化學物質及其反應產物,如氫氧化鈉、碳酸鈉、鹽酸、硫酸、氯化鈣、煤油和有機溶劑等。早期鎢冶煉企業,環保措施不完善,大量固體廢物,如鎢渣、鉬渣、轉化渣及污水處理污泥等未能妥善處理,堆存于廠區內,對冶煉場地造成嚴重污染。
目前,部分已關停的鎢冶煉企業遺留廢棄地還堆存大量固體廢物及含重金屬廢水,對周邊環境潛在污染隱患,本文以贛州某鎢冶煉廢棄地為調查對象,重點評估了該廢棄地的固體廢物、殘留廢水及土壤的重金屬污染,為治理鎢冶煉廢棄地提供可靠依據。
1 ?調查場地概況
1.1 企業概況
污染場地為贛州某鎢制品有限公司冶煉廠廢棄地,廠區用地1.70hm2,公司于2000年投產,2013年停產,截止調查前廠區主要建筑物已拆除完畢,遺留大量固體廢棄物尚未清理完畢。
1.2 生產工藝
鎢制品冶煉廢棄地位于江西省贛縣沙地鎮攸鎮創業園區,從事采購、代加工含白鎢選礦、鎢廢料加工,主要產品為APT(仲鎢酸銨)。以白鎢礦和含鎢廢料為原料,采用濕法冶金工藝,工藝流程一般分為三段:精礦分解、溶液凈化除雜質、制取APT產品。主要工藝流程見圖1。
1.3 廠區現狀
經現場踏勘,該鎢冶煉廠區原廠房包含蒸發結晶車間、浸出車間、煅燒車間、產品車間、原料車間和生活區等建筑物,主要建筑物在調查時均已拆除,遺留大量原輔料廢渣及建筑垃圾。現場共遺留原料、輔料及建筑垃圾等固體廢物12處;殘留廢水池5處,包含水處理站廢水池、生產廢水池和集水池,廠區平面概況如圖2。
2 ?環境調查分析與評價
2.1 固體廢物調查分析評價
2.1.1 分布與數量
廠區內固體廢物堆分布及取樣情況見圖3,固廢堆照片片如圖4所示,固體廢物堆存情況如表1所示。
場地內固體廢物堆場共12處。根據現場調查,固體廢物堆中黑色遺留原料堆3處,主要分布于場地南部堆場;白色遺留輔料堆4處主要分布于場地北部;建筑垃圾2處,位于煅燒車間窯爐周邊;廢棄渣1處,位于水處理車間旁邊,冶煉廢渣2處,位于廢渣填埋區,場內已堆存固體廢物合計1385.04m3。
2.1.2 固體廢物浸出毒性監測評估
固體廢物浸出濃度統計與評價結果見表2,由表可知各類固體廢物浸出液中各測定項目濃度均低于《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3-2007)中浸出毒性鑒別標準值及《危險廢物鑒別標準腐蝕性鑒別》(GB5085.1-2007)中pH要求。固體廢物浸出液,除pH和砷外其它測定項目低于《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)最高允許排放濃度,其中遺留原料、遺留輔料、廢棄渣和冶煉廢渣的pH超出《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)一級標準限值;冶煉廢渣浸出液中砷濃度超出《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)最高允許排放濃度。
經鑒別,所取固體廢物中,建筑垃圾為第Ⅰ類一般工業固體廢物;遺留原料、遺留輔料、廢棄渣和冶煉廢渣均為第Ⅱ類一般工業固體廢物。第Ⅱ類一般工業固體廢物建議外運至Ⅱ類堆場填埋,也可以外委處理處置;建筑垃圾建議可作為填方利用。
2.2 殘留廢水調查分析評價
2.2.1 監測項目
根據項目特點,重點對重金屬進行監測分析,監測項目為:pH、六價鉻、砷、汞、鋅、銅、鎘、鉛、總鉻、鎳共10項。
2.2.2 廢水概況
根據現場調查,場地內主要廢水分布5處,主要分布為水處理站、生產水池和廢水池,主要分布于場地北側,經估算,場地內廢水量約為752m3。廠區內廢水現狀及采樣見圖4,廢水水量估算如表3所示。
2.2.3 監測結果分析
廢水水質分析結果如表4所示。
由表可知,廠區內各廢水取樣點普遍存在pH超標及重金屬砷、汞、鎘、鉛超標的情況。具體超標情況如下:
①水處理站。
由表4可知,水處理站廢水pH、砷、汞、鎘、鉛、鎳超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質標,其中W1監測點pH、砷、鎳超標分別為2.85、0.68mg/L和0.11mg/L;W2監測點pH、砷、汞、鎘、鉛、鎳超標,分別為0.37、0.876mg/L、1.8×10-4mg/L、0.02mg/L、0.589mg/L、1.31mg/L。W1廢水pH(2.85)和W2廢水pH(0.37)、砷(0.876mg/L)、鎳(1.31mg/L)超《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)標準要求。
②廢水池。
由表4可知,廢水池廢水pH、砷、汞、鎳超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質標,其中W3監測點pH、砷超標分別為9.74和0.617mg/L;W4監測點砷、汞、鎳超標,分別為0.606mg/L、2.6×10-4mg/L、0.18mg/L。W3廢水pH(9.74)、砷(0.617mg/L)和W4廢水砷(0.606mg/L)超《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)標準要求。
③生產水池。
由表4可知,生產水池廢水pH、砷、汞、鎳超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質標,分別為3、0.112mg/L、2.6×10-4mg/L和0.32mg/L;生產廢水池廢水pH為3,超出《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)標準要求。
廠區內水處理站廢水pH、砷、鎳和廢水池廢水pH、砷超過《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)標準要求,建議委托有資質單位進行處理,生產水池廢水僅pH超過《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)標準要求,可采用中和法處理達標后排放。
2.3 土壤調查分析評價
2.3.1 采樣方案
根據國家發布的《場地環境調查技術導則》(HJ 25.1-2014)、《場地環境監測技術導則》(HJ 25.2-2014)、《污染場地風險評估技術導則》(HJ 25.3-2014)及本項目污染識別結果,確定本項目場地調查的采樣點布點。
本次調查共設置了18個土壤采樣點,編號為HF-S1~HF-S18,涵蓋各廠房及固體廢物堆存區域。每個土壤采樣點的采樣層次和采樣深度根據土壤樣品的形狀確定,采樣深度:4~6米,采樣點及土壤采樣情況如圖5、圖6。
2.3.2 土壤監測結果
本項目場地共鉆探18個土壤采樣點,采集土壤樣品110個,監測項目為pH、砷、汞、鋅、銅、鉛、鎘、總鉻、鎳,共9項。本次土壤檢出污染物的濃度統計結果見表5。
2.3.3 土壤污染評估
目前,對場地重金屬污染程度的界定尚無統一標準,本研究結合現有土壤環境質量指標,將土壤重金屬污染程度劃分為三類,即輕度污染、中度污染、重度污染。輕度污染指土壤重金屬濃度值大于《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)三級標準、北京市《場地環境風險評價篩選值》(DB11/T 811-2011)中公園與綠地篩選值、《建設用地土壤污染風險篩選值(征求意見稿)》中較小值,小于上訴三個標準中的較大值;中度污染指土壤重金屬濃度值大于上訴三個標準中較大值,小于較大值5倍;重度污染指土壤重金屬濃度值大于上訴三個標準中的較大值的5倍,重金屬污染程度劃分詳見表6。
根據表5和表6可知,場地內土壤重金屬砷、鎘、鎳超標,且根據表6,土壤鎳、鎘超標屬于輕度污染,土壤砷超標屬于中度污染,無土壤重度污染情況出現。
4 ?結論
鎢冶煉廢棄地場地調查結果表明,廢棄工業場地內堆存的部分固體廢物屬于第Ⅱ類一般工業固體廢物,對周邊環境存在潛在污染風險,需要妥善處置;廢棄地殘留廢水普遍存在重金屬超標問題,未經處理達標不得外排;廢棄地土壤存在重金屬超標污染,應根據廢棄地規劃用途,采取適當的修復工程措施。
參考文獻:
[1]龍琳,魏立安.鎢冶煉行業清潔生產評價方法探討[J].江西科學,2008,26(4):645-649.
[2]劉學軍.我國鎢礦資源開發利用現狀及對策[J].中國鎢業,2003,18(2):17.
[3]崔佳娜.我國鎢冶煉工藝技術的發展及比較[J].稀有金屬與硬質合金,2004,32(4):51-55.
[4]陳林,楊延梅,等.鎢渣綜合利用產生固體廢物的污染特征[J].環境污染與防治,2015,37(12):66-70.
[5]楊金忠,高何鳳,等.仲鎢酸銨(APT)生產中鎢渣的污染特性分析[J].環境工程技術學報,2015,5(6):525-530.
[6]許偉,張建榮.工業污染場地環境調查工作存在的問題及對策[J].寧夏農林科技,2016,57(04):52-54.
[7]胡宏濤,龍明策.加油站場地調查及污染土壤和地下水修復方法研究[J].中國資源綜合利用,2018,36(4):86-88.