關(guān)注重金屬污染：清潔生產(chǎn)能否洗凈重金屬“污垢”
關(guān)注重金屬污染
云南曲靖鉻渣污染、鎘鉈導(dǎo)致廣西賀江水污染，湖南石門土法煉砒霜造成河水砷超標(biāo)……面對頻發(fā)的重金屬污染事件，人們反思并尋求治本之道。
“在重金屬治理手段上，應(yīng)逐漸從過去單純的末端治理向源頭預(yù)防、過程阻斷、清潔生產(chǎn)和末端治理的全過程綜合防控理念轉(zhuǎn)變。”中科院過程工程研究所副所長、濕法冶金清潔生產(chǎn)技術(shù)國家工程實驗室主任齊濤告訴科技日報記者，重金屬污染大多在冶煉中產(chǎn)生，要阻斷生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染，推行全過程污染控制的清潔生產(chǎn)是當(dāng)務(wù)之急。
不能再走邊治理邊排放的老路
3年前出臺的《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中，汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷，成為中國重點防控的5類重金屬；到2015年，“重點區(qū)域”鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷等重金屬污染物的排放，要比2007年削減15%。
《2013年上半年全國環(huán)境質(zhì)量狀況》顯示，12個地表水國控斷面（點位）共出現(xiàn)22次重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，其中長江和黃河流域重金屬污染較重。從污染指標(biāo)看，汞超標(biāo)頻次最多，占總超標(biāo)次數(shù)的50%；其次是砷，占36.4%。
“近些年發(fā)生的幾起突發(fā)性重金屬污染事件都來自冶煉廠，主要特點是污染嚴(yán)重、影響惡劣、處理難度大。”北京礦冶研究總院總工程師、礦物加工國家重點實驗室副主任何發(fā)鈺稱，防治重金屬污染需從采礦、選礦、冶煉和使用等多方進(jìn)行控制。
“我們不能再走邊治理邊排放的老路，修復(fù)的速度肯定趕不上污染物的排放。”中南大學(xué)國家重金屬污染防治工程技術(shù)研究中心主任柴立元直言，如果點源控制得當(dāng)，后端的環(huán)境問題可能會得到有效解決。從資源角度而言，清潔技術(shù)的研發(fā)、推廣尤為迫切。
20年前的“覺醒”
清潔生產(chǎn)理念，科技部早在20年前就用項目支持進(jìn)行詮釋。1994年起，中科院過程工程研究所張懿院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊，以化工、冶金系統(tǒng)突出的重污染行業(yè)鉻化工為突破口，開拓了鉻鹽清潔工藝與集成技術(shù)，成為國家科技攻關(guān)立項的第一個清潔生產(chǎn)項目。
“鉻污染主要來源于鉻鹽生產(chǎn)、電鍍和鞣革等行業(yè)。我國目前多數(shù)鉻鹽產(chǎn)能采用傳統(tǒng)的有鈣焙燒工藝生產(chǎn)，鉻渣是鉻鹽生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有少量鉻酸鈣等六價鉻的廢渣，屬危險廢棄物。”齊濤介紹說，國家有關(guān)部門和科研單位及鉻鹽企業(yè)，都在積極推動鉻鹽行業(yè)清潔生產(chǎn)實施計劃。
我國是世界鉻鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，總產(chǎn)能接近40萬噸，約占世界總產(chǎn)能的1/3以上。由于缺乏經(jīng)濟(jì)有效的治理與綜合利用技術(shù)，鉻渣處理歷來是鉻鹽行業(yè)最頭疼的問題。我國絕大部分鉻鹽生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的鉻渣都被堆積起來，直至2012年年底，才解決了鉻渣污染問題。
“推行清潔生產(chǎn)新技術(shù)，強(qiáng)化源頭污染控制與廢棄物資源化利用，開發(fā)高附加值產(chǎn)品，成為當(dāng)前國內(nèi)外鉻鹽行業(yè)發(fā)展的方向。”齊濤告訴記者，亞熔鹽鉻鹽清潔生產(chǎn)集成技術(shù)，使鉻回收率從80%提高到96%，反應(yīng)過程能耗降低20%以上。由于生產(chǎn)過程不加鈣鎂輔料，鉻渣由傳統(tǒng)工藝的5%下降到1.5%以下，清潔工藝產(chǎn)生的含鉻鐵渣脫鉻后可生產(chǎn)鐵系脫硫劑產(chǎn)品或作為水泥添加料，最終實現(xiàn)近零排放。
2005年，該技術(shù)獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。2002年，在河南義馬建成萬噸級鉻鹽清潔生產(chǎn)示范裝置，經(jīng)過技術(shù)改造和完善，2007—2012年間實現(xiàn)全流程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，并實現(xiàn)贏利。經(jīng)測算，在同等生產(chǎn)規(guī)模下，新工藝氧化鉻生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)焙燒工藝下降約17%。
針對釩鉻性質(zhì)相近難分離的問題，中科院過程工程研究所科研團(tuán)隊進(jìn)一步拓展，成功開發(fā)“釩鉻清潔高效分離與資源化利用技術(shù)”，與企業(yè)合作已在遼寧省葫蘆島市實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成為世界首套萬噸級釩鉻高效萃取分離生產(chǎn)線。該技術(shù)成果被鑒定為國際領(lǐng)先水平，并于2013年獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
清潔生產(chǎn)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化之難
清潔生產(chǎn)技術(shù)接踵而至，是否就能沖出重金屬污染的窘境？答案絕非如此簡單。
“當(dāng)前重金屬污染事件頻發(fā)，與先進(jìn)技術(shù)的覆蓋面不夠相關(guān)。”在齊濤看來，企業(yè)缺乏自主創(chuàng)新意識和能力時，由于過分擔(dān)心技術(shù)風(fēng)險，害怕承擔(dān)責(zé)任，產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)難度會更大。
“應(yīng)基于環(huán)境和健康的牽引，開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、實用的技術(shù)。”柴立元認(rèn)為，目前新技術(shù)推廣的力度還不夠，“要快速推廣新技術(shù)，核心問題就是低成本”。
相比于一項新技術(shù)的概念設(shè)計、技術(shù)研發(fā)、中試示范，齊濤覺得最難的是產(chǎn)業(yè)化。鉻鹽清潔生產(chǎn)項目雖然瞄準(zhǔn)了國家的重大需求，但該行業(yè)屬于國家基礎(chǔ)工業(yè)，行業(yè)利潤率較低、企業(yè)規(guī)模小，在產(chǎn)業(yè)化過程中始終面臨資金緊缺的難題。
“如果不是國家863計劃、中科院知識創(chuàng)新工程和國家發(fā)改委鉻鹽技術(shù)改造等項目的支持，這項技術(shù)可能就夭折在產(chǎn)業(yè)化示范階段。”清潔生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化依然困難重重，齊濤有些無奈，“原創(chuàng)性新技術(shù)從實驗室到產(chǎn)業(yè)化，目前企業(yè)是投資主體，我們與合作企業(yè)的項目就遭遇了資金缺乏、技術(shù)人員不足的困難。”
為此，齊濤建議，國家從政策和資金層面傾斜，加大對清潔生產(chǎn)技術(shù)的持續(xù)穩(wěn)定支持。此外還要加速淘汰落后技術(shù)和產(chǎn)能，利用清潔生產(chǎn)新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，推進(jìn)有色金屬產(chǎn)業(yè)步入綠色清潔快車道。
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