汞,一種有毒的化學元素,元素周期表第80位,俗稱水銀,是常溫常壓下唯一以液態存在的金屬。它用途廣泛,可以用來制作溫度計、催化劑、顏料、發光體等,而在人們口服、過量吸入其粉塵及皮膚涂抹時,均可引起中毒。所以,在使用含汞的物品時,人們必須十分小心。
一些人類活動必然引起汞排放,包括汞的使用、物質當中含有汞雜質以及廢物處理而引起的汞排放。人們認為,燃煤電廠是大氣中全球汞排放的最大源頭。
水泥生產并非我國最大的大氣汞排放源,但卻是重要的汞排放源之一。尤其是在水泥窯協同處置城市廢棄物正方興未艾的時候,水泥窯如何脫汞,成為水泥業界正在面臨的一道考題。
近年來,我國為限汞做出了重要努力。
2013年1月19日,UNEP啟動的全球汞公約談判在全球140余個國家達成共識,全球首個汞限排公約《水俁公約》的最終文本一致通過,這是全球首次通過具有法律約束力的條約限制汞排放和泄露。
2013年年初,我國環保部就《汞污染防治技術政策》公開向社會征求意見并提出:到2015年,涉汞行業基本實現汞污染物的全過程監控,含汞廢氣、廢水穩定達標排放;到2020年,含汞廢物得到全面控制,在資源利用、能源消耗和污染排放指標方面達到國際先進水平。
2013年10月,我國政府簽署了《水俁公約》,推動了我國水泥行業汞污染減排啟動工作。
2013年年底頒布的《水泥工業大氣污染物排放標準》(GB4915-2013)和《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》(GB30485-2013)中,首次明確了汞(Hg)的控制指標,給出了最高0.05 mg/m3的允許排放濃度限值。
到2015年,中國汞消費量將減至638噸/年——由工業和信息化部、科技部、財政部發布的《工業清潔生產推行“十二五”規劃》明確提出這樣的目標。
跨進2015年的門檻,我們已經進入依法治國的新時代,水泥行業該如何應對汞污染減排?
中國水泥協會秘書長孔祥忠為我國水泥行業汞污染減排啟動工作提出建議:一是啟動行業汞排放評估工作。對典型地區和企業的原料、燃料和煙氣開展現場監測工作,對原燃料和煙氣排放中汞含量的范圍有所掌握,為下一步標準制訂和從原料輸入控制汞排放提供數據依據。二是開展汞控制與減排技術的研發。國內外可借鑒的技術措施較少,且多數缺乏在水泥行業的最佳實踐,技術研發和工程示范均需要一定的周期,在行業需要大規模實施前需要掌握技術經濟都成熟可靠的技術措施。
環保部發布的《汞污染防治技術政策》,對水泥生產汞污染防治提出具體對策。
鼓勵采用新型干法水泥窯生產工藝,鼓勵采用窯磨一體機運行模式,減少水泥窯的汞排放總量。新型干法水泥生產工藝可用于各種低品位煤種,確保煤粉在低而平均的過剩系數下完全燃燒,有效控制一次風量,同時減少有害氣體的產生。新型干法水泥生產工藝可提高水泥熟料產量5%~10%。部分水泥企業使用的是窯磨一體機,生料磨生料氣流中粉塵濃度達到100g/m3,具有很好的汞污染控制作用。增加窯磨一體機模式的運行時間可以減少水泥窯的汞排放總量。
鼓勵采用布袋除塵等高效除塵協同脫汞技術。水泥窯煙氣中的汞大部分冷凝于顆粒物中,對于布袋除塵設施,布袋纖維上粘結的濾料也對汞起到了吸附作用,因此采用高效除塵設施可有效控制水泥窯的汞排放,實現協同控制。袋式除塵器較靜電除塵器的單位汞去除成本小且能達到更高的汞去除率。
鼓勵水泥低碳化生產等的節能減排技術和資源綜合利用技術的研發與應用。除了在水泥生產過程中采取相關措施達到減排目的,另一根本途徑是減少水泥熟料的用量,控制水泥熟料的產量。一方面可提高水泥的終端產品——混凝土的耐久性,延長建筑物的使用壽命,達到降低水泥用量的目的;另一方面,也可通過使用非混凝土結構的特色建筑材料來降低水泥的用量。水泥生產應注重混凝土的耐久性,提高建筑物和構筑物的使用壽命,從而減少水泥的產量。
盡管《技術政策》中對水泥生產中汞污染防治給出了幾點建議,但技術政策中也指出,我國在汞污染防控面臨著:基礎數據缺乏,環境決策和管理依據有待強化;健康風險不明確,監測力度有待加強;污染場地信息缺乏,風險分析和管理能力有待提高;汞綜合管理能力缺乏;汞減排知識缺乏,公眾意識有待加強等方面困難。
當前形勢下,我們要看到,水泥業生產汞污染防治還存在種種困難,在線監測設備尚未廣泛應用,汞排放的監管機制尚不完善。這些需要全行業人士共同面對,重視汞污染防治工作。期待相關部門制定切實有效的國家行動計劃,以推進水泥業汞污染減排。