矿产资源是国民经济发展的重要基础,近年来随着国际大环境的变化,我国对国内铁矿石资源的开采需求逐年增加,但矿区环境污染问题又成为重要的制约因素,需要系统考虑协调解决。冶金矿山开采过程中产生的环境污染主要有两个方面,一是大量尾矿堆存带来的固体废弃物占用土地资源问题,二是尾矿、废石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等重金属在地表水的冲洗和雨水的淋滤下进入土壤或河流或地下水。尽管不断探索相关问题的解决方案,但随着钢铁行业发展,近年来铁尾矿的堆存量仍然是有增无减,据不完全统计,截止至2019年我国堆存的尾矿量近195亿吨,年排出的尾矿量高达12亿吨以上,其中铁矿山年排放量达5亿吨,占入选铁矿石量的60%左右,铁尾矿持续增长所带来的安全和环境污染压力已成为影响我国建设循环经济社会、实现可持续发展战略目标及碳达峰碳中和等的棘手难题,急需研究和解决。
与此同时,其他工业固废、城镇污水处理厂污泥、清淤污泥等固体废弃物的利用也存在诸多环境问题和利用制约,需要寻求新的综合利用途径。另外历史废弃排土场、尾矿库、选冶渣场等环境污染情况虽有改观,但依旧严峻,需要投入的防范工程和治理材料体量大,部分还需要持续更新更换,将耗费大量的资源投入成本,需要积极推进性价比高的治理方式应用。
1、本标准的制定是积极落实习近平总书记生态文明思想的实践。
习近平总书记多次强调“要把生态环境保护放在更加突出位置,像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境”,要打好打赢污染防治攻坚战。矿区生态环境安全是污染防治的重要方面。本标准倡导固废基陶粒吸附材料的制备和应用,有利于解决我国矿区生态环境问题,一是消耗了大量堆存的铁矿石尾矿,节省了土地资源,减少了淋溶水重金属污染;二是消耗了大宗其他工业固废、城镇污水处理厂污泥、清淤污泥等固体废弃物,有利于冶炼行业可持续发展,消除了城市污泥带来的生态环境问题;三是制备的固废基陶粒材料应用于矿区地下水生态修复,实现了“以废治污”,节省了大量治理成本,有利于构建起高效可循环的污染治理新模式。因而本标准的制定引导了固废资源化和“以废治污”新模式,是积极落实习近平总书记生态文明思想的重要实践,意义重大,应予以积极支持。
2、本标准的制定是响应国家固废综合利用战略的具体体现。
2020年新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》规定:“矿山企业应当采取科学的开采方法和选矿工艺,减少尾矿、煤矸石、废石等矿业固体废物的产生量和贮存量。国家鼓励采取先进工艺对尾矿、煤矸石、废石等矿业固体废物进行综合利用。” 国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部、自然资源部、生态环境部、住房和城乡建设部、农业农村部、市场监管总局、国管局等十部门2021年3月联合印发了《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》,明确到2025年,煤矸石、粉煤灰、尾矿(共伴生矿)、冶炼渣、工业副产石膏、建筑垃圾、农作物秸秆等大宗固废的综合利用能力显著提升,利用规模不断扩大,新增大宗固废综合利用率达到60%,存量大宗固废有序减少。本标准所规定的固废基陶粒就是积极响应国家相关政策与要求,可以综合利用大量的铁矿石尾矿、其他工业固废、城镇污水处理厂污泥、清淤污泥等固体废弃物,从而引导固废综合利用事业,提升相关行业大宗固废利用率,因此本标准的制定是响应国家固废综合利用战略的具体体现,意义重大,应予以积极支持。
本标准的制定有利于推进铁尾矿等大宗固废的综合利用。
本标准所述固废基陶粒主要是以工业固废(铁尾矿等)、城镇污水处理厂污泥、清淤污泥、建筑废弃土为主要原料(质量分数在50%以上),辅以其他原材料、添加剂烧制而成的人造轻质骨料。由于原料固废占比50%以上,有利于推进大宗固废的综合利用,鉴于陶粒吸附性能特性要求,铁基尾矿是重要的组成原料,可以消耗大量的铁尾矿;污泥类有利于脱碳造孔,可以消纳城市污泥和河道底泥等难综合利用的污泥问题。因而本标准的制定引导了铁尾矿、污泥等大宗固废的综合利用方向,有利于推进铁尾矿等大宗固废的规范化、可靠化综合利用,意义重大,应予以积极支持。
本标准的制定有利于引导高性价比污染防治工程技术的规范应用。
可渗透性反应墙(PRB)技术是近年来新兴起的一种地下水污染修复技术,具有原位处理多种污染物、处理效果好、性价比高、易安装施工等特点,成为目前地下水修复技术最重要的发展方向之一。而反应介质材料是PRB技术实施的核心和重要保障,目前常用的介质材料有零价铁、活性炭、沸石、粘土矿物及微生物材料等,其中最常用主要零价铁材料,如铁屑等,这类材料均存在成本较高、易发生堵塞的问题,本标准规定的固废基陶粒就是新开发的一种PRB介质材料,由于采用大宗固废作为原料制备而成,因此具有广泛的成本优势,同时作为陶粒材料具有较好的吸附性和渗透性。但是大宗固废本身就存在环境风险,因而在保障固废基陶粒吸附效能的基础上如何控制固废基陶粒的环境危害性十分重要和必要,本标准的制定就是对固废基陶粒吸附性能和环境危害性进行了明确规定,一方面控制了可能的环境危害问题,另一方面有利于消除PRB技术应用上的局限性,有利于引导高性价比污染防治工程技术PRB技术在我国矿区地下水污染修复上的规范应用,意义重大,应予以积极支持。
5、本标准的制定具有良好的环境效益、社会效益和经济效益,意义重大。
本标准立足冶金矿山污染防治,引导PRB技术的应用实践,规范了采用大宗固废制备PRB介质材料的技术要求,建立了固废基陶粒的产品标准,具有良好的综合效益。
环境效益方面:1)推进“以废治污”产品标准,实现矿区生态良性循环;2)先进技术治理重金属污染,大大消减重金属的污染负荷;3)鼓励消耗大宗固废,源头上降低固废对环境的影响。
社会效益方面:1)可推动历史遗留或现役的矿区修复产业的可持续发展;2)有助于实现矿区生成的可持续发展,保障战略资源的开采;3)缓解国家在环境保护领域的压力,切实保障矿区周边居民的健康。
经济效益方面:1)支撑鼓励采用性价比高的PRB技术的应用,减少了污染治理投资;2)固废基陶粒采用大宗固废作为原料,具有较好的市场前景与较低生成成本。
综上,为规范冶金矿山污染防治技术的应用,引导固废基陶粒产品的工程应用,确保固废基陶粒产品的产品质量和应用过程中技术指标的可靠性,亟需制定该类产品的行业标准,以促进铁尾矿等工业固废的综合高值利用,推动我国地下水环境修复技术进步,实现“以废治污”的循环经济发展。