工业污染论文范文

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第1篇

本文作者：孙鑫宁平唐晓龙易红宏周连碧张旭工作单位：昆明理工大学

在过去的三十多年中，我国经济发展模式属于粗犷型，工业经济发展主要依靠物质、资源的投入。为获取物质、原料和资源，在开采、洗(分选)选和冶炼过程必然产生大量的工业固体废物〔13〕。我国一般大中型露天矿山年剥离量都在数百万吨以上;地下坑采每年也要产生数十万吨以上的废石;在选矿作业中每选出1吨精矿，平均要产出几吨或几十吨的尾矿;每冶炼出1吨金属平均还要产生出数吨的冶炼渣。第一次污染源普查结果表明，2007年我国工业固体废物产生量38.52亿t，贮存量15.99亿t，贮存率为41.5%，工业固体废物的大量产生与堆放，造成土地浪费、资源浪费并带来潜在的环境风险〔14〕。其中包括水污染风险、大气污染风险、土壤污染风险及生态污染风险。对于这些大宗工业固体废物的尾矿库(渣场)，目前国内主要关注其安全性评价，如:尹光志等对尾矿库的安全性、稳定性进行了大量评价研究〔15-17〕，但是尚未有一套完整评价体系来评价其环境风险。环境风险评价的方法比较繁多，使用较多的有生命周期评价法、安全检查表评价法、概率风险评价法、模糊逻辑评价法、层次分析法、统计分析法、公式评价法、图形叠加法、神经网络评价法、事故致因突变模型评价法等。根据各方法特性和大宗工业固体废物污染源环境风险评价的技术需求，本文总结对比了主要的五种风险评价方法。生命周期评价法(LifeCycleAssessment，LCA)生命周期评价法，简称LCA，是一种评价潜在环境影响以及贯穿产品整个生命周期所用的资源，如原料的获取、产品的生产、产品的销售以及废物管理阶段的方法。LCA起源于1969年美国中西部研究所受可口可乐委托，对饮料容器从原材料采掘到废弃物最终处理的全过程进行的跟踪与定量分析。20世纪90年代，LCA受到了广泛的关注。由于它的迅速发展以及各国对该方法的需求，诞生LCA国际标准，这也标志着LCA发展成为一套成熟、稳定的评价方法。各国也通过一系列的指导方针和教学材料为LCA国际标准的一致性和规范性进行了补充完善，其中包括联合国环境规划署、国际环境毒理学和化学学会以及LCA欧洲委员会编写的生命周期倡议书和生命周期数据系统〔18〕。LCA通常有四个步骤:目的与范围的确定、清单分析、影响评价和结果解释，其中影响评价是评价的重点。LCA对产品整个生命周期的评价是其他评价方法所不能达到的，其范围广泛的特点有利于避免问题的转化，例如在生命周期中相的转化、区域的转化以及环境问题的转化。目前市场上有许多可用于LCA的软件，如Gabi等。在欧洲委员会(EC)网站中也能下载一些关于LCA的注册软件、工具和数据，这些软件能满足不同决策者的需求特点，而且还考虑到了数据清单计算的合理性。还可以运用LCA进行评价的经典的例子作为评价工具，如Nielsen等对固废填埋场的评价，Doka建立的废物处理、售后服务生命周期清单(LCI)，Hellweg等对生态废物的评价，还有各类焚烧工艺的评价〔18〕。在选矿过程和尾矿中，LCA的应用开始于20世纪90年代中后期，最初关注于完成金属生产过程的生命周期清单(lifecycleinventories，LCI)，以便支持消费品的选择和设计的LCA。之后LCA的运用扩展到公司的项目及加工方法的选择。尽管LCI、LCA的相关方法有一定的限制性，但在矿业—矿物可持续发展的项目(theMining，MineralsandSus-tainableDevelopment)中，LCA还是被认为是一种在行业决策中提供环境风险评价的有用方法〔19〕。该方法的运用需要建立生命周期清单(LCI)，即大量采集可信的数据。然而尾矿成分极易变化〔20〕，不易采集到可信数据，而且目前我国尾矿和选矿行业生命周期清单数据较少，故不宜采用此方法评价大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险。

安全检查表评价法(SafetyCheckList，SCL)安全检查表评价法，简称SCL，是由一些有经验，且对工艺过程、机械设备和作业情况熟悉的人员，事先通过对检查对象共同进行详细分析、充分讨论，把检查对象加以分解，将大系统分割成若干小的子系统，以提问或打分的形式列出检查项目和检查要点并编制成表，以便之后进行检查和评审〔21〕。安全检查表产生于20世纪30年代工业迅速发展时期。当时，由于安全系统工程尚未出现，安全工作者为解决生产中遇到的日益增多的事故，运用系统工程的手段编制了一种检验系统安全与否的表格。系统工程广泛应用以后，安全检查表的编制逐步走向理论阶段，使得安全检查表的编制越来越科学、全面和完善。目前SCL已被国内外广泛采用，并扩展到各个领域。例如:SCL在铁路劳动安全管理上的应用〔22〕，SCL在港口工程危险源辨识中的应用〔23〕以及2009年世界卫生组织运用SCL对外科手术中的存在风险进行了评价，并取得了较好的效果，避免了许多风险隐患〔24〕等。使用安全检查表法进行施工危险源辨识，可以突出重点、避免遗漏，便于发现和查明危险和隐患，便于存档。有利于落实安全生产责任制，并可作为安全检查人员履行职责的凭据。安全检查表检查的重点在装置设备状态，设备建、构筑物的安全距离等，着重调查当前状况，缺乏对装置及设备过去的了解。针对此问题，韩其俊对安全检查表法进行了改进，加入了历史资料查阅及调查提纲，解决了缺乏对装置、设备过去的了解，也为之后的安全检查表的发展提供了帮助〔25〕。SCL主要适用于现场安全检查人员，侧重于安全评价，缺少对环境风险的评价。为了使评价工作得到关于系统安全程度方面量的概念，开发了许多行之有效的评价计值方法。根据评价计值方法的不同，安全检查表评价法又分为逐项赋值法、加权平均法、单项定性加权记分法以及单项否定计分法。由于大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险评价体系研究需要一定的定量化指标，而此方法虽然加入了一些有效的评价记值方法，但无法进行真正意义上定量化，故不宜采用此方法进行风险评价。2.3概率风险评价法(ProbabilisticRiskAssess-ment，PRA)概率风险评价，简称PRA，是以某种伤亡事故或财产损失事故的发生概率为基础进行的系统风险评价方法。在20世纪70年代，美国原子能委员会(AEC)应用事件树和故障树相结合的分析技术首次成功地对核电站的风险进行了综合的评价，并以定量的方式给出了核电站的安全风险后，美国核管理委员会(NRC)开始使用PRA来支持其管理过程，从此PRA得到了广泛的运用。在“挑战者”事件之后，美国航空航天局(NASA)制定了更严格的安全和质量保证大纲，采用概率评价方法对航天任务进行评价〔26〕，并开发了一套完整的PRA程序对航天飞机的飞行任务进行评价。欧空局(ESA)的安全评价也从以定性为主转向定量评价，并开发了自己的风险评价程序〔27〕。一般地，PRA由以下几个步骤构成〔28〕:1)研究熟悉系统;2)分析初始事件;3)事件链分析;4)初始事件和中间事件概率的评估;5)后果分析;6)风险排序和管理。PRA不仅是一个风险评估方法，而且可以作为一个风险管理技术。在实际应用中，该法在美国和大多数的欧洲国家获得了显著的效果〔29-30〕。因为PRA耗费人力、物力和时间，它最适合以下几种系统的风险评价〔31〕:l)一次事故也不允许发生的系统，如洲际导弹、核电站等;2)其安全性受到世人瞩目的系统，如宇宙航行、海洋开发工程等;3)一旦发生事故会造成多人伤亡或严重环境污染的系统，如民航飞机、海洋石油平台、石油化工和化工装置等。由于环境污染具有潜伏性，污染不一定能瞬时表现出来，加之环境污染还具有持久性，无法判断其污染时间，故难以统计其概率，而且目前对于尾矿库、渣场的环境风险研究数据、资料较少，使得运用PRA评价大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)的环境风险不具说服力，具有较大的主观性。故不适用于大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)的环境风险评价。模糊逻辑评价法(FuzzyLogicAssessment，FLA)模糊逻辑评价法，简称FLA，是随着模糊数学的迅速发展而出现的一种全新的基于模糊集理论的评价方法。模糊集理论用于环境风险评价是环境评价领域的重大变革。如Anile等〔32〕基于模糊逻辑开发了一种适用于在社会经济的环境等多种因素作用下对江河使用的影响评价。AndredeSiqueira和Re-natodeMello〔33〕依靠模糊逻辑开发了一种评价环境影响的决策方法，此方法用于比较了巴西圣卡塔利娜岛高速公路工程的环境影响评价，并给出了最佳选择决策。随着计算机的迅猛发展，模糊逻辑进行了不断完善，RobertoPeche〔34-35〕通过计算机软件对模糊逻辑进行处理，并运用到在环境风险评价中，取得了很好的效果。FLA的最大优势在于它可以体现出人类所具有的处理不精确、不确定和难以定量化的信息的能力。模糊集理论可以通过运用“部分真实”的概念来量化变量的不确定性，依靠隶属函数来确定集合中要素的“隶属度”。与其他方法比较，它的优点是:用隶属函数描述分界线，使评价结果接近客观。尤其是在风险性评价系统领域，它体现了模糊性的客观现实，使得评价中的数据易于测取，可以将风险评价结果表述得更易于让决策者和公众理解，所以，这种方法对于决策过程也是极为有用的。FLA以一种精确的方式为模型系统或人为判断产生的不精确、不确定信息的使用提供了新途径。针对大宗工业固体废物污染源(尾矿库、堆场)环境风险评价指标繁多，且需要诸多专家学者的经验进行主观性分析评价，故运用FLA可以让评价结果更具合理性、说服性。

近年来，随着尾矿库事故的频发，尤其是大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)对环境造成的危害，造成了许多无法挽回的损失。其影响范围广，涉及因素多而复杂(涉及到土壤、水、大气、生态等诸多环境)，不易定量化且因素之间相互制约、相互影响。如:尾矿成分多、易转化;土壤、水等因素相互影响、相互制约;风险高且存在随机性，与时间、雨量、自然灾害等诸多相关不确定因素联系紧密。针对大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险评价体系研究，从方法学研究角度而言，大宗工业固体废物的尾矿库安全风险评价及相关单一的土壤风险评价、地下水风险评价、地表水风险评价等研究较多，但将其作为一个整体的环境风险评价体系还尚未有研究。从此目标而言，本文将5种主要的风险评价方法对比总结于表1，以便从中找出适用于大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)的环境风险评价方法。虽然FLA体现出人类所具有的处理不精确、不确定和难以定量化的信息的能力，但不能从整体上对大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险评价体系这样复杂的系统进行分析，而且缺少随机性。而对于AHP，虽然能够从宏观上对目标系统分层交错的指标进行评价，得出一个简单明了的结论，从而简化一个复杂的系统，但AHP对模糊性的考虑还需进一步完善。因此，对于构建一套大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险评价体系，考虑其复杂性、不确定性、广泛性等诸多因素。笔者认为，需要把这两种评价方法结合起来，构建出一套完整的评价体系。这样不仅解决了大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)复杂的环境系统和多种不确定风险因素的问题，而且对其无法定量化评价等的问题也能得到较好的解决，从而为决策者提供一套切实可行的大宗工业固体废物污染源(尾矿库、渣场)环境风险评价体系。

第2篇

2003年为42亿标立方米，2010年达245亿标立方米，是2003年的5.83倍。其中增长最快的是2007—2008年，工业废气排放量从61亿标立方米增加到244亿标立方米，增长率为300%。废气排放量大幅增加的原因是矿产资源开采力度加大，导致工业企业数量的增加，以及工业企业生产总值的增加。工业粉尘去除量呈波动上升的趋势，2003年工业粉尘去除量为4.56万吨，2010年为4.77万吨，上升幅度较小，工业粉尘去除率较低。这说明商洛市在治理工业废气，尤其是去除工业粉尘方面还需要做大量工作，以确保空气质量。2.3工业废水排放及其治理随着工农业生产的不断发展，商洛市的工业废水排放量总体上呈波动增加的趋势（图略），工业废水从2003年的667.19万吨增加到2010年的2170.04万吨，增长率为225.25%。2005—2006年间，工业废水排放量从970万吨降为797万吨，工业废水排放量的减少说明工矿企业节水意识的增强和对中水回用的重视，但是废水排放量的波动又反映出工矿企业的相关管理制度不够严格，以及环境执法检查力度不够。在近8年间工业废水达标排放量呈上升趋势（图略），2010年为2068.65万吨，达标率为95.33%，已经超过了西安、渭南等工业化城市，说明了商洛市工业废水处理呈现出好的发展趋势。

讨论

2010年，固体废弃物产生量为934.07万吨，贮存量高达890.86万吨，处置量仅为0.14万吨。大量固体废弃物的贮存，不仅占用大片土地资源，而且也会污染环境。如果不做好防风和防渗处理，就会造成空气、地表水和地下水等二次污染。商洛市固体废弃物综合利用率和处置率都很低，是环境治理所面临的主要问题。工业废气治理存在的问题商洛市的废气排放量构成主要是燃料燃烧排放和生产工艺过程排放，其中主要以生产工艺过程排放为主。2010年燃料燃烧排放占到总排放量的20.67%，生产工艺过程排放占79.23%。落后的生产工艺，使得工业粉尘和有害气体直接排入大气中，不仅污染空气，而且还浪费能源。据统计，2008年商洛市工业废气和烟尘排放量翻番，但烟尘去除量不增反降，这也是导致空气质量下降的主要原因之一。因此，工业废气排放的治理主要应以生产工艺过程为主，改变燃料构成为辅。如尽快淘汰落后的生产设备、革新工艺流程、引入清洁生产技术、大力推行ISO14000环境管理体系认证，以及减少烟煤使用量，加大天然气等清洁燃料使用量等。工业废水处理存在的问题商洛市8年间工业废水排放量逐年增加。其中，2010年工业废水排放量为2170.04万吨，高于铜川、延安、安康和杨凌等省内城市。虽然排放达标量也在逐年上升，但仍有少部分工业废水直接排入丹江的情况。尤其是含有Pb、As、Cr等重金属元素的采矿、洗矿废水的直接排放，造成河流长时间污染，进而影响地下水和城市生活用水。

第3篇

工业废气排放情况工业废气排放总量增速呈现阶段性起伏。从总量上看，山东省工业废气排放量增长态势明显，但增速起伏较大。2001年，全省工业废气排放量14453亿m3，此后工业废气排放量持续增加，2010年已达43837亿m3，是2001年的3.03倍。近两年，山东省工业废气排放量增速明显降低。2007年，全省工业废气排放量比2006年增长了25.3%，但2008年和2009年，增速分别降低至6.91%和4.84%，远低于10年间14.1%的年平均增长速度,2010年增幅反弹到了24.8%，工业废气排放总量增幅每2~3年间存在短周期起伏，见图1。分类别看，工业SO2、工业烟尘、工业粉尘等3种气体污染物排放的变化过程不尽相同，但近年来都呈现下降态势。工业SO2排放量出现先增后减的态势。2001-2002年，山东省工业SO2排放量连续2年处于相对低值，但到2005年上升至171.5万t的最高点。在此之后就连续4年降低，2009年已跌至136.6万t，2010年已达到2001年的排放量水平。工业烟尘和工业粉尘排放量基本都是逐年下降。2003年和2005年，工业烟尘排放量分别比上一年增加了0.12万t和2.69万t。在其他年份，工业烟尘排放量都比上一年有所降低。2010年，山东省工业烟尘排放量为29.1万t，约为2001年全省工业烟尘排放量（52.7万t）的55.2%。工业粉尘的下降趋势更加明显，除了2003年大幅增加外，其余年份的排放量都比上一年有所减少。2010年，山东省工业粉尘排放量为18.9万t，不足2001年工业粉尘排放量（64.4万t）的1/3，见图2。工业废水排放情况废水排放总量上升。整体来看，山东省工业废水排放量在不断增加，但其在废水排放总量中的比重在逐渐降低。2001年全省工业废水排放量为11.5亿t，占废水排放量总量（23.5亿t）的49.0%。到2010年，全省工业废水排放量增加至19.0亿t，但其占当年废水排放量总量（43.6亿t）的比重已降低至43.6%。也就是说，在近10年的时间里，工业废水排放量增加了1倍多，但其占废水排放总量的比重却降低了0.5个百分点。这在一定程度上表明，随着工业废水治理力度的加大和城市化进程的不断加快，在废水排放中，城镇生活污水排放的比重在不断提高。从发展趋势看，山东省工业废水排放在2002年之前相对稳定，在此之后逐年增加，但近2年增速有所下降。从2003年开始，工业废水排放量稳步增长，在2007年出现了15.4%的较高增速，但此后2年增速逐年放缓，2008年增长6.25%，2009年增速降低至3.22%。2010年增幅为4.28%，为当年废水排放总量增速（12.8%）的1/3，见图3。工业固体废物排放情况固体废弃物是工业生产、经营的直接产物。如果不采取有效的控制和综合利用措施，工业化进程加快势必导致固体废物和危险废物产生量不断增大，进而造成日益严重的环境污染。就山东省的情况来看，加强固体废物的管理和污染控制已成为继水污染和大气污染防治之后的又一个重要任务。工业固体废物排放量下降明显。从总量上看，山东省工业固体废物排放量较低，而且下降态势明显。2001年，全省工业固体废物排放量为1万t；2010年，降低至0.001万t，仅为2001年的1/1000，见图4。虽然山东省工业固体废物产生量不断增加，但与此同时工业固体废物综合利用量在以更快的速度上升。2001年，全省工业固体废物产生量为6215万t，工业固体废物综合利用量为5224万t；2010年，工业固体废物产生量为15137万t，工业固体废物综合利用量为14445万t，见图5。这在一定程度上表明，工业固废综合利用量的快速提高是工业固体废物排放量下降的重要原因。

污染物排放时空特征

山东省主要污染物排放量变化特点，利用变异系数和集中率来进一步分析山东省工业主要污染物占较大比重的工业废气排放量、工业废水排放量和工业固体产生量时空和行业分布特征。变异系数变异系数又称“标准差率”和“离散系数”，是衡量资料中各观测值变异程度的一个统计量。其计算公式为：CV=σ/μ（1）式（1）中：CV为变异系数；σ为标准差；μ为平均值。变异系数可以度量不同单位数据的变异程度，反映不同系列数据总体均值在单位均值上的离散程度。可以分析不同污染物的空间离散程度，初步判断不同污染物在空间的不均衡水平[3]。地区和行业集中率集中率表示污染物排放量或产生量较大的前几位地区或行业占总量的份额。集中率可以看出污染物的地理或行业的集中程度[4]。其计算公式为：CRn=ni=1ΣSi（2）式（2）中：CRn为污染物排放量或产生量较大的前n位地区或行业占总量的比重之和，其取值在0~100%，取值越大，表示污染物越集中；n为地区或行业个数，本文取n=5。空间变异分析由2001-2010年工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量的变异系数计算结果(图6)可以看出，3项主要污染物空间排放差异不尽相同。工业SO2排放量变异系数由2001年的32%连续下降至2005年20%后，2006年骤然上升1倍多至42%的最高值，2007-2010年又缓慢回落至40%，表明山东省工业SO2排放量各地区变异程度逐渐减少。工业废水排放量变异系数较为稳定，由2001年的48%逐年缓慢上升2009年的56%的最高点，2010年回落至52%；工业固体废物产生量处于平稳下降趋势，由2001年的最高点76%连续10年下降至2010年的60%。表明工业废水排放量各地区变异程度较稳定，工业固体废物产生量各地区变异程度逐渐扩大。区域集中率分析由图7工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量前5位地区集中率计算结果可以看出，3项主要污染物集中率10年来变化不大，基本在40%~60%。从统计数据看[5]，2010年山东省SO2排放量最大的城市是淄博市，占全省SO2排放总量的12.0%，潍坊、济宁、德州、临沂和烟台位列其后。这6个城市SO2排放量之和占全省排放总量的接近一半，达49.0%；2010年山东省工业废水排放量最大的是潍坊市，为19754万t，其它排放量较大的城市依次为淄博、聊城、德州、枣庄和济宁，这7个城市的废水排放量占当年全省废水排放总量的55.7%；工业固体废物产生量从各地区的排放情况来看，由于当地电力和矿采业较为发达，烟台市和济宁市工业固体废物产生量一直居全省前列。2009年，这2个地区固体废物产生量分别为1982和1971万t，两市之和占山东全省产生总量的26.1%。行业集中率分析由图8工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量前五位行业集中率计算结果可以看出，3项主要污染物集中率10年来一直维持在60%以上，集中度较高。其中工业SO2排放量和工业固体废物产生量行业前5位集中率变化规律基本一致，除2003年和2006年集中率略有下降外，其它年份均明显大于80%；工业废水排放量前5位行业集中率2003年、2005年、2007年和2010年在70%以上，其它6年均在60%以上。从统计数据看[5]，电力、热力的生产和供应业的SO2排放量一直居山东省各行业SO2排放的首位。尽管山东电厂脱硫工作已经取得了显著进展，省内电厂普遍投资安装了较为先进的脱硫设备，但2010年电力、热力的生产和供应业的SO2排放量仍为759078t，占当年全省SO2排放总量的比重高达57.8%。黑色金属冶炼及压延加工业和化学原料及化学制品制造业的SO2排放量分别位居第二、第三位，占排放总量的比重分别为8.34%和7.10%。排放量排在前3位的行业占全省SO2排放总量的比重超过70%；造纸、化工、纺织等传统产业为工业废水高排放行业。从主要行业的排放情况来看，居工业固体废物产生量前3位的行业均为电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业以及煤炭开采和洗选业。2010年，这3个行业的工业固废产生量分别为5068、3161和1657万t，分别占工业固废产生量的33.5%、20.9%和11.0%。

结论与分析