探究擬建水泥廠對大氣環境影響評價

劉 麗，吳 飛

（重慶市生態環境科學研究院，重慶 401147；重慶匯天環保工程有限公司，重慶 400084）

0 引言

水泥是應用最廣泛的建筑材料之一，在經濟發展中發揮著重要作用。然而，水泥制造業也是一個高能耗、高污染的行業。水泥生產過程中，由于破碎、粉磨和高溫煅燒，產生大量顆粒物、NOx、SO2等大氣污染物，不僅嚴重影響環境和人體健康，而且制約了水泥企業的發展。

1 我國水泥工業發展現狀

隨著我國工業改革的進一步發展，水泥的應用需求不斷提高，我國的水泥產量也在世界市場中穩居第一，進入到21 世紀以來，隨著我國經濟的進一步發展，水泥工業發展速度也是令人嘆為觀止。圖1 為我國2000—2014 年水泥總產量與年增長率。

圖1 中國水泥廠年產量與增長率

除了產量增長外，中國水泥工業在各個方面都取得了巨大成功。持續技術創新，低溫余熱發電技術，協同垃圾處理，日產10000t 水泥生產線，SNCR 除塵技術，高固氣比懸浮預熱技術升級調試。該裝置技術擁有國際先進水泥生產技術的自主知識產權，從引進到自主創新，單位生產單元的設計成本大大降低。它具有強大的國際競爭力，已出口到沙特阿拉伯、越南、南非，甚至美國和西班牙等50 多個國家。產業結構逐步優化，兼并重組步伐加快，市場集中度提高。前十大公司占總產量的40%以上，兩家公司的年產量超過1 億t；許多水泥企業開始從上游水泥制造業延伸到商業混凝土和水泥制品等建筑產業鏈的后端，生產效率遠遠高于非集團企業。可以說，我國水泥工業在生產、設備技術和產業結構等方面發生了與世界先進水平相當的地震般的變化[1]。

其次，中國水泥的生產規模也在逐步壯大。通過近20 年的發展，中國水泥生產規模在不斷擴大，一些大型公司正在茁壯成長，大大增強了我國水泥產業的綜合實力，促進了國民經濟結構調整和工業現代化。2000 年，國家支持的十大水泥公司的總產量為2640 萬t，僅占中國水泥總產量的4.4%。到2005 年底，這一比例上升到15%。

與此同時，我國水泥制造科技的整體提升也在推進中。在積極引進、消化、吸收國外水泥產業前沿科技的基礎上，中國水泥替代技術有了較大提升。從1976 年我國首臺新干法鍋爐投入至今，700～2000 萬t 有限公司的新干法鍋爐生產線均已國產化，并出口到了歐盟、東南亞、非洲等發達國家。新型干法爐5000t SpD生產技術成熟，已達到國際先進水平。新干法爐8000t.D.和10000t.D.的生產線已經建成。從技術上講，我國水泥行業的技術水平與發達國家相比差距不大。

水泥廠發展存在以下兩個問題。

（1）原材料等資源消耗快。

在我國當前國民經濟建設中，水泥作為建筑所必需的材料一直以來都得到了極大的應用，由于混凝土產業是高耗能產業，水泥產業所耗費的煤炭資源占我國煤炭生產總需求量的15%左右，由此可見原材料等資源的消耗問題還有待解決。

（2）對大氣造成嚴重污染。

中國水泥工業在發展過程中也對大氣環境造成了極大的影響。一些有害氣體，雖然有標準規范，卻沒有完善的科技和裝備的支持。大量煙霧、灰塵的污染是我國水泥產業的又一個重點污染。水泥生產所產生的煙塵、廢氣位居我國工業行業煙塵、廢氣總排量之首。然而目前尚有一些立窯生產線仍在運轉，這種生產方式的煙塵、廢氣排放量極高，而且這種生產方式對于這些氣體的處理并沒有更先進的技術，因此產生了較為嚴重的塵環境污染。

2 水泥工業污染物排放對大氣的危害

自改革開放以來，我國對于水泥產業的發展進步明顯。2006年，中國水泥生產達到了12 億t，并連續了多年成為世界第一。而中國水泥的工業生產規模卻在不斷增加，環境污染問題也愈演愈烈。從水泥廠排放的廢氣中，依其產生程度又可分為氣溶膠污染廢水和氣體污染。在水泥制造過程中，排放的氣溶膠散射廢水中大多為各種粉塵廢氣；廢氣污染主要是指各種種類的有害廢氣，如硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和碳氫化合物。上述污染均對人類、動植物、氣象、工農業產品等影響。水泥制造過程中所形成的粒子為堿性的，易造成周圍土壤酸化，嚴重影響植株生長發育。另外，顆粒中存在大量二氧化硅，經吸收后還可引起肺組織纖維化，從而產生矽肺。

水泥廠在生產水泥的過程中所產生的有害氣體會對大氣造成嚴重污染。水泥生產不可避免地會在生產環境中產生大量粉塵，如礦石開采、原材料和燃料的破碎和研磨、熟料煅燒、原材料的運輸和儲存、水泥產品的包裝和交付。據統計，中國水泥行業的粉塵及有害氣體排量占我國這方面排放總量的近50%。雖然我國已經開展了一些水泥廠空氣污染的研究，但覆蓋范圍非常有限，缺乏普查研究，不同的計費方法存在較大差異，導致結果存在較大差異。對水泥行業顆粒物排放特性的分析和研究也很低，尤其是對顆粒物的研究還不夠深入。相比之下，國外許多發達國家都對水泥生產過程中的大氣污染物進行了全面的監測和控制，這對我國水泥行業具有借鑒意義[2]。

總之，水泥制造業污染作為我國長時間以來未能完全解決的問題，受到了國內外的高度重視。中國水泥行業起步緩慢，許多公司。近年來，我國對這方面的研究逐漸增多。統計排放數據不清楚、不準確，缺少有意義的數據報告，對水泥廠污染物的評估也不夠充分。而西方發達國家對這方面的研究早已非常成熟，因此或許我們可以從中吸取經驗，總結規律。

3 對水泥廠排放污染的研究意義

我國的空氣質量以煤煙污染物為主要特點，而空氣細顆粒物則是污染物的主要源頭。而這種顆粒物本身就是可以對人體造成嚴重危害的化學物質；這種粒子表面結構復雜，被人類吸收后，對直接危及人類身體健康的危險物體具有強大的吸收作用；同時大量粒子的排放也對降水量天氣狀況造成了一定的影響，從而引起了“負溫室效應”。

憑借對于不同污染源產生的大氣顆粒物和不同空氣動力直徑的大氣顆粒物的排放特性，我們可以有效地控制顆粒物，從而減少其對大氣以及人體所造成的危害。

3.1 社會重要性

水泥的生產對大氣環境造成了嚴重危害，但是對于其排放量的統計還存在較大的誤差。對大氣污染物進行調查，對于進一步明確水泥廠粉塵排放狀況和污染應對政策制定具有重要意義，并為政府做進一步的決定提供參考。

最近幾年來，霧霾的發生頻率明顯升高，而水泥行業作為傳統的大氣污染源而被視為霧霾的主要來源。通過研究水泥排放的空氣污染物，可以對水泥廠今后的發展尋求明確的目標。

3.2 水泥廠轉型發展的研究意義

中國進入“十二大”后，政府部門在五年計劃中提出了更嚴格的水泥行業大氣污染物限值，廢氣、粉塵的排放限值大幅降低，意味著污染程度高、能耗高的水泥企業生產需要逐步向綠色產業轉型發展。如果違背環保要求，水泥企業在未來估計會面臨毀滅的命運。所以說這方面的研究能夠對促進企業向著綠色方面發展具有積極作用，同時在調查過程中，從持續發展的角度對水泥廠粉塵、廢氣的形成以及減少水泥廠大氣污染物排放的措施進行討論和分析[3]。

4 結語

水泥行業不僅是我國重要的原材料行業，也是一個消耗大量資源和能源的行業。同時，也是污染防治的重點產業之一。尤其是粉塵排放，相關環保部門和社會各界一直在考慮如何才能推動水泥產業綠色發展的問題。所以說加快技術進步，用先進技術和設備提高技術水平，縮短與各國污染整治方面的差距對于我國以及世界大氣污染整治都具有重要意義。因此各地區必須嚴格執行國家和地方的排放標準，達到國家或地方控制污染物排放總量的要求，加強公司的環境管理，并在細處做文章、下功夫，控制公司無組織的粉塵排放，推動水泥勝場行業向著綠色環保的方向發展。