我國粉煤灰生態環境標準體系現狀及建議

李琴，徐舒，顧閆悅，郭敏，楊岳斌，和雄偉，趙路佳，王宗爽*

1.中國環境科學研究院環境標準研究所

2.山西漳山發電有限責任公司

粉煤灰是指從燃煤過程產生的煙氣中收捕下來的細微固體顆粒物，不包括從燃煤設施爐膛排出的灰渣，又稱飛灰或煙道灰[1]。粉煤灰主要來自電力、熱力的生產和供應行業以及其他使用燃煤設施的行業，是我國年產生量居于第二位的大宗工業固體廢物。雖然，國內外學者根據粉煤灰的特性在很多領域都對其綜合利用技術開展了研究，包括用于建材生產、筑路、充填、土壤改良、金屬成分提取、吸附劑[2-8]等多個方面，并且已經實現了粉煤灰在建材生產、筑路等領域的實際應用，但是由于粉煤灰每年產生量很大，仍有大量粉煤灰不能完全被利用，目前堆存量巨大。粉煤灰堆存不僅會帶來空氣、地下水和土壤污染的風險，同時還可能由于潰壩而造成巨大的環境損害。如2008年美國田納西金斯頓灰場潰壩事故泄漏的煤灰覆蓋了附近160 hm2的土地和道路，現場的清理花費了6周時間才完成，影響面積大于1989年艾克森美孚石油公司瓦爾狄茲號漏油事件[9]。大量的粉煤灰持續堆存給生態環境保護帶來巨大壓力。健全的生態環境標準體系有利于促進粉煤灰綜合利用和防控環境風險，筆者在對粉煤灰相關的生態環境標準進行梳理的基礎上，結合環境管理需求，提出了粉煤灰的生態環境標準體系完善建議，以期促進粉煤灰的綜合利用和環境風險防控。

1 我國粉煤灰產生和利用情況

根據《全國大、中城市固體廢物污染環境防治年報》[1,10]，重點工業企業的粉煤灰產生和利用情況見圖1。從圖1可以看出，2013——2019年，除2015年和2016年粉煤灰產生量略微下降外，其余年份粉煤灰產生量均呈逐年增加的趨勢。2018年和2019年，我國重點工業企業粉煤灰的產生量連續突破5億t，分別達到5.3億和5.4億t。電力行業是我國粉煤灰的主要來源。2017——2019年，電力、熱力生產和供應業產生粉煤灰的量均占全國粉煤灰產生量的85%以上。2013——2019年，粉煤灰的綜合利用量相對變化不大，在4億t左右，相對于逐漸增長的粉煤灰產生量來說，綜合利用率呈下降趨勢，2013——2015年，粉煤灰綜合利用率都在86%以上，2018——2019年，綜合利用率已經降至75%以下。綜上，粉煤灰的綜合利用量在近些年呈現出飽和趨勢，有待于通過新的措施促進和加強粉煤灰的綜合利用。

圖1 2013——2019年我國粉煤灰產生和利用情況Fig.1 Production and utilization of fly ash in China from 2013 to 2019

2 我國粉煤灰環境管理相關的法律法規

我國現行的法律法規中，明確了固體廢物管理的減量化、資源化、無害化原則。涉及粉煤灰環境管理的有關法律主要有《中華人民共和國環境保護法》[11]、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》[12]（簡稱《固廢法》）、《中華人民共和國循環經濟促進法》[13]和《中華人民共和國清潔生產促進法》[14]等。雖然國務院沒有針對粉煤灰的管理制定發布專門的行政法規，但是為了推進粉煤灰的綜合利用，在20世紀90年代，相關部委就聯合發布了《粉煤灰綜合利用管理辦法》，并隨著形勢的變化對其進行了修訂。工業和信息化部與原環境保護部制訂的相關文件中也有涉及促進粉煤灰綜合利用和環境管理的文件。上述這些法律、規章和文件等在粉煤灰的管理中都發揮著重要作用。

2.1 粉煤灰環境管理的相關法律

1989年頒布并在2014年修訂的《中華人民共和國環境保護法》是我國環境保護的基礎性、綜合性法律，主要規定環境保護的基本原則和基本制度，明確了環境保護堅持保護優先、預防為主、綜合治理、公眾參與、污染者承擔責任的原則。《固廢法》是固體廢物管理的單行法，在該法中對固體廢物污染環境防治的總則、監督管理、污染防治、保障措施、法律責任和附則進行了規定，確立了固體廢物污染環境防治堅持減量化、資源化和無害化的原則以及堅持污染擔責的原則，建立了污染環境防治責任制度、工業固體廢物申報登記制度、推廣先進淘汰落后制度、污染環境防治監督制度等核心制度；明確了以產生、收集、貯存、運輸、利用、處置設施和場所管理為抓手；規定了工業固體廢物污染防控措施原則，以及產生者、收集者、貯存者、運輸者、利用者、處置者和管理者的責任或具體要求。

《中華人民共和國循環經濟促進法》和《中華人民共和國清潔生產促進法》是生態環境管理的相關法律，前者以減量化優先、保障再利用和資源化過程中的生產和產品安全為原則，明確了工業固體廢物產生者、循環利用者、銷售者、監督管理者等的責任和發展工業固體廢物循環利用的措施要求；后者以源頭削減污染、提高資源利用效率為原則，明確了產生者、循環利用者、銷售者、第三方評估驗收者、監督管理者的責任和清潔生產的措施要求，推動全社會從源頭削減控制污染，提高資源利用效率，減少或避免生產、服務及產品使用過程中污染物的產生和排放，保護和改善生態環境，促進經濟與社會的可持續發展[15-16]。

2.2 法規、部門規章及部門文件

為規范和引導對粉煤灰的綜合利用行為，促進粉煤灰綜合利用健康發展，原國家經濟貿易委員會等六部門在1994年聯合發布了《粉煤灰綜合利用管理辦法》（國經貿節〔1994〕14 號），2013 年國家發展和改革委員會等十部門以聯合令形式發布了修訂的《粉煤灰綜合利用管理辦法》[17]，進一步界定了粉煤灰和粉煤灰綜合利用的概念，規定了粉煤灰的綜合利用應遵循“誰產生、誰治理，誰利用、誰受益”的原則，提出了綜合管理的要求和鼓勵扶持重點，并明確了相關管理部門的職責。

2018年5 月，為推動工業固體廢物資源綜合利用，促進工業綠色發展，工業和信息化部制定發布了《工業固體廢物資源綜合利用評價管理暫行辦法》和《國家工業固體廢物資源綜合利用產品目錄》（中華人民共和國工業和信息化部公告2018年第26號）[18]，前者旨在建立科學規范的工業固體廢物資源綜合利用評價機制，引導企業積極主動開展工業固體廢物資源綜合利用，后者規定了煤矸石、尾礦、冶煉渣、粉煤灰、爐渣和部分其他固體廢物等6類工業固體廢物（不包括危險廢物）的綜合利用產品，并在綜合利用技術條件和要求部分規定了綜合利用產品應符合的國家、行業標準，對于沒有國家、行業標準的，應當符合相應的地方標準或團體標準，其中，對于粉煤灰列出了15種綜合利用產品類型。

在原環境保護部2017年制定發布的《火電廠污染防治技術政策》（環境保護部公告2017年第1號）[19]中也對火電廠粉煤灰提出了應遵循優先綜合利用的原則，要求使用專門的存放場地，規定貯存設施應參照GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》的相關要求進行管理。在該文件中還提出粉煤灰綜合利用應優先生產普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥及混凝土等，其指標應滿足GB/T 1596——2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的要求。

3 我國粉煤灰生態環境標準體系現狀及存在問題

標準是一種統一的技術要求，國家標準、行業標準和地方標準對于相關領域的發展和管理都具有重要的影響。目前關于粉煤灰，不僅有國家標準，各相關部委也紛紛制定發布了行業標準，還有17個地方(省、自治區、直轄市)標準化主管機構或專業主管部門制定發布了粉煤灰相關的地方標準。這些標準共同組成了現行粉煤灰標準體系的主體，國家標準、行業標準、地方標準各自的定位和適用范圍不同，對這些標準進行系統的梳理有利于為粉煤灰生態環境標準體系建設提供思路。

3.1 粉煤灰有關標準體系現狀

對國家、部委和地方發布的標準情況查詢統計后顯示，我國現行與粉煤灰有關標準共計58項，其中國家標準13項（表1），行業標準21項（表2），地方標準24項（表3）。

表1 粉煤灰現行相關國家標準Table 1 Current national standards related to fly ash

表2 粉煤灰現行相關行業標準Table 2 Current industrial standards related to fly ash

表3 粉煤灰現行相關地方標準Table 3 Current local standards related to fly ash

在13項國家標準中，強制性標準5項，其中包括與鑒別和貯存處置有關的生態環境保護領域的強制性標準3項，與建材產品要求有關的質量標準2項（部分條款強制）；推薦性標準8項，其中包括從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁的綜合利用標準1項，與建材產品要求有關的質量標準5項，分析方法標準2項。

在21項行業標準中，有4項生態環境保護相關標準（包括生態環境保護部門發布的3項生態環境保護標準以及國家能源部門發布的1項與燃煤電廠固體廢物污染控制相關技術規范），1項能源部門制定的石油企業粉煤灰綜合利用技術要求，10項與粉煤灰用于建材或道路有關的標準，5項分析方法標準，1項與粉煤灰分選系統有關的標準。

在24項地方標準中，除上海市制訂的1項與產品單位能源消耗有關的標準為地方強制性標準外，其余均為與粉煤灰制磚、路基、建筑工程等相關的推薦性標準，包括技術規程（規范）類標準14項，產品質量要求有關的標準8項，分析方法標準1項。

目前生態環境部發布的適用于粉煤灰的與一般工業固體廢物管理有關的國家固體廢物污染環境防治技術標準有GB 15562.2——1995《環境保護圖形標志 固體廢物堆放（填埋）場》、GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》、GB 34330——2017《固體廢物鑒別標準 通則》、HJ 1091——2020《固體廢物再生利用污染防治技術導則》、HJ 2035——2013《固體廢物處理處置工程技術導則》、HJ/T 20——1998《工業固體廢物采樣制樣技術規范》共計6項。此外，與粉煤灰環境管理有關的還有1項國家能源局在2013年發布的電力行業標準DL/T 1281——2013《燃煤電廠固體廢物貯存處置場污染控制技術規范》[20]，該標準規定了燃煤電廠固體廢物貯存場和處置場的選址、設計、運行和監測的基本要求，適用于燃煤電廠固體廢物貯存場和處置場的選址、設計、運行和污染控制。

3.2 粉煤灰生態環境標準體系存在的問題

法律法規確立管理的原則和制度，標準是落實管理原則和制度的重要技術手段。在管理中，固體廢物分別按照危險廢物、工業固體廢物、生活垃圾、建筑垃圾、農業固體廢物等進行管理。根據現行環境統計制度要求，目前納入統計的一般工業固體廢物名錄中包括粉煤灰。目前粉煤灰的生態環境標準體系還不完善，不利于粉煤灰的綜合利用發展和污染防治。

（1）現有粉煤灰的綜合利用標準涉及利用類型較少，不利于拓展粉煤灰的綜合利用途徑。《固廢法》規定：“綜合利用固體廢物應當遵守生態環境法律法規，符合固體廢物污染環境防治技術標準。使用固體廢物綜合利用產物應當符合國家規定的用途、標準。”固體廢物污染環境防治技術標準由國務院生態環境主管部門會同國務院有關部門根據國家環境質量標準和國家經濟、技術條件制定。固體廢物綜合利用標準由國務院標準化主管部門會同國務院發展改革、工業和信息化、生態環境、農業農村等主管部門制定。

在粉煤灰相關的58項標準中，粉煤灰綜合利用相關的標準主要是粉煤灰用于建材的一些相關標準，所涉及的利用類型較少，但是在《國家工業固體廢物資源綜合利用產品目錄》（工業和信息化部公告2018年第26號）[18]中列出了粉煤灰的15種綜合利用產品類型以及產品應符合的標準要求，在該目錄中所列的粉煤灰利用產品類型幾乎包括了目前粉煤灰可能利用的所有途徑。為了更好地拓展粉煤灰的綜合利用途徑和規范粉煤灰的綜合利用過程，有必要針對粉煤灰各種成熟的利用技術制訂相關綜合利用標準。

（2）粉煤灰污染環境防治技術標準體系不完善，無法有效支撐粉煤灰各類綜合利用技術的實踐推廣。按照《固廢法》的要求，在粉煤灰綜合利用時要符合固體廢物污染環境防治技術標準，但是目前國家還沒有針對粉煤灰的這些利用途徑出臺專門的污染環境防治技術標準，不利于粉煤灰綜合利用的開展。此外，目前生態環境部發布的6項適用于粉煤灰等一般工業固體廢物的國家固體廢物污染環境防治技術標準主要涉及固體廢物鑒別、標志、貯存、處置場、利用和監測采樣等，從涉及的管理環節上看，產生、收集、運輸環節還缺乏污染防治技術標準。

綜上，粉煤灰的標準體系無論是在污染環境防治技術標準方面還是在綜合利用標準方面都不完善。在環境污染防治技術標準方面，缺乏專門針對粉煤灰各種利用途徑的環境污染防治技術標準；綜合利用標準方面，目前發布的標準大多為利用粉煤灰生產磚、砌塊、混凝土等有關的產品質量標準和工程技術規范，缺乏粉煤灰其他利用方式的綜合利用標準。

4 我國粉煤灰生態環境標準體系建設建議

《固廢法》中明確了固體廢物污染環境防治堅持減量化、資源化和無害化的原則，要求對固體廢物的產生、收集、運輸、利用、貯存、處理和處置的全過程及各個環節都實行管理和開展污染防治，鼓勵固體廢物污染環境防治的科技研發、先進技術推廣和普及，加強固體廢物污染環境防治科技支撐。

生態環境標準是環境管理的重要抓手，在體系建設時也要緊緊圍繞環境管理需求進行，因此，粉煤灰生態環境標準體系建設也需要圍繞《固廢法》的要求，按照減量化、資源化和無害化的原則，全過程管理的原則以及促進綜合利用和污染防治技術進步的原則完善標準體系建設。

4.1 產生、收集和運輸環節

從粉煤灰的產生、收集和運輸環節來看，目前國家層面還沒有針對包括粉煤灰在內的一般工業固體廢物的產生、收集和運輸環節出臺相關的污染防治技術標準。粉煤灰的主要來源是以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐。從排放方式來講粉煤灰有濕排和干排之分，濕排指采用較多量的水，直接從噴淋除塵器或靜電除塵器中將粉煤灰稀釋成流體，用泵和管道打入粉煤灰沉淀池中（利用前需進行脫水處理）；干排指將除塵器收集的粉煤灰，通過氣力輸送裝置輸送于儲灰倉中。濕排灰和干排灰在產生和收集環節都有各自的特點和不同的生態環境保護要求，有必要制定專門的粉煤灰產生、收集和運輸污染控制技術規范，針對粉煤灰濕排灰和干排灰的產生、收集和運輸環節提出各自的污染控制技術要求。運輸過程要做好防揚散、防滲漏等措施，嚴防二次污染。

4.2 貯存環節

在貯存方面，目前粉煤灰執行GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》[21]，其規定了一般工業固體廢物貯存場、填埋場的選址、建設、運行、封場、土地復墾等過程的生態環境保護要求，以及替代貯存、填埋處置的一般工業固體廢物充填及回填利用環境保護要求，以及監測要求和實施與監督等內容。粉煤灰的貯存場、處置場建設、運行和監督管理以及粉煤灰用于煤炭開采礦區的采空區中充填或回填時等需要遵守該標準的規定。雖然GB 18599——2020規定了貯存場、處置場的環境保護技術要求，但是目前還缺乏貯存場、處置場的工程建設技術規范，建議制訂《一般工業固體廢物貯存場、處置場工程技術規范》或《粉煤灰貯存場、處置場工程技術規范》，對一般工業固體廢物或粉煤灰貯存場、處置場工程設計、施工、驗收和運行管理等過程中有關技術要求進行規定。

此外，國家能源局在2013年發布的電力行業標準DL/T 1281——2013《燃煤電廠固體廢物貯存處置場污染控制技術規范》[20]是對燃煤電廠固體廢物貯存處置場執行GB 18599——2001《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》的細化，有利于燃煤電廠固體廢物貯存、處置場更好地開展污染防治。隨著GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》的發布，DL/T 1281——2013也應及時進行修訂。

4.3 利用環節

2018年，工業和信息化部發布的《國家工業固體廢物資源綜合利用產品目錄》（工業和信息化部公告2018年第26號）[18]中粉煤灰綜合利用產品目錄表已將目前粉煤灰所有可能的利用方式列入，包括粉煤灰在建材方面的使用、金屬成分的提取（氧化鋁、氧化鐵、金屬、金屬氧化物、稀土）以及在白炭黑、合成分子篩、水處理劑和燃煤煙氣凈化劑、水玻璃（硅酸鈉）、氫氧化鋁、土壤調理劑制備等方面的利用。按照《固廢法》要求，為了推廣粉煤灰的利用，需要制定相應利用方式的綜合利用標準和與這些利用方式有關的污染環境防治技術標準。目前還缺乏針對上述粉煤灰綜合利用有關的固體廢物污染環境防治技術標準，為了推動粉煤灰的綜合利用，需要制訂上述粉煤灰綜合利用相關的污染防治技術標準，如粉煤灰建筑材料利用、金屬提取、吸附劑利用、化工利用（白炭黑、氫氧化鋁、水玻璃等制備）、筑路和回填、農用污染控制技術規范等。同時，在利用粉煤灰的新技術推廣前還應對該技術進行環境風險評估以防控由于新技術的使用而帶來的環境問題，因此建議制訂粉煤灰綜合利用技術有關的環境風險評估技術規范，以便能對粉煤灰綜合利用新技術及時開展環境風險評估。

此外，粉煤灰所含成分雖基本相同，但每個電廠甚至同一電廠不同時期產生的粉煤灰品質也會有不同，差異取決于使用的煤種及其燃燒、生態環境保護等工藝。因此，有必要建立粉煤灰分類分級標準以規定粉煤灰的等級、類別和檢驗方法，有利于根據粉煤灰的材料性質開展資源化利用。

4.4 處置環節

不能利用的粉煤灰最終要進入處置場處置，粉煤灰處置場自2021年7月1日起執行GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》。2013年，原環境保護部發布了HJ 2035——2013《固體廢物處理處置工程技術導則》[22]，該標準規定了固體廢物處理處置工程設計、施工、驗收和運行維護的通用技術要求，適用于除危險廢物處理處置以及廢物再生利用以外的固體廢物處理處置工程，其中包括一般工業固體廢物處置場。2013年，國家能源局也發布了電力行業標準DL/T 1281——2013《燃煤電廠固體廢物貯存處置場污染控制技術規范》[20]，燃煤電廠粉煤灰貯存場與處置場的選址、設計、運行和監測也要考慮該行業標準的要求。

從上述有關粉煤灰處置環節的標準內容來看，目前關于粉煤灰處置的標準已經相對較完善，但是從針對性上來看，上述標準都不是專門針對粉煤灰處置場而制訂的。為了便于規范粉煤灰處置場的建設、運行和管理，可以考慮制訂粉煤灰處置場相關工程技術規范，對粉煤灰貯存場與處置場的工程設計、施工、驗收和運行管理等過程中有關技術要求進行規定。

粉煤灰貯存場、處置場也存在污染土壤和地下水的風險，因此，建議制定粉煤灰貯存場、處置場相關的地下水、土壤和生態環境調查技術規范及風險評估技術規范，以便及時發現可能存在的環境風險，及時開展污染防治。對于發現存在環境污染的粉煤灰貯存場和處置場還應及時開展修復工作，需要制訂粉煤灰貯存場和處置場污染修復相關的技術導則，以便指導和規范修復工作過程。

4.5 信息化建設

2020年新修訂的《固廢法》與之前的相關法律法規以及管理制度相比，具有非常明顯的區別，主要是針對固體廢物的信息化管理工作提出了更多的要求，明確要求要建立固體廢物污染環境防治信息平臺，推進固體廢物收集、轉移、處置等全過程監控和信息化追溯。對于固體廢物全過程監控和信息化追溯的推進，有利于保證固體廢物從產生到利用處置的各個過程能夠實現合理的監督和控制。因此，在粉煤灰的環境污染防治中，還需要建立粉煤灰污染環境防治信息平臺，推進粉煤灰產生、收集、轉移、利用、處置等全過程監控和信息化追溯，在信息化建設過程中需要制訂相關的數據信息平臺建設技術規范、基本數據集標準等，對粉煤灰數據信息平臺的設計、開發和運行維護及數據填報等進行指導和規范。

綜上可見，粉煤灰生態環境標準體系需要在全過程管理環節以及促進綜合利用及污染防治、風險防控、信息化建設等方面進一步完善。除了現有的GB 18599——2020《一般工業固體廢物貯存和填埋污染控制標準》外，建議再制訂18項與粉煤灰生態環境管理相關的標準（圖2），其中產生、收集、運輸環節需要制訂1項標準，資源化利用環節需要制訂8項標準，無害化貯存、處置環節需要制訂7項標準，信息化建設方面需要制訂2項標準。加快粉煤灰的生態環境標準體系建設將有利于促進粉煤灰的綜合利用和污染防治，促進利用粉煤灰的新技術的推廣、提高粉煤灰的利用率和減少粉煤灰的堆存。

圖2 粉煤灰生態環境標準體系設計Fig.2 Design of fly ash ecological environment standard system

5 結論

（1）我國現行有關粉煤灰環境管理的生態環境標準數量較少，覆蓋面不全。從涉及的管理環節上看，產生、收集、運輸環節還缺乏污染防治技術標準。

（2）目前，國家還沒有針對粉煤灰的利用途徑出臺專門的污染環境防治技術標準，不利于粉煤灰綜合利用的開展。

（3）目前的粉煤灰生態環境標準體系需要在全過程管理環節以及促進綜合利用和污染防治、風險防控、信息化建設等方面進一步完善。