关注重金属污染：清洁生产能否洗净重金属“污垢”
关注重金属污染
云南曲靖铬渣污染、镉铊导致广西贺江水污染，湖南石门土法炼砒霜造成河水砷超标……面对频发的重金属污染事件，人们反思并寻求治本之道。
“在重金属治理手段上，应逐渐从过去单纯的末端治理向源头预防、过程阻断、清洁生产和末端治理的全过程综合防控理念转变。”中科院过程工程研究所副所长、湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室主任齐涛告诉科技日报记者，重金属污染大多在冶炼中产生，要阻断生产过程产生的污染，推行全过程污染控制的清洁生产是当务之急。
不能再走边治理边排放的老路
3年前出台的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中，汞、铬、镉、铅和类金属砷，成为中国重点防控的5类重金属；到2015年，“重点区域”铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，要比2007年削减15%。
《2013年上半年全国环境质量状况》显示，12个地表水国控断面（点位）共出现22次重金属超标现象，其中长江和黄河流域重金属污染较重。从污染指标看，汞超标频次最多，占总超标次数的50%；其次是砷，占36.4%。
“近些年发生的几起突发性重金属污染事件都来自冶炼厂，主要特点是污染严重、影响恶劣、处理难度大。”北京矿冶研究总院总工程师、矿物加工国家重点实验室副主任何发钰称，防治重金属污染需从采矿、选矿、冶炼和使用等多方进行控制。
“我们不能再走边治理边排放的老路，修复的速度肯定赶不上污染物的排放。”中南大学国家重金属污染防治工程技术研究中心主任柴立元直言，如果点源控制得当，后端的环境问题可能会得到有效解决。从资源角度而言，清洁技术的研发、推广尤为迫切。
20年前的“觉醒”
清洁生产理念，科技部早在20年前就用项目支持进行诠释。1994年起，中科院过程工程研究所张懿院士领衔的团队，以化工、冶金系统突出的重污染行业铬化工为突破口，开拓了铬盐清洁工艺与集成技术，成为国家科技攻关立项的第一个清洁生产项目。
“铬污染主要来源于铬盐生产、电镀和鞣革等行业。我国目前多数铬盐产能采用传统的有钙焙烧工艺生产，铬渣是铬盐生产过程中产生的含有少量铬酸钙等六价铬的废渣，属危险废弃物。”齐涛介绍说，国家有关部门和科研单位及铬盐企业，都在积极推动铬盐行业清洁生产实施计划。
我国是世界铬盐产品的生产和消费大国，总产能接近40万吨，约占世界总产能的1/3以上。由于缺乏经济有效的治理与综合利用技术，铬渣处理历来是铬盐行业最头疼的问题。我国绝大部分铬盐生产企业产生的铬渣都被堆积起来，直至2012年年底，才解决了铬渣污染问题。
“推行清洁生产新技术，强化源头污染控制与废弃物资源化利用，开发高附加值产品，成为当前国内外铬盐行业发展的方向。”齐涛告诉记者，亚熔盐铬盐清洁生产集成技术，使铬回收率从80%提高到96%，反应过程能耗降低20%以上。由于生产过程不加钙镁辅料，铬渣由传统工艺的5%下降到1.5%以下，清洁工艺产生的含铬铁渣脱铬后可生产铁系脱硫剂产品或作为水泥添加料，最终实现近零排放。
2005年，该技术获国家技术发明奖二等奖。2002年，在河南义马建成万吨级铬盐清洁生产示范装置，经过技术改造和完善，2007—2012年间实现全流程连续稳定运行，并实现赢利。经测算，在同等生产规模下，新工艺氧化铬生产成本较传统焙烧工艺下降约17%。
针对钒铬性质相近难分离的问题，中科院过程工程研究所科研团队进一步拓展，成功开发“钒铬清洁高效分离与资源化利用技术”，与企业合作已在辽宁省葫芦岛市实现产业化，成为世界首套万吨级钒铬高效萃取分离生产线。该技术成果被鉴定为国际领先水平，并于2013年获国家技术发明奖二等奖。
清洁生产新技术产业化之难
清洁生产技术接踵而至，是否就能冲出重金属污染的窘境？答案绝非如此简单。
“当前重金属污染事件频发，与先进技术的覆盖面不够相关。”在齐涛看来，企业缺乏自主创新意识和能力时，由于过分担心技术风险，害怕承担责任，产业化推进难度会更大。
“应基于环境和健康的牵引，开发更经济、实用的技术。”柴立元认为，目前新技术推广的力度还不够，“要快速推广新技术，核心问题就是低成本”。
相比于一项新技术的概念设计、技术研发、中试示范，齐涛觉得最难的是产业化。铬盐清洁生产项目虽然瞄准了国家的重大需求，但该行业属于国家基础工业，行业利润率较低、企业规模小，在产业化过程中始终面临资金紧缺的难题。
“如果不是国家863计划、中科院知识创新工程和国家发改委铬盐技术改造等项目的支持，这项技术可能就夭折在产业化示范阶段。”清洁生产技术的产业化依然困难重重，齐涛有些无奈，“原创性新技术从实验室到产业化，目前企业是投资主体，我们与合作企业的项目就遭遇了资金缺乏、技术人员不足的困难。”
为此，齐涛建议，国家从政策和资金层面倾斜，加大对清洁生产技术的持续稳定支持。此外还要加速淘汰落后技术和产能，利用清洁生产新技术进行产业升级，推进有色金属产业步入绿色清洁快车道。
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