科技支撐固體廢物資源化 保障環(huán)境更安全
中國環(huán)境科學(xué)研究院固體廢物污染控制技術(shù)研究團(tuán)隊
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國工業(yè)固體廢物（以下簡稱“固廢”）產(chǎn)生量從2000年的8.2億噸，增長到2014年的36.2億噸，年復(fù)合增長率為11.2%，而其綜合利用率也從2000年的45.9%提高到2014年的62.1%。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，未來幾年工業(yè)固廢的產(chǎn)生量依然會保持較高的增長速度，綜合利用率也在不斷提高。
世界各國越來越重視“環(huán)境無害化”前提下的資源化，資源化已成解決固廢出路的主要途徑。研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建固廢資源化污染控制標(biāo)準(zhǔn)成為控制環(huán)境風(fēng)險的有效手段。但是由于我國固廢產(chǎn)生量巨大、來源廣泛、污染物種類和形態(tài)復(fù)雜，污染物在多暴露場景下向多環(huán)境介質(zhì)釋放等關(guān)鍵科學(xué)問題尚未有效解決，固廢資源化過程中污染物的遷移、釋放規(guī)律等科學(xué)問題尚未充分認(rèn)知，污染物的釋放/排放量缺乏定量表征，難以提出相應(yīng)的限值標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，這都成為制約固廢環(huán)境危害診斷和固廢資源化環(huán)境安全性評估的瓶頸。
在國家科技支撐計劃課題、國家自然科學(xué)基金項目、國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃項目等課題資助下，由中國環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、華北電力大學(xué)為主要完成單位，以黃啟飛、聶志強(qiáng)、李金惠、孫德智、岳波、唐陣武、楊玉飛、高興保、朱雪梅、王興潤、田書磊、黃澤春、劉鋒、楊子良、閆大海為主要完成人的“固體廢物資源化環(huán)境安全評價與風(fēng)險控制”項目圍繞制約建立固廢資源化環(huán)境安全評價與風(fēng)險控制體系的關(guān)鍵問題，揭示固廢中有害物向多環(huán)境介質(zhì)傳輸機(jī)制，闡明資源化過程及產(chǎn)品中有害物的釋放機(jī)理，形成多項國家（際）標(biāo)準(zhǔn)，項目成果在多個環(huán)境事故應(yīng)急、固廢資源化工程得到推廣應(yīng)用。
日前，2016年度環(huán)境保護(hù)科技獎公布，“固體廢物資源化環(huán)境安全評價與風(fēng)險控制”項目獲得了2016年度環(huán)境保護(hù)科技獎一等獎。
攻克關(guān)鍵問題取得豐碩成果
據(jù)項目主要完成人中國環(huán)境科學(xué)研究院固體所副所長黃啟飛介紹，項目圍繞關(guān)鍵問題，提出需集中解決三個關(guān)鍵科學(xué)問題：揭示固廢中有害物向多環(huán)境介質(zhì)傳輸機(jī)制，構(gòu)建固廢資源化環(huán)境風(fēng)險評估理論與方法；以水泥窯協(xié)同處置為典型技術(shù)，揭示污染物在水泥窯內(nèi)分配、轉(zhuǎn)化機(jī)制，建立污染物釋放動力學(xué)模型，定量表征污染物釋放；以水泥產(chǎn)品為例，闡明多暴露情景重金屬浸出機(jī)理，建立長期釋放模型，定量表征重金屬長期釋放量。
據(jù)了解，研究取得一些科學(xué)發(fā)現(xiàn)，揭示了污染物在固廢多界面的環(huán)境化學(xué)行為，建立了污染物釋放定量評估模型；識別重點(diǎn)行業(yè)危險廢物污染特性與環(huán)境風(fēng)險，制定固廢國際環(huán)境管理導(dǎo)則；揭示固廢資源化過程和產(chǎn)品中污染物分配/遷移機(jī)理，提出固廢資源化利用過程及產(chǎn)品風(fēng)險控制理論。
由于科研人員不懈努力，該項目取得了豐碩的研究成果，研究獲得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)在一些國際重要期刊上發(fā)表，例如Nature、Science，以及環(huán)境領(lǐng)域頂級期刊ES＆T等。項目成果形成了4項污染控制標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范，1項國際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)，支撐修訂了《國家危險廢物名錄》，為國家環(huán)境管理支撐發(fā)揮了重要作用。
創(chuàng)新技術(shù)方案打通轉(zhuǎn)化路線
黃啟飛說，項目采用“問題導(dǎo)向—核心圖破—成果產(chǎn)出—工程應(yīng)用”總體思路開展研究。
該項目掌握了典型固廢產(chǎn)生污染特性，揭示了污染物在固廢多界面的環(huán)境化學(xué)行為，為固廢污染防治與環(huán)境風(fēng)險管控提供技術(shù)支撐。闡明了固廢產(chǎn)生污染特性，為《國家危險廢物名錄》修訂提供技術(shù)支撐；闡明了污染物在固廢多界面過程和復(fù)合環(huán)境介質(zhì)中的傳輸機(jī)制，發(fā)展了固廢風(fēng)險評估的理論與方法。
項目揭示了固廢資源化過程中污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，發(fā)展了固廢資源化過程風(fēng)險控制理論。揭示了重金屬在水泥窯內(nèi)的揮發(fā)、吸附/冷凝及形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律，建立重金屬揮發(fā)、吸附/冷凝動力學(xué)模型；闡明了持久性有毒廢物協(xié)同處置過程污染物生成與釋放機(jī)理，制定聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）國際環(huán)境管理導(dǎo)則。
項目還揭示了固廢資源化利用產(chǎn)品中污染物的賦存機(jī)制與釋放機(jī)理，提出了固廢資源化利用產(chǎn)品風(fēng)險控制理論。闡明了水泥產(chǎn)品中重金屬的賦存形式與形態(tài)，揭示了水泥窯協(xié)同處置高溫?zé)蛇^程中重金屬的固化機(jī)制；建立了水泥產(chǎn)品環(huán)境風(fēng)險評價方法標(biāo)準(zhǔn)，揭示了水泥窯協(xié)同處置產(chǎn)品后期使用過程中重金屬的釋放機(jī)理，提出了水泥產(chǎn)品風(fēng)險控制限制，構(gòu)建了固廢資源化環(huán)境安全評價與風(fēng)險控制技術(shù)體系。
加速應(yīng)用推廣贏得國際關(guān)注
黃啟飛說，項目成果得到廣泛的推廣應(yīng)用，指導(dǎo)建設(shè)大量水泥窯協(xié)同處置示范工程。
在河南省某地砷污染底泥以及含砷廢渣水泥窯協(xié)同處置示范工程，共處置了含砷廢物2萬余噸，在環(huán)境污染事故的應(yīng)急處置中發(fā)揮了重要作用；建立的含砷鎢渣水泥窯協(xié)同處置工程，每年處置含砷鎢渣2萬余噸，推進(jìn)了鎢冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
截至目前，項目成果指導(dǎo)建設(shè)全國10個省15個水泥窯協(xié)同處置示范工程，兩項國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后，全國水泥窯協(xié)同處置工程增長了3倍以上。
同時，基于研究成果，編制發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》，為推動整個水泥窯協(xié)同處置固廢行業(yè)持續(xù)發(fā)展和環(huán)境風(fēng)險防范提供了重要保障；基于本項目研究編制的《固體廢物再生利用污染防治技術(shù)導(dǎo)則》（征求意見稿）《固體廢物生產(chǎn)水泥污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）已完成征求意見，進(jìn)入審批程序，將有效促進(jìn)我國固廢資源化環(huán)境風(fēng)險管理水平的提高。
值得一提的是，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署委托申報團(tuán)隊編制國際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)。這不僅是中國，也是發(fā)展中國家首次作為牽頭國家承擔(dān)國際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，打破了發(fā)達(dá)國家的壟斷，提升了我國在固體廢物環(huán)境管理方面的國際影響力。
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