宜昌市磷石膏水穩層綜合利用生態性調查評估情況
提要:中國混凝土與水泥制品協會長期關注磷石膏固廢的綜合利用。2019年8月,協會受武漢理工大學和湖北昌耀新材料股份有限公司(以下簡稱昌耀新材)的委托,主持召開了“過硫磷石膏礦渣水泥及其在公路基層中的應用研究”的科技成果鑒定會,這是全國范圍內第一個關于過硫磷石膏礦渣水泥及其工程項目應用的科技成果鑒定項目。中國混凝土與水泥制品協會將持續跟蹤和關注磷石膏綜合利用的相關研究,并及時報道研究和工程應用情況。
項目背景
近年來,“三磷”成為導致長江流域局部區域污染的重要因素,總磷上升為長江流域首要污染因子。宜昌是長江流域最大的磷礦基地,占全國保有磷礦資源儲量的15%,磷工業的固廢之一磷石膏的綜合利用成為影響宜昌市磷化工業乃至制約宜昌市經濟發展的重要因素。宜昌市在磷石膏綜合利用方面開展了大量工作,目前已經建成磷石膏綜合利用裝置規模623萬噸/年。其中,磷石膏水穩層可大規模消納磷石膏固廢,提高磷石膏綜合利用率,成為宜昌市綜合利用磷石膏工作中的主要產品之一。目前磷石膏水穩層已經解決材料技術問題,對環境的影響成為制約其推廣應用的主要因素。因此,湖北省環境科學研究院受宜昌市環境生態局和市住建局共同委托,對昌耀新材已經完成的三個磷石膏水穩層項目進行了生態性調查評估,第一期報告已經完成。
工程項目介紹
2019年,昌耀新材已完成三條磷石膏水穩層道路市政工程項目,其中2019年1月至7月施工的龍泉鎮柏臨河大道一期工程位于龍泉鎮柏臨河南岸,全場約5.3公里,該項目的道路結構中包含20厘米、20厘米和18厘米的過硫磷石膏礦渣水泥穩定級配碎石基層;2019年7月至8月施工的白城路道路工程,起點為東艷路,終點為白洋路,全長0.35公里,該項目的道路結構中分別為包含20厘米、20厘米的過硫磷石膏礦渣水泥穩定級配碎石基層;2019年8月至9月施工的銀嶺冷鏈東側市政道路工程(試驗段)位于在銀嶺冷鏈廠區東側新建一條市政道路,全長0.3公里,道路結構中包括分別為20厘米、20厘米的過硫磷石膏礦渣水泥穩定級配碎石基層。
監測工作介紹
本項目的工作內容包括磷石膏水穩層產品特性研究和磷石膏水穩層試驗路段周邊環境影響分析兩個部分。其調查對象分別為白城路、柏臨河路以及銀嶺路冷鏈段已鋪設完成的磷石膏水穩層、柏臨河路和銀嶺路冷鏈段試驗路段和周邊區域的土壤、地下水、地表水和底泥。本項目共采集樣品97個,其中磷石膏水穩層產品樣品12個、土壤樣品68個、地表水樣品9個、地下水樣品4個和底泥樣品4個。
1、磷石膏產品污染物含量和浸出液中污染物濃度
本項目分別在白城路、柏臨河路以及銀嶺路冷鏈段三條道路各采集已鋪設完成的磷石膏水穩層產品樣品,對磷石膏綜合利用產品污染物含量的檢測項目包括pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈;磷石膏綜合利用產品浸出液檢測項目包括總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈。
監測結果表明,磷石膏水穩層產品中污染物含量均滿足《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600—2018)中第一類用地篩選值。磷石膏水穩層產品采用硫酸硝酸法制備的浸出液中,總磷和其余重金屬濃度均可達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類和《地下水質量標準》(GB14848-2017)Ⅳ類標準限值。從污染物含量看,本項目磷石膏水穩層產品可滿足城市建設用地中的居住用地(R)、公共管理與公共服務用地中的中小學用地(A33)、醫療衛生用地(A5)和社會福利設施用地(A6)、以及公園綠地(G1)中的社區公園或兒童公園用地等情景對土壤中污染物濃度的要求。
2、磷石膏水穩層試驗路段周邊環境影響分析
本項目在宜昌市柏臨河路以及銀嶺路冷鏈段試驗路段及其周邊分別選擇3個和4個主要環境敏感點和環境保護目標(如圖1、圖2所示),開展環境質量的長期監測,以判斷磷石膏水穩層對周邊環境的長期影響。
圖1. 柏臨河路敏感目標及環境保護目標分布圖
磷石膏水穩層柏臨河路試驗路段周邊環境影響監測項目如表1所示。經監測,得到以下階段性結論:
1)柏臨河路區域土壤樣品中監測指標均未超過《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中第二類用地的篩選值,其中總磷、氟化物、鉻、鋅在《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中無篩選值,采集的土壤樣品中總磷的含量范圍在390-607mg/kg,可溶性氟化物的含量范圍在3.4-9.5mg/kg,鉻的含量范圍在19-39 mg/kg,鋅的含量范圍在24-44 mg/kg,所有樣品鉈均低于方法檢出限。
2)柏臨河區域周邊地表水樣品中污染物濃度均滿足《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中地表水Ⅱ類限值。
3)柏臨河路區域底泥樣品中監測指標均未超過《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中第一類用地的篩選值,其中總磷、氟化物、鉻、鋅在《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中無篩選值,采集的土壤樣品中總磷的含量范圍在520-1170mg/kg,可溶性氟化物的含量范圍在3.4-4.7mg/kg,鉻的含量范圍在22-33mg/kg,鋅的含量范圍在31-59mg/kg,所有樣品鉈均低于方法檢出限。
項目 | 監測布點 | 頻率 | 監測項目 |
土壤監測 | 4個 | 1次/年 | pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |
地表水 | 5個 | 4次/年 | pH、總磷、磷酸鹽、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |
底泥 | 5個 | 4次/年 | pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |
地下水 | 地下水井1個 | 2次/年 | pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |

圖2. 銀嶺路冷鏈段周邊敏感目標及環境保護目標分布圖
磷石膏水穩層銀嶺路冷鏈段試驗路段周邊環境影響監測項目如表2所示。經監測,得到以下階段性結論:
1)銀嶺路冷鏈段區域土壤樣品中監測指標均未超過《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中第二類用地的篩選值,其中總磷、氟化物、鉻、鋅在《土壤環境質量標準 建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中無篩選值,采集的土壤樣品中總磷的含量范圍在257-613mg/kg,可溶性氟化物的含量范圍在3.5-14.1mg/kg,鉻的含量范圍在21-68mg/kg,鋅的含量范圍在32-62mg/kg,所有樣品鉈均低于方法檢出限。
2)銀嶺路冷鏈段區域周邊地下水樣品中濁度超過《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)中地下水Ⅲ類限值,但滿足Ⅳ類限值,其余指標均滿足地下水Ⅲ類限值。
表2. 磷石膏水穩層銀嶺路冷鏈段試驗路段周邊環境影響監測項目
項目 | 監測布點 | 頻率 | 監測項目 |
土壤監測 | 5個 | 1次/年 | pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |
地下水 | 地下水井1個 | 2次/年 | pH、總磷、氟化物、鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、鉈 |
中國混凝土與水泥制品協會長期關注磷石膏固廢的大規模、低成本、高附加值的綜合利用。2019年8月,協會受武漢理工大學和湖北昌耀新材料股份有限公司的委托,主持召開了“過硫磷石膏礦渣水泥及其在公路基層中的應用研究”的科技成果鑒定會,這是全國范圍內第一個關于過硫磷石膏礦渣水泥及其工程項目應用的科技成果鑒定項目。鑒定專家們認為,該項成果為我國大規模綜合利用磷石膏開拓了新的應用領域,起到了引領示范作用,市場應用前景廣闊,并建議繼續開展工程耐久性評估。中國混凝土與水泥制品協會將持續關注磷石膏綜合利用的相關研究,并及時報道研究結果。據悉,宜昌市政府將每年針對磷石膏水穩層進行生態性調查評估,并將長期持續。
中國混凝土與水泥制品協會網站版權聲明:
① 凡本網注明來源:中國混凝土與水泥制品協會、CCPA、CCPA各部門以及各分支機構的所有文字、圖片和音視頻稿件,版權均為本站獨家所有,任何媒體、網站或個人在轉載使用前必須經本網站同意并注明"來源:"中國混凝土與水泥制品協會(CCPA)"方可進行轉載使用,違反者本網將依法追究其法律責任。
②本網轉載并注明其他來源的稿件,是本著為讀者傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。 其他媒體、網站或個人從本網轉載使用的,請注明原文來源地址。如若產生糾紛,本網不承擔其法律責任。
③ 如本網轉載稿件涉及版權等問題,請作者一周內來電或來函聯系。