王小彬,閆 湘,李秀英
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京 100081)
電石渣是工業(yè)生產(chǎn)乙炔、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇等過(guò)程中電石(CaC2)水解形成的以氫氧化鈣[Ca(OH)2]為主要成分的工業(yè)廢渣。目前,中國(guó)近80%的電石消費(fèi)都集中在PVC生產(chǎn)[1],電石法PVC生產(chǎn)是電石渣的主要排放源[2]。我國(guó)PVC生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代[3]。PVC是全世界產(chǎn)能最大的塑料制品之一,其基本原料氯乙烯單體(VCM)可分別由石油裂解乙烯法或電石水解乙炔法制得。中國(guó)是世界上最大的PVC生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),但由于富煤、貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使得中國(guó)PVC生產(chǎn)主要采用電石法的煤化工工藝路線[4]。PVC工業(yè)屬于高能耗、高污染、高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)[5]。電石法PVC的污染問(wèn)題主要是電石渣的排放問(wèn)題[4]。由于電石渣及滲濾液呈強(qiáng)堿性,堆存滲透造成土地鹽堿化,并污染地下水,同時(shí)堿性渣灰的揚(yáng)塵污染周邊環(huán)境,危及居民生活和身體健康,因此,國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門(mén)已將電石渣納入第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物要求進(jìn)行管理[2]。目前,國(guó)內(nèi)電石渣主要用于建材,還可用于工業(yè)脫硫、生產(chǎn)碳酸鈣、硫酸鈣等產(chǎn)品[6];還有研究利用電石渣作為路基土壤固定或改良劑,主要用于不良土質(zhì)(海濱鹽漬土、路基過(guò)濕土、膨脹土等)路基材料性能改良,如改善路基土壤結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,并能取代普通硅酸鹽水泥用于路基土壤固化/穩(wěn)定化,增強(qiáng)路基土壤強(qiáng)度和耐久性[4]。由于電石渣中含有相當(dāng)數(shù)量的有害成分,主要是由電石生產(chǎn)原料石灰石中雜質(zhì)和焦炭中煤灰?guī)?,以及電石水解反?yīng)用水或PVC生產(chǎn)中的次氯酸液等所致[7],在電石渣再利用過(guò)程中,一些有害元素的溶出可能會(huì)造成二次污染。尤其,電石渣農(nóng)田消納或直接利用可能存在環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn),更加令人擔(dān)憂。
本文力圖對(duì)中國(guó)電石渣中有害污染物狀況以及電石渣的相關(guān)研究進(jìn)行一個(gè)較為完整的分析與綜述,目的是對(duì)工業(yè)固體廢物-電石渣農(nóng)用的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)給出一個(gè)較為全面的評(píng)價(jià)。
工業(yè)與信息化部的《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用十二五規(guī)劃》提出,到2015年我國(guó)大宗工業(yè)固體廢物綜合利用量將達(dá)16億t。大宗工業(yè)固體廢物是指年產(chǎn)生量在1 000萬(wàn)t以上、對(duì)環(huán)境和安全影響較大的固體廢物,主要包括:尾礦、煤矸石、粉煤灰、冶煉渣、工業(yè)副產(chǎn)石膏、赤泥和電石渣[1]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)電石生產(chǎn)重心逐步向煤炭、電力資源豐富的中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。如據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2017年,新疆、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏和甘肅5省區(qū)電石產(chǎn)能占國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能的74%以上。目前,近80%的電石消費(fèi)仍集中在PVC領(lǐng)域。截至2017年底,中國(guó)PVC總產(chǎn)能達(dá)2 406萬(wàn)t/年,其中電石法比重為80%,乙烯法為20%[8]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年中國(guó)PVC產(chǎn)量為1 790萬(wàn)t[9],如果按電石法PVC占比重約為80%[8]和電石法PVC生產(chǎn)電石渣(t/t)產(chǎn)排污系數(shù)約為1.78(干基)估算[6],2017年電石法PVC產(chǎn)量約為1 432萬(wàn)t,電石渣產(chǎn)生量約為2 549萬(wàn)t。
電石渣是電石法PVC工藝中電石水解制乙炔的副產(chǎn)物。每生產(chǎn)1 t PVC可同時(shí)副產(chǎn)電石渣1.5~1.9 t[4]。氯堿工業(yè)內(nèi),電石法工藝中,生產(chǎn)乙炔時(shí),會(huì)伴隨著產(chǎn)生電石渣。其產(chǎn)生的原理如下[7]:
由上式可知,電石渣是電石水解獲取乙炔氣后的以Ca(OH)2為主要成分的工業(yè)廢渣。電石渣內(nèi)殘留微量的電石,仍會(huì)水化產(chǎn)生乙炔。乙炔是高度易燃而不穩(wěn)定的氣體,當(dāng)乙炔積聚到一定量時(shí)會(huì)有爆炸危險(xiǎn)[10]。
電石渣中含有相當(dāng)數(shù)量的有害成分,其中氯、硫等有害元素含量較高[11]。在PVC生產(chǎn)過(guò)程中,有些企業(yè)使用PVC生產(chǎn)中的次氯酸液等作為電石水解反應(yīng)用水,在循環(huán)使用的水中氯離子大量富集,容易造成電石渣中氯離子含量超標(biāo),這是由于電石渣細(xì)度高,具有較高的吸附性特點(diǎn),一旦Cl-被帶入,大量的Cl-會(huì)在電石渣中富集[7]。生產(chǎn)中,有的工藝會(huì)采用SO2清洗水中的氯,這樣電石渣中的硫含量也大幅度增加[11]。
目前,國(guó)內(nèi)電石渣主要用于建材,包括水泥、碳化磚、粉煤灰磚、室內(nèi)裝飾材料等,如國(guó)內(nèi)氯堿廠90%以上電石渣用于生產(chǎn)水泥,還可用于工業(yè)脫硫、生產(chǎn)碳酸鈣、硫酸鈣等產(chǎn)品[6]。還有研究利用電石渣作為路基土壤固定或改良劑,如用電石渣取代普通硅酸鹽水泥用于路基土壤固化/穩(wěn)定化[4],主要用于海濱鹽漬土路基[12-16]、過(guò)濕黏土路基[17-18]、膨脹土[19-21]等路基材料性能改良。電石渣改性土壤的原理在于其加入土中后發(fā)生了一系列反應(yīng)[12,17]:(1)結(jié)晶反應(yīng)。Ca(OH)2溶解于水形成飽和溶液,一部分結(jié)晶析出,與土粒膠結(jié)形成共晶體,促使土壤強(qiáng)度和水穩(wěn)性提高;(2)離子交換反應(yīng)。電石渣溶于水后解離的Ca2+與土壤中Na+和K+等陽(yáng)離子進(jìn)行交換反應(yīng),使土壤分散性、粘附性和膨脹性降低;(3)火山灰反應(yīng)。黏土礦物中的SiO2和Al2O3在Ca(OH)2的堿性激發(fā)下生成硅酸鈣和鋁酸鈣等硅酸鹽產(chǎn)物;該反應(yīng)是在不斷吸收水分的情況下逐漸發(fā)生,因而具有水硬性的性質(zhì);(4)碳酸化反應(yīng)。Ca(OH)2吸收CO2生成碳酸鈣,碳酸鈣具有較高的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。
表1匯總了中國(guó)部分地區(qū)電石渣中污染元素濃度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并列出中國(guó)土壤環(huán)境背景值[22]及相關(guān)元素參考值[23]。如表1所示,與中國(guó)土壤環(huán)境背景值相比,電石渣中Cd和Ni含量分別約為土壤環(huán)境背景值的23.2和2.7倍。此外,電石渣中還含有氰化物(CN-),平均約16.5 mg/kg,與天然土壤中CN-(通常在0.1 mg/kg以下或低于方法檢出限)[23]相比,電石渣中CN-含量是天然土壤的164.9倍。
表1 中國(guó)部分地區(qū)電石渣中污染元素濃度
由于中國(guó)目前尚無(wú)制定土壤調(diào)理劑污染元素的限制標(biāo)準(zhǔn),因此,在討論電石渣農(nóng)用環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)之前,先將其所含污染物相關(guān)的國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)做一個(gè)匯總,用以對(duì)電石渣中主要污染元素及其農(nóng)用安全性分析提供參考。表2列出中國(guó)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—2018)[61]和《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ 350—2007)[62]及相關(guān)污染元素參考臨界值[63]、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3—2007)[64]、《 污 水 綜 合 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 》(GB 8978—1996)[65]和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)[66]。表 2 中列出的 GB 15618—2018標(biāo)準(zhǔn)限值為農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值,是指農(nóng)用地土壤中污染物含量超過(guò)該值的,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)作物生長(zhǎng)或土壤生態(tài)環(huán)境可能存在風(fēng)險(xiǎn)[61]。由于電石渣中還含有氰化物,其CN-限量參考HJ 350—2007標(biāo)準(zhǔn)限值,分為A級(jí)和B級(jí)(分別為0.9和8 mg/kg)[62]。該標(biāo)準(zhǔn)中A級(jí)代表土壤未受污染的環(huán)境水平;B級(jí)為土壤修復(fù)行動(dòng)值,即當(dāng)某場(chǎng)地土壤污染物監(jiān)測(cè)值超過(guò)B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí),該場(chǎng)地必須實(shí)施土壤修復(fù)工程,使之符合A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 相關(guān)的國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
表2中列出的《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3—2007)[64]和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)[65]為國(guó)家環(huán)保部固體廢物管理對(duì)污染物浸出毒性鑒別及其污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)。為防治固體廢物尤其危險(xiǎn)廢物造成的環(huán)境污染,加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)固體廢物的管理,國(guó)家環(huán)保部制定出一套國(guó)家危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn),其中包括《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3—2007)[64]、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別》(GB 5085.1—2007)[67]等標(biāo)準(zhǔn),該套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體廢物危險(xiǎn)特性技術(shù)指標(biāo),當(dāng)危險(xiǎn)特性符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)的固體廢物屬于危險(xiǎn)廢物,須依法按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理。對(duì)于一般工業(yè)固體廢物管理,執(zhí)行《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18599—2001)[68],其中規(guī)定固體廢物浸出液中有一種或一種以上的污染物濃度超過(guò)GB 8978—1996最高允許排放濃度,則屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。據(jù)此,通過(guò)固體廢物浸出毒性試驗(yàn),以鑒別電石渣的危險(xiǎn)特性,明確其污染物特征及其固體廢物管理類別,以及電石渣中污染物可能對(duì)地下水質(zhì)量的影響。表2中列出了GB/T 14848—2017的Ⅲ~V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值[66],地下水超過(guò)Ⅳ和V類水不宜作為生活飲用水水源。
氰化物是一類劇毒化合物,是指含氰基(CN-)的一類化合物的總稱,主要有氰化鉀(KCN),氰化鈉(NaCN)及氰化氫(HCN)等。這些物質(zhì)溶于水、易流動(dòng)、易揮發(fā),低劑量氰化物污染土壤和水體可能會(huì)對(duì)植物、水生物及人類造成危害,含氰濃度很低的水,也會(huì)使魚(yú)等水生物中毒死亡[69-70]。為嚴(yán)格控制工業(yè)廢渣中氰化物排放的環(huán)境污染問(wèn)題及氰化物對(duì)人類健康的危害,國(guó)家環(huán)保部2007年修訂的危險(xiǎn)廢物鑒別等標(biāo)準(zhǔn)中,將氰化物(CN-)含量列為危險(xiǎn)廢物鑒別的重要指標(biāo)之一,如《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》[64]規(guī)定CN-浸出限量為5 mg/L。此外,在國(guó)家先后出臺(tái)的一系列環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,包括工業(yè)固體廢物管理、污水排放、建設(shè)用地土壤風(fēng)險(xiǎn)控制、農(nóng)業(yè)灌溉用水、漁業(yè)水質(zhì)、地下水水質(zhì)、生活飲用水等標(biāo)準(zhǔn),都有對(duì)CN-濃度的嚴(yán)格限量規(guī)定,匯總?cè)绫?。如《工業(yè)廢渣中氰化物衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[72]規(guī)定廢渣浸出液中CN-限量為≤1.5 mg/L;《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[65]規(guī)定CN-限量為0.5~1.0 mg/L;還有一些標(biāo)準(zhǔn)涉及到食品安全和人類健康,其對(duì)CN-的限量要求更為嚴(yán)格,如《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[73]和《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[74]規(guī)定CN-限量分別為0.5和0.2 mg/L;《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[66]Ⅲ~V類水質(zhì)限量為0.05~0.1 mg/L;《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定CN-限量為 0.05 mg/L[75];對(duì)《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[76]特別規(guī)定總CN-濃度不得超過(guò)0.005 mg/L。
表3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氰化物(CN-)的限量要求
在當(dāng)前工業(yè)固體廢物,包括電石渣等工業(yè)廢渣排放量不斷增加導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題不斷暴露情況下,為解決電石渣處置,有人試圖利用電石渣改良酸性土壤,但卻忽視了電石渣中的污染物(如氰化物等)可能對(duì)其農(nóng)田消納或直接利用將會(huì)產(chǎn)生二次環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn),其后果將會(huì)導(dǎo)致工業(yè)源有毒有害物質(zhì)進(jìn)入食物鏈。因此,對(duì)于電石渣等以土壤修復(fù)或農(nóng)田處置為由直接施用于農(nóng)田土壤,多年大劑量投入對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的潛在影響值得關(guān)注。
以目前中國(guó)部分地區(qū)電石渣中污染元素濃度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),與《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—2018)中的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值[61]和《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ 350—2007)[62]及相關(guān)污染元素參考臨界值[63]比較(表4),可以看出:電石渣具有強(qiáng)堿性(pH值為11.9~13.5);電石渣中部分污染元素出現(xiàn)超標(biāo),如Cd和Ni超標(biāo)率分別約為35.3%和33.3%,Cl-超標(biāo)率約為97.2%。此外,電石渣中的氰化物含量最高達(dá)60.4 mg/kg。超出HJ 350—2007標(biāo)準(zhǔn)[62]中A級(jí)和B級(jí)限值(分別為0.9和8 mg/kg)的比率分別為60%和33%;如參照《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 36600—2018)中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值(第一類用地CN-限量22 mg/kg)[71],其超標(biāo)率約為27%。
電石渣中有害元素的滲出對(duì)水環(huán)境安全存在一定風(fēng)險(xiǎn)。如有研究[32]對(duì)電石渣浸出液重金屬濃度測(cè)定(按照固體廢物浸出毒性浸出方法,用去離子水進(jìn)行浸出試驗(yàn)),結(jié)果顯示(表5),從電石渣的浸出特性分析,檢出電石渣中Ni、Pb和As元素浸出濃度超過(guò)GB/T 14848—2017標(biāo)準(zhǔn)中地下水Ⅳ~V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[66]。電石渣中Cd含量較高(表1),超出了GB 15618—2018[61]標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的比率約35.3%(表4),但檢出Cd的浸出濃度較低(表5)。該研究并對(duì)脫硫用電石渣的重金屬浸出濃度進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示(表5),從脫硫電石渣浸出特性分析,電石渣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)后,與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)(試驗(yàn)?zāi)M脫硫系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng),以硫酸滴入電石渣溶液),檢出脫硫電石渣浸出液中重金屬濃度普遍較電石渣浸出濃度提高[32]。如脫硫電石渣中Cd、Cu、Pb、Ni和As的浸出濃度分別約為電石渣浸出濃度的68、26、22、7和1.5倍,且均超出GB/T 14848—2017標(biāo)準(zhǔn)中地下水V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[66];其中Cd、Cu、Pb和Ni的浸出濃度已超出《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)限值[65]。表明無(wú)論是電石渣還是脫硫電石渣,其中污染元素進(jìn)入農(nóng)田,部分可能經(jīng)過(guò)雨水淋溶溶出而滲入地下水,都可能對(duì)土壤和水環(huán)境安全具有潛在威脅。
表4 中國(guó)部分地區(qū)電石渣中污染元素濃度與土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較
電石渣能否農(nóng)用,既要考慮增產(chǎn)性能,更要注重環(huán)境安全性,特別是長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì)農(nóng)田土壤環(huán)境安全的影響。電石渣的年施用量是評(píng)價(jià)其農(nóng)用環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的重要因素之一,如逐年向農(nóng)田長(zhǎng)期、大劑量施入電石渣,其攜帶的污染物則可能隨著年份的增加在土壤中累積。對(duì)此,借鑒Baligar等[77]的估算方法,并依據(jù)GB 15618—2018[61]標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值,根據(jù)電石渣中污染物元素濃度(表1),估算了電石渣在不同施用量條件下帶入土壤的污染物元素累積量超出農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值所需要的年限的理論值(表6)。以Cd為例,在電石渣中Cd濃度為13.3 mg/kg(表1)、年施用量4.5 t/hm2條件下,每年土壤中Cd累積量約為0.06kg/hm2(污染元素從土壤中淋溶至水體的淋溶量忽略不計(jì));需11.3年,無(wú)污染土壤中Cd累積量將達(dá)到0.68kg/hm2(相當(dāng)于0.3 mg/kg),超過(guò)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值[61]。對(duì)Cl-和CN-而言,在電石渣中Cl-和CN-濃度分別為10 300和60.4 mg/kg(表1)、年施用量4.5 t/hm2條件下,無(wú)污染土壤變?yōu)槲廴就寥赖哪晗薹謩e需用9.7和7.5年。由此推知,如每年大劑量使用電石渣,可能導(dǎo)致土壤中污染元素累積量超標(biāo),其滲入地下水將會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境污染。盡管電石渣中某些重金屬元素超標(biāo)率較低(如As和Pb),但其浸出濃度也可能存在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)(表5),其對(duì)水環(huán)境安全具有潛在威脅。
表5 電石渣和脫硫用電石渣中污染元素浸出濃度與國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的比較
表6 電石渣中污染元素在農(nóng)田土壤中累積量及超標(biāo)年限估算
電石渣的資源化利用受到廣泛關(guān)注,除大量用作建筑材料外,電石渣被嘗試用作土壤調(diào)理劑改良酸性土壤。然而,研究顯示,在電石法生產(chǎn)PVC過(guò)程中,部分有毒有害元素殘留在電石渣中,大量施入農(nóng)田可能存在以下環(huán)境安全隱患:
(1)土壤與水環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)。電石渣中污染元素Cd和Ni超過(guò)GB 15618—2018[61]標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的比率分別約為35.3%和33.3%,存在土壤污染風(fēng)險(xiǎn);部分電石渣中檢出Ni、Pb和As浸出濃度超過(guò)GB/T 14848—2017標(biāo)準(zhǔn)中地下水Ⅳ~V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),存在水環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),且脫硫電石渣中Cd、Cu、Pb、Ni和As浸出濃度是電石渣中污染元素浸出濃度的數(shù)倍,環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)更大。
(2)電石渣中含有氰化物(CN-最高達(dá)60.4 mg/kg,平均約16.5 mg/kg)。氰化物是一類劇毒化合物,溶于水、易流動(dòng)、易揮發(fā)。低劑量氰化物污染土壤和水體可能會(huì)對(duì)植物、水生物及人類造成危害。
(3)電石渣具有強(qiáng)堿性(pH值為11.9~13.5),還含有高量氯離子(Cl-最高值為10 300 mg/kg),易導(dǎo)致土壤鹽堿化和地下水氯離子污染。
(4)電石渣原料具有一定危險(xiǎn)性。電石渣內(nèi)殘留微量的電石,仍會(huì)水化產(chǎn)生乙炔,構(gòu)成一定的爆炸危險(xiǎn)。
(5)電石渣具有水硬性。電石渣的主要成分是Ca(OH)2,由于黏土礦物中的SiO2和Al2O3與Ca(OH)2反應(yīng)可生成水化硅酸鈣和鋁酸鈣等硅酸鹽產(chǎn)物,具有水硬性的性質(zhì)。其特性適用于路基土壤固化或改性,但卻可能會(huì)造成農(nóng)用地土壤板結(jié),導(dǎo)致土壤物理結(jié)構(gòu)退化。
2017年8月31日中國(guó)環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布《固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則》(GB 34330—2017)[78]明確規(guī)定:生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,包括在有機(jī)化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的電石渣等屬于固體廢物(4.2條);且以土壤改良、地塊改造、地塊修復(fù)和其他土地利用方式直接施用于土地的固體廢物,仍然作為固體廢物管理(5.1條)。根據(jù)2018年8月31日第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)通過(guò)的《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》第三十三條“禁止將重金屬或者其他有毒有害物質(zhì)含量超標(biāo)的工業(yè)固體廢物、生活垃圾或者污染土壤用于土地復(fù)墾”法規(guī)要求,建議相關(guān)主管部門(mén)制定和完善相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,規(guī)范電石渣等固體廢物的施用,對(duì)電石渣等工業(yè)固體廢物農(nóng)田準(zhǔn)入加以嚴(yán)控,未經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理、有害物質(zhì)含量超出《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》[61]等標(biāo)準(zhǔn)值的,不得作為土壤改良修復(fù)劑直接施用于農(nóng)田。同時(shí)建議有關(guān)單位和企業(yè)組織開(kāi)展電石渣對(duì)土壤環(huán)境影響的安全性評(píng)價(jià),防止大量電石渣的施用污染農(nóng)田、危害公眾健康或者破壞生態(tài)環(huán)境,從而推動(dòng)土壤資源永續(xù)利用,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。