科技支撐固體廢物資源化 保障環境更安全
中國環境科學研究院固體廢物污染控制技術研究團隊
統計數據表明，我國工業固體廢物（以下簡稱“固廢”）產生量從2000年的8.2億噸，增長到2014年的36.2億噸，年復合增長率為11.2%，而其綜合利用率也從2000年的45.9%提高到2014年的62.1%。隨著我國經濟社會的快速發展，未來幾年工業固廢的產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。研究發現，構建固廢資源化污染控制標準成為控制環境風險的有效手段。但是由于我國固廢產生量巨大、來源廣泛、污染物種類和形態復雜，污染物在多暴露場景下向多環境介質釋放等關鍵科學問題尚未有效解決，固廢資源化過程中污染物的遷移、釋放規律等科學問題尚未充分認知，污染物的釋放/排放量缺乏定量表征，難以提出相應的限值標準和規范要求，這都成為制約固廢環境危害診斷和固廢資源化環境安全性評估的瓶頸。
在國家科技支撐計劃課題、國家自然科學基金項目、國家環保標準制修訂計劃項目等課題資助下，由中國環境科學研究院、清華大學、北京林業大學、華北電力大學為主要完成單位，以黃啟飛、聶志強、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“固體廢物資源化環境安全評價與風險控制”項目圍繞制約建立固廢資源化環境安全評價與風險控制體系的關鍵問題，揭示固廢中有害物向多環境介質傳輸機制，闡明資源化過程及產品中有害物的釋放機理，形成多項國家（際）標準，項目成果在多個環境事故應急、固廢資源化工程得到推廣應用。
日前，2016年度環境保護科技獎公布，“固體廢物資源化環境安全評價與風險控制”項目獲得了2016年度環境保護科技獎一等獎。
攻克關鍵問題取得豐碩成果
據項目主要完成人中國環境科學研究院固體所副所長黃啟飛介紹，項目圍繞關鍵問題，提出需集中解決三個關鍵科學問題：揭示固廢中有害物向多環境介質傳輸機制，構建固廢資源化環境風險評估理論與方法；以水泥窯協同處置為典型技術，揭示污染物在水泥窯內分配、轉化機制，建立污染物釋放動力學模型，定量表征污染物釋放；以水泥產品為例，闡明多暴露情景重金屬浸出機理，建立長期釋放模型，定量表征重金屬長期釋放量。
據了解，研究取得一些科學發現，揭示了污染物在固廢多界面的環境化學行為，建立了污染物釋放定量評估模型；識別重點行業危險廢物污染特性與環境風險，制定固廢國際環境管理導則；揭示固廢資源化過程和產品中污染物分配/遷移機理，提出固廢資源化利用過程及產品風險控制理論。
由于科研人員不懈努力，該項目取得了豐碩的研究成果，研究獲得的科學發現在一些國際重要期刊上發表，例如Nature、Science，以及環境領域頂級期刊ES＆T等。項目成果形成了4項污染控制標準、技術規范，1項國際環境管理標準，支撐修訂了《國家危險廢物名錄》，為國家環境管理支撐發揮了重要作用。
創新技術方案打通轉化路線
黃啟飛說，項目采用“問題導向—核心圖破—成果產出—工程應用”總體思路開展研究。
該項目掌握了典型固廢產生污染特性，揭示了污染物在固廢多界面的環境化學行為，為固廢污染防治與環境風險管控提供技術支撐。闡明了固廢產生污染特性，為《國家危險廢物名錄》修訂提供技術支撐；闡明了污染物在固廢多界面過程和復合環境介質中的傳輸機制，發展了固廢風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化規律，發展了固廢資源化過程風險控制理論。揭示了重金屬在水泥窯內的揮發、吸附/冷凝及形態轉化規律，建立重金屬揮發、吸附/冷凝動力學模型；闡明了持久性有毒廢物協同處置過程污染物生成與釋放機理，制定聯合國環境規劃署（UNEP）國際環境管理導則。
項目還揭示了固廢資源化利用產品中污染物的賦存機制與釋放機理，提出了固廢資源化利用產品風險控制理論。闡明了水泥產品中重金屬的賦存形式與形態，揭示了水泥窯協同處置高溫燒成過程中重金屬的固化機制；建立了水泥產品環境風險評價方法標準，揭示了水泥窯協同處置產品后期使用過程中重金屬的釋放機理，提出了水泥產品風險控制限制，構建了固廢資源化環境安全評價與風險控制技術體系。
加速應用推廣贏得國際關注
黃啟飛說，項目成果得到廣泛的推廣應用，指導建設大量水泥窯協同處置示范工程。
在河南省某地砷污染底泥以及含砷廢渣水泥窯協同處置示范工程，共處置了含砷廢物2萬余噸，在環境污染事故的應急處置中發揮了重要作用；建立的含砷鎢渣水泥窯協同處置工程，每年處置含砷鎢渣2萬余噸，推進了鎢冶煉行業的可持續發展。
截至目前，項目成果指導建設全國10個省15個水泥窯協同處置示范工程，兩項國家標準發布以后，全國水泥窯協同處置工程增長了3倍以上。
同時，基于研究成果，編制發布的國家標準《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》《水泥窯協同處置固體廢物環境保護技術規范》，為推動整個水泥窯協同處置固廢行業持續發展和環境風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導則》（征求意見稿）《固體廢物生產水泥污染控制標準》（征求意見稿）已完成征求意見，進入審批程序，將有效促進我國固廢資源化環境風險管理水平的提高。
值得一提的是，聯合國環境規劃署委托申報團隊編制國際環境管理標準。這不僅是中國，也是發展中國家首次作為牽頭國家承擔國際環境標準的編制工作，打破了發達國家的壟斷，提升了我國在固體廢物環境管理方面的國際影響力。
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