摘要：日前，一篇名為《人大代表議霧霾：砂石礦開采是“元兇”？》的文章網(wǎng)絡(luò)上引起熱議。為了讓公眾更加清晰的了解砂石生產(chǎn)排放的污染情況，中國砂石骨料網(wǎng)特邀砂石骨料行業(yè)專業(yè)除塵環(huán)保企業(yè)——柏美迪康環(huán)保科技有限公司（BME）專家利用數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀。
日前，一篇名為《人大代表議霧霾：砂石礦開采是“元兇”？》的文章網(wǎng)絡(luò)上引起熱議，文中提及全國政協(xié)委員、天津大學(xué)黨委書記劉建平指出：“京津冀地區(qū)每年建設(shè)用砂石料的總消耗量約6億噸，大部分是由開山炸石來取得。這些砂石料約向大氣中排放潛在的PM2.5形成物8457.6萬公斤，相當(dāng)于640萬輛機(jī)動(dòng)車的總排放量。”中國砂石骨料網(wǎng)特邀行業(yè)協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)、學(xué)者等針對(duì)砂石行業(yè)的環(huán)境污染問題進(jìn)行深入探討，并發(fā)布《深度報(bào)道：京津冀砂石企業(yè)——霧霾成因的臨時(shí)工？》一文，希望能對(duì)讀者深入了解砂石骨料行業(yè)具有一定的作用。
為了讓公眾更加清晰的了解砂石生產(chǎn)排放的污染情況，中國砂石骨料網(wǎng)特邀砂石骨料行業(yè)專業(yè)除塵環(huán)保企業(yè)——柏美迪康環(huán)保科技有限公司（BME）專家利用數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀。作為工業(yè)無組織粉塵治理的專家BME就砂石企業(yè)的粉塵污染問題和治理后的措施提出自己的看法：“我們認(rèn)為砂石是國計(jì)民生的重要資源，要科學(xué)得看待環(huán)保問題，認(rèn)真地落實(shí)環(huán)保治理，才能天更清，水更藍(lán)。”礦山粉塵治理是BME公司的主營業(yè)務(wù)之一，早在兩年前，該企業(yè)就成立了國內(nèi)第一家粉塵科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，做了大量的巖石類粉塵研究。BME在砂石生產(chǎn)治理方面擁有許多專利技術(shù)，提出了許多有深度的意見和建議。
一、砂石開采的污染到底有多嚴(yán)重？
啥時(shí)生產(chǎn)在爆破開采時(shí)產(chǎn)生的粉塵到底有多少呢？PM2.5的排放是怎么測(cè)算出來的呢？目前我國國家規(guī)定中沒有礦山生產(chǎn)的粉塵污染排放因子參照數(shù)值，而原料、工藝和地域的不同，因子系數(shù)也各不相同。為此，BME無組織粉塵科學(xué)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合自己多年的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和國內(nèi)外的研究文獻(xiàn)，根據(jù)不同采礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)特點(diǎn)，推論了礦山生產(chǎn)排放因子。
礦石生產(chǎn)每個(gè)工序都會(huì)產(chǎn)生不同影響程度的粉塵，粉塵主要為塵土和石料微細(xì)顆粒，無特殊污染物質(zhì)，粉塵排放為無組織排放。
石料和礦物生產(chǎn)初期工序基本相同，主要是采石或采礦——堆放——破碎（頭破——二破——三破）。
采石或采礦揚(yáng)塵：表土剝離、鉆孔爆破、裝卸；
堆放：包括堆放區(qū)的裝卸、運(yùn)輸、風(fēng)蝕揚(yáng)塵；
各個(gè)破碎階段揚(yáng)塵主：各個(gè)破碎階段的給料、破碎、篩分、料倉倒料、皮帶轉(zhuǎn)接處揚(yáng)塵。在整個(gè)系統(tǒng)中粉塵的污染源主要是破碎和篩選處。產(chǎn)生的礦物性粉塵主要是隨空氣的流動(dòng)而擴(kuò)散和飛揚(yáng)，粉塵產(chǎn)生的主要原因是在破碎過程中，礦石的粉碎及破碎作業(yè)的給料、排料礦石運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的空氣流動(dòng)、剪切氣流作用和設(shè)備運(yùn)動(dòng)等。
下面分別推論各個(gè)環(huán)節(jié)的排放因子。
1、采礦或采石排放計(jì)算：包括表土剝離、鉆孔爆破、裝卸。
（1）參考美國EPA在National Emission Inventory（NEI）發(fā)布的計(jì)算方式，用下列等式計(jì)算采礦或采石表土剝離、鉆孔爆破、裝卸過程中PM10排放因子
E=EFo+（B x EFb）+EF1+EFd
式中，E：采礦采石PM10排因子（kg/ton）
EFo：露天開采表土剝離PM10排放因子，為0.00015（kg/ton）
B：礦石總產(chǎn)比，0.57625
EFb：鉆孔爆破PM10排放因子，為0.0004（kg/ton）
EF1：鏟裝PM10排放因子，為0.011（kg/ton）
EFd：傾倒PM10排放因子，為0.016（kg/ton）
EPA應(yīng)用已有的TSP排放因子，及PM10/TSP計(jì)算后，采礦采石PM10排放因子如下：
E=0.00015+（0.57625 x 0.0004）+0.011+0.016=0.0274kg/ton
根據(jù)礦業(yè)生產(chǎn)PM2.5/PM10平均為0.125（參考WRAP Fugitive Dust Handbook），采礦采石PM2.5排放因子如下：
E=0.0274x 0.125=0.00343 kg/ton
（2）國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)《露天礦粉塵源強(qiáng)分析及貢獻(xiàn)率實(shí)驗(yàn)研究》（杜翠鳳，陳勝），露天開采排強(qiáng)度引見下表為：
表中爆破粉塵源強(qiáng)度指每噸耗炸藥產(chǎn)塵量，炸藥單耗為0.2kg／ton采礦量
按上表換算，采礦采石排放因子分別如下：
爆破：0.0017kg/ton，
傾倒：0.0014kg/ton
鏟裝：0.0013 kg/ton
汽車：0.0031kg/s
鉆機(jī)：0.00020kg/s
根據(jù)文獻(xiàn)《露天礦爆破粉塵排放量的計(jì)算分析》（張興凱，李懷宇），露天爆破粉塵粒度分析， PM2.5/TSP約為0.135，可計(jì)算PM2.5的排放因子分別為：
爆破：0.00023kg/ton
傾倒：0.00019kg/ton
鏟裝：0.00018 kg/ton
汽車：0.00042kg/s
鉆機(jī)：0.000027kg/s
BME根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室分析，認(rèn)為EPA的比較接近生產(chǎn)實(shí)際。
則采礦采石PM2.5排放量計(jì)算為（ton）：0.00343 x A （A為采礦剝離量）
2、堆放排放：包括堆放區(qū)的裝卸、運(yùn)輸、風(fēng)蝕揚(yáng)塵
影響揚(yáng)塵的因素：堆場(chǎng)時(shí)間、堆場(chǎng)面積、天氣
參考美國EPA，單個(gè)堆場(chǎng)、物料裝卸揚(yáng)塵主要是風(fēng)蝕揚(yáng)塵，排放因子計(jì)算公式如下：
E：排放因子，單位kg/ton，
K：粒徑乘數(shù)，PM10的K值為0.35，PM2.5的K值為0.044
U：平均風(fēng)速，m/s
M：物料含濕量（%）
該公式，適用條件為：
BME實(shí)驗(yàn)室對(duì)多個(gè)礦石生產(chǎn)調(diào)查，物料加權(quán)平均含濕量為1.2%
以年平均風(fēng)速3m/s，
由此計(jì)算礦山堆場(chǎng)排放因子為：
PM10的排放因子：E=0.0017Kg/ton
PM2.5的排放因子：E=0.00021Kg/ton
堆場(chǎng)粉塵排放量計(jì)算（ton）：堆場(chǎng)排放因子X生產(chǎn)能力（可用采礦量計(jì)算）
3、破碎生產(chǎn)環(huán)節(jié)揚(yáng)塵：分頭破、二破、三破，各個(gè)破碎階段包括給料、破碎、篩分、料倉倒料揚(yáng)塵。
影響無組織排放的因素：礦石類型、喂料尺寸分布、含濕量、生產(chǎn)量、破碎機(jī)類型、破碎尺寸、細(xì)料含量。
參考美國EPA發(fā)布的礦山生產(chǎn)排放因子如下。
EPA破碎篩分排放因子（見下表）
表中排放單位為lb/ton，等于1lb=0.5kg/ton
低含濕量指含濕量低于4%的，反之為高含濕量，經(jīng)BME實(shí)驗(yàn)室分析，大多礦石含濕量都小于4%，所以排放因子計(jì)算以低含濕量排放為主。
根據(jù)EPA排放計(jì)算低含濕量排放因子如下：
按照EPA礦山生產(chǎn)PM2.5/PM10=0.125，結(jié)合EPA排放計(jì)算各個(gè)環(huán)節(jié)PM2.5的排放因子，結(jié)果如下：
BME實(shí)驗(yàn)室采用馬爾文激光粒度儀對(duì)大量礦山破碎篩分環(huán)節(jié)粉塵樣品進(jìn)行粒度分析，破碎篩分環(huán)節(jié)粒度分布特性如下：
BME采樣分析整體排放趨勢(shì)符合EPA排放因子，綜合修正認(rèn)為二破PM2.5排放因子為0.0075 kg/ton。
考慮到BME采樣為生產(chǎn)設(shè)備附近粉塵及生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)塵特性，認(rèn)為頭破、二破排放因子接近實(shí)際生產(chǎn)。
5、采礦石、物料加工生產(chǎn)排放綜合計(jì)算
排放百分比為各個(gè)工序生產(chǎn)PM2.5排放占總PM2.5排放總量的百分比。
從上可以看出，礦石生產(chǎn)，
從采礦爆破到破碎篩分，破碎篩分環(huán)節(jié)PM2.5排放占比最大，高達(dá)86%；
如果以京津冀砂石用量6億噸來計(jì)算（數(shù)值應(yīng)該明顯偏小），按照成品原料比0.9計(jì)算，則需要開采6.7億噸原礦石，如果不采取任何措施，采礦的工藝環(huán)節(jié)中將有可能排放200萬公斤PM2.5顆粒，其它破碎生產(chǎn)工藝等將排放1347萬公斤PM2.5顆粒。雖然不同的排放因子參數(shù)選擇可能帶來不同的測(cè)算結(jié)果，但是我們認(rèn)為總體來說砂石行業(yè)對(duì)環(huán)境造成的主要污染是粉塵污染。砂石行業(yè)如果不加以治理，沿用傳統(tǒng)的粗放作業(yè)模式，確實(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成了較大污染。而且，
無論是爆破開采還是利用廢石生產(chǎn)，因?yàn)楸懿婚_破碎生產(chǎn)和對(duì)方運(yùn)輸運(yùn)輸環(huán)節(jié)，對(duì)環(huán)境的壓力都是會(huì)同樣巨大。
二、綠色環(huán)保治理措施是治本之招
砂石行業(yè)要實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，迫切需要行業(yè)轉(zhuǎn)型，積極引進(jìn)新設(shè)備和生產(chǎn)工藝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粗放式生產(chǎn)，配備環(huán)保設(shè)施，控制粉塵污染。然而行業(yè)轉(zhuǎn)型，又面臨著資金、規(guī)劃的限制。對(duì)此，BME柏美迪康CEO徐潛表示，“砂石企業(yè)進(jìn)行環(huán)保投資，在短期內(nèi)可能增加成本壓力，但長遠(yuǎn)來看為企業(yè)創(chuàng)造了可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值，屬于生存投資”。破碎工藝是砂石骨料行業(yè)的重要環(huán)節(jié)，也是粉塵產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)。要解決砂石粉塵問題必須從根源入手，把除塵和環(huán)保工作坐實(shí)做專，才能實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。我們?cè)O(shè)想下，如果能把砂石企業(yè)的粉塵排放抑制在99%以上，那么總體PM2.5的排放只有15萬公斤，加之砂石企業(yè)旁邊大多是山林環(huán)繞，綠色植物的自凈作用完全能凈化這些排放，不會(huì)對(duì)周邊的人群集聚區(qū)造成環(huán)境污染。
三、BME599采石行業(yè)綜合抑塵系統(tǒng)
現(xiàn)在砂石企業(yè)大多以前使用過除塵措施，但是往往效果不好，或剛開始效果還可以，但幾個(gè)月后效果就下降了。而BME特別推出的BME599采石行業(yè)綜合抑塵系統(tǒng)，能確保系統(tǒng)除塵效果5年如一，除塵效率最高可達(dá)99%以上。
BME充分了解采石場(chǎng)的生產(chǎn)工藝和作業(yè)流程，根據(jù)采石場(chǎng)的工藝流程和粉塵特點(diǎn)，以倒料、破碎、篩分、落料等破碎生產(chǎn)線作業(yè)環(huán)節(jié)為重點(diǎn)，做針對(duì)性系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。BME599綜合抑塵系統(tǒng)，在前端產(chǎn)塵源頭，通過生物納膜抑塵技術(shù)來抑制絕大部分粉塵的產(chǎn)生、散發(fā)；在中端采取云霧抑塵和濕式收塵相結(jié)合的形式，對(duì)上一階段遺漏的粉塵進(jìn)行補(bǔ)收；在末端運(yùn)用天網(wǎng)抑塵技術(shù)，有效阻止末端環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的大面積、多點(diǎn)排放的情況。BME采石場(chǎng)綜合抑塵解決方案就是通過源頭抑制、梯次捕收來實(shí)現(xiàn)破碎生產(chǎn)線全線無塵。
四、案例
浙江某采石場(chǎng)，產(chǎn)量600噸/時(shí)，破碎生產(chǎn)線作業(yè)時(shí)，粉塵排放量大，且為無組織排放，中細(xì)碎巷道等粉塵集中點(diǎn)能見度僅1——2米。該采石場(chǎng)采用BME采石場(chǎng)綜合抑塵解決方案之后，粉塵濃度大幅降低，穩(wěn)定控制在排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，有效抑塵率達(dá)到99%左右，現(xiàn)場(chǎng)能見度明顯提高，礦區(qū)環(huán)境獲得顯著改善。
BME599采石行業(yè)綜合抑塵系統(tǒng)在招金集團(tuán)、馬鋼集團(tuán)，海南礦業(yè)等全國很多礦山得以應(yīng)用并取得了很好的效果。招金金翅嶺礦業(yè)的除塵工程還獲得了“2014國家重點(diǎn)環(huán)保示范工程”的榮譽(yù)。
編后語：其實(shí)，砂石骨料的環(huán)保問題并沒有那么嚴(yán)重，也希望公眾和政府部門能客觀對(duì)待砂石行業(yè)。2015年3月17日，我網(wǎng)發(fā)布《深度報(bào)道：京津冀砂石企業(yè)——霧霾成因的臨時(shí)工？》，有興趣的讀者可以點(diǎn)擊http://ip585.com/news/detail-635622039012669850.html 查看。文中言論也僅代表個(gè)人觀點(diǎn)，感謝柏美迪康徐潛總的來稿。同時(shí)，也歡迎行業(yè)同仁一起溝通探討，提出自己的意見和看法，我們將擇優(yōu)與大家分享，歡迎各位同仁踴躍參與！
編輯：金哲
