這才是鋼廠污染最可怕的地方!國人卻還沒意識到
日前,觀察者網專欄作者馬前卒實地走訪全球第一鋼鐵基地,現場的一些環保問題引來作者的思考。作者發現,鋼廠最污染的不只是高爐煙囱以及揚塵,還有更重要的一點國人尚未注意到。
以下為作者全文:
【文/觀察者網專欄作者 馬前卒】
關於世界鋼產量排名的一個著名段子:
第一名:中國(不包括河北省);
第二名:中國河北省(不包括唐山市);
第三名:中國河北省唐山市(不包括瞞報產量)
30年前我住在燕山深處,“地球日”、“節約自然資源”、“控制廢棄物排放”這些概念聞所未聞;30年後的今天,我的孩子興奮地告訴我4月22日是地球日,想和我聊聊環境和資源問題,我突然想到了童年居住的河北礦區小鎮。
上週,從唐山海岸開始穿越沿海平原向燕山進發,一直到燕山深處的特種鋼基地,我走馬觀花地參觀了這個有史以來最大的全球第一鋼鐵基地。
這些年,中國的鋼鐵年產量以每2年一億噸的速度飆升:2005年的3.5億噸年產量,到了2014年變成了8億噸,其中很大一部分新建鋼鐵廠就在燕山南部的唐山地區。
每年有幾千萬噸礦石被送到幾百公里外的鋼廠。選礦廠會把礦石砸碎篩選,挑出品位最高的礦粉運走,把剩下的“尾礦”倒進無人的山谷。
周圍的農民也從礦山賺到了穩定的收入,購買更多消費品,村邊的河溝裏滿是各種商品的塑料包裝袋。

農村垃圾袋
這種財富橫溢與環境破壞並存的局面,讓我一直對燕山南面的鋼鐵廠充滿好奇。
今年地球日前夕,我從南向北自駕穿越了以唐山為中心的北方鋼鐵基地,對資源和環境問題有了更深的感性認識。

山間鐵礦
工業廢棄物問題已經成為中國社會繞不過的問題
從2010年起,討論中國經濟的時候常聽到一個並非編造的冷笑話——
世界鋼產量排名:
第一名:中國(不包括河北省);
第二名:中國河北省(不包括唐山市);
第三名:中國河北省唐山市(不包括瞞報產量);
第四名:日本
第五名:美國
第六名:印度
第七名:俄羅斯
第八名:韓國
第九名:中國河北省唐山市的瞞報產量;
第十名:……
這次穿越唐山周圍的鄉鎮,我首先看到了幾個自發形成的再生橡膠產業帶——為鋼鐵行業服務的卡車太多,僅僅是正常的輪胎替換就足以養活幾十個橡膠處理廠。

再生橡膠
再往裏走,隨便一個小鄉鎮都敢自稱“中國”甚至“世界”最大的XX鋼基地。
但出乎我的意料,這些在某個細分領域能左右全球市場的鄉鎮環境居然不錯,鋼鐵廠和軋鋼廠矗立在綠色的田野中,只有淡淡的煙氣,大多數塵土還是來自公路上的卡車。
但是從唐山向北,進入燕山外圍的丘陵區,情況就完全不一樣。
有的地方翻過山脊就看到遮天蔽日的雲霧,鋼鐵廠的煙囱冒出滾滾濃煙,公路上必須反覆灑水才能勉強不讓工業煙塵干擾交通,工廠廢料堆上捲起滾滾黑塵。以至於稍遠一點的山頭就看不出輪廓,路上的行人大多帶着口罩,我也只能關上車窗前進。

鋼鐵廠煙雲

能見度略低
再往山區走,採礦場已經不是簡單地修改山體輪廓,往往是整座山都變成了礦場。巨大的尾礦壩從一個山頭連到另一個山頭,化作了山脈的一部分。
當然,所謂“尾礦”,實際上原本也是山體的一部分,只是和那些被送走的鐵粉一起在選礦設備裏走了一遭,被機械磨碎,又加入了許多選礦藥物。
其實,如果能洗清其中的有害藥物,小心避免尾礦粉和降水混成泥石流,很多尾礦並不比岩石和砂土更可怕,反而可以派很大的用場。
唐山的某些地方,尾礦被均勻地堆積到土層不足的田野上,在上面種樹種草,逐步改造為肥沃的土地。
但另一種冶金廢棄物——煙塵就沒那麼容易處理了。
尾礦只經歷了選礦,沒有經過冶煉,沒有在高温中被還原為各種金屬,本質上還是被磨碎的石頭。煙塵(如高爐瓦斯灰)隨着所有精選礦石進過高温爐膛,隨着高温氣體又被排到了爐膛之外,裏面含有各種各樣的金屬,無論是飛散到空氣中,還是被收集起來堆積,都可能對空氣、地下水、土壤釋放重金屬。

煙塵堆積

煙塵堆積,後面更震撼
稍微查了一點資料,我發現我的“常識”明顯低估了冶金煙塵的數量:
每年進入冶金煙囱的煙塵竟然達到4000萬噸的量級,相當於我出生那年(1981)的中國金屬總產量。
所以,對冶金煙塵的處理方式可以明顯影響冶金行業的環境效應,甚至決定整個冶金產業是否還能繼續運行。

堆積如山,這個角度比較震撼
早在十幾年前,就有專家注意到了
冶金產業煙塵的重金屬污染問題
專家提醒:注意汽車普及後所帶來的鋅污染
上海寶鋼研究院專家王東彥説:
“一個國家鋼鐵廠產出的含鋅粉塵越多,説明這個國家汽車消費越普及,但同時也表明防治鋅污染的壓力和責任越大。”
據專家提供的數據,目前我國鋼鐵廠粉塵中鋅的含量已達3%至5%左右,上升速度很快。
這與我國汽車業的高速發展有關。而世界上一些發達國家鋼鐵廠粉塵中鋅含量更是高達20%左右。
據環保專家説,大量堆積的含鋅粉塵如處理不當,會造成嚴重的環境污染。如在雨水作用下,重金屬鋅會滲入地下,污染地下水源。
含鋅粉塵比麪粉還細,露天堆放會在空氣中飛揚,會使人產生呼吸系統疾病,如熱昏病等。
此外,含鋅粉塵中鋅、鉛、鐵、碳等有價元素如得不到有效利用,還將造成資源的浪費。
專家們説,防治汽車的鋅污染,最重要的環節是鋼鐵廠。
據調查,我國鋼鐵廠每年含鋅較高的粉塵發生量高達280萬噸:
“鋼鐵廠如要實現可持續發展,不注意開發含鋅粉塵處理技術是不行的”。
據寶鋼專家王東彥説,目前我國鋼鐵廠在粉塵處理上還處於落後狀態。
作為我國最為現代化的鋼鐵企業,寶鋼每年80多萬噸各類粉塵總量中,含鋅粉塵已佔到15萬至20萬噸左右。但目前只有一半回用到燒結機內,另一半則通過簡單的物理方法分離出高鋅物質。這些高鋅物質還難以得到有效利用。
十四年過去了,中國的鋼產量增長了三四倍,汽車產量則增長了六七倍,可以想象冶金煙塵的潛在危害也翻了幾番。
實際上,重工業城市周圍已經形成了明顯的重金屬污染帶。
但我國的冶金煙塵問題還有獨特的特點——中國大多數鋼鐵來自鐵礦石,必須經歷氧化鐵還原鍊鐵的步驟,因此在鍊鐵工序就會產生大量重金屬煙塵。而西方國家已經在工業和生活中積攢了足夠的鋼鐵總量,每年淘汰下來的廢鋼就足以提供大多數鍊鋼原料,只需還原少量鐵礦石補充廢鋼的不足。
**所以中國會產生更多的鍊鐵煙塵,對煙塵處理行業產生更大的壓力。**如果處理不及,直接填埋或是作為建築材料使用,只要有水浸泡,就會有大量重金屬溶解,污染淡水資源和土壤。

侵入河道的煙塵堆

瀋陽郊區土壤鋅污染地圖
只能向前走
無論冶金廢棄物的潛在威脅多麼大,中國都不可能採取簡單地放棄或壓縮冶金工業的規模。
理由很簡單——我們的金屬還遠遠不夠。
中國幾十年來的鍊鋼總量剛剛超過美日德三國,但中國人口總量是這三個國家之和的兩倍多,這意味着中國在生產/生活中積累的人均鋼鐵蓄積量(5噸多)還不到發達國家(至少十餘噸)的一半。
考慮到中國有相當數量的鋼鐵變成了出口商品,實際比率可能還要低。這也是為什麼大多數發達國家可以主要用廢鋼鐵循環鍊鋼,我們還必須大量開採鐵礦石鍊鐵的原因。

全球主要區域粗鋼消費預測結果
很顯然,中國人不可能容忍經濟增長的停滯。我們需要更多的金屬設備來提高生產效率,需要更多的金屬耐用商品來改善生活質量,任何政策如果阻止中國人的生活水平繼續追趕發達國家,再合理,再“正義”也不可能落實。
從實地考察來看,的確有鋼鐵廠的鄉鎮會擁有更好的基礎設施,如幼兒園/學校/村民活動中心。

村民活動中心和中學
所以中國唯一的出路****就是繼續大鍊鋼鐵,大搞冶金,否則的話,不僅國家無法進步,就連鋼鐵產區的生態也保不住——靠近唐山的燕山地區降水很少,居民迴歸農業的結果就是旱區坡地農業毀滅植被,把燕山化為光山禿嶺。

脆弱的植被,經不起農業開發
好在冶金煙塵這個問題也是一筆巨大的財富——它的毒性同時意味着極高的金屬含量,畢竟它也經歷了選礦和冶金爐的提煉,比起尋常的礦石更值得“榨取”其中的有用成分。
還是以鋅為例。
全世界有30%的金屬鋅來自冶金煙塵等工業廢棄物回收,中國僅為18%,而同期的中國工業消費了全世界近一半的鋅。考慮到全世界的鋅礦探明儲量也只能支持不到一代人,富含鋅元素的鋼鐵煙塵是不可棄置的寶藏。
至於手機屏幕和幾乎所有液晶顯示器必須的金屬銦,全世界都沒有獨立的礦藏,必須從錫鋅等伴生金屬中提取。冶金煙塵往往富集銦,是重要的提取來源。
中國的冶金煙塵回收還有很大的發展空間
冶金煙塵裏面也有不少鐵元素,除了直接回爐繼續鍊鐵外,還能製造不錯的直接還原鐵粉——粉末冶金的重要原料。
所謂粉末冶金,就是把金屬粉末放進模子,像陶瓷一樣燒結,形成性能遠高於機械加工的零件。汽車和高速列車的剎車片,變速器的傳動齒輪,現在往往用粉末冶金來製造,效果很好。
目前每輛汽車的粉末冶金零件含量,日本8.7公斤,北美19.5公斤,中國只有6公斤。制約中國粉末冶金髮展的瓶頸之一就是直接還原鐵粉的產量——國內每年需求1800萬噸,產量只有100萬噸。
從冶金煙塵中提取直接還原鐵也是同時減少污染和促進產業升級的重要手段。

粉末冶金

粉末冶金零件
總之,冶金煙塵一方面是限制中國冶金行業發展的問題,另一方面也是一個不可置疑的發展機遇。規模化/集約化的煙塵回收處理才能給冶金行業創造發展空間,同時也在資源/產業升級等方面給中國帶來新的機遇。
4月22日是地球日,今年地球日的主題是“節約集約利用資源 倡導綠色簡約生活”,謹以此文獻給那些為地球和人類未來而絞盡腦汁的科研人員,同時也感謝給我兒子出題的老師。