王孟科 杨富强 朱琴 马旺
摘要2012年8月采集了碱渣样品、碱渣渗滤液样品和碱渣山旁入海河口水样,对唐山丰南沙河口东岸的碱渣进行综合分析,研究碱渣对周围环境的影响。结果表明,唐山市丰南区沙河口碱渣和碱渣易溶盐中各化学组分含量均未超标,但碱渣渗滤液中氨氮、pH、化学需氧量超标严重,且造成周围河口中水体污染,因此对碱渣渗滤液采取有效的防治措施具有重要意义。
关键词入海河口;碱渣;渗滤液;环境影响
中图分类号S271文献标识码A文章编号0517-6611(2014)09-02696-02
作者简介王孟科(1956-),男,河北石家庄人,教授级高级工程师,从事水文工程和环境等方面的研究。
碱渣就是氨碱法生产纯碱的过程中产生的工业废渣。碱渣是由工厂的母液蒸氨后的废母液池,一部分直接经过压滤形成碱渣进渣场综合利用,另一部分经碱渣泵通过管道输送到碱渣场的浆池进行沉淀形成中。沉淀后的上清液pH一般在11.0~11.5,其中含NaCl约55 g/L、CaCl2约100 g/L、氨约70 mg/L左右。上清液經过滩晒生产CaCl2和盐,蒸氨废液在碱渣场内沉淀过程中,碱渣中上清液进行综合处理利用,部分液体渗入碱渣中在碱渣大坝底部渗出地表流入河道中。目前有关碱渣对周围环境影响的研究不少,如对碱渣周围的地下水和土壤进行的研究[1-2],但主要针对常量组分,如赵由春等研究了碱渣堆对土壤和水中的钠和氯等影响[1],袁霄梅等研究了碱渣对周围环境的氯化物和钙镁盐类的影响[2],毕大园等研究了碱渣中氯离子对周围环境的影响[3]。笔者从碱渣、碱渣易溶盐、碱渣渗滤液、碱渣周围的水体4个方面进行全面的分析,研究常量指标和污染性指标,探讨碱渣对周围环境的影响。
1材料与方法
1.1研究区概况沙河口将建设成为丰南港口,位于环渤海经济区前沿,对于河北省经济发展具有重要意义。目前沙河口北侧为丰南区重要的渔港区,南侧为海洋渔业养殖区。受人类活动影响,水质表现一定的空间分布规律,在人类活动较强地区水质较差。此次重点对碱渣对周围环境的影响进行详细的分析。
1.2样品采集和测试2012年8月一共采集碱渣样品5件,碱渣固体样品编号依次为A001、A002、A003、A004、A005。采集水样5件,3件碱渣渗滤液样品编号为C01、C02、C03,2件碱渣山附近河口水样编号为C04、C05。
2结果与分析
2.1碱渣的化学组分和易溶盐分析经分析,碱渣中化学组分的含量分别为CaSO4 3%、CaCO3 64%、CaCl2 6%、NaCl 4%、Ca(OH)2 10%、SiO2 3%、Al2O3 2%、酸不容物8%、水分32.3%,可见碱渣中占主要成分的为CaCO3,碱渣中易溶盐的主要成分为钙离子、钠离子和氯离子,全盐量为17.431%,土壤盐度>0.6%时,小麦、玉米、豆类、棉花等各作物很难生长,高盐度的碱渣堆放到土壤中将严重影响植物的生长。从碱渣中重金属离子含量(表1)可以看出,碱渣中重金属离子含量较低,不存在重金属离子超标的现象。
2.2碱渣渗滤液的化学组分分析将碱渣滤液和碱渣附近河水化学组分(表2)与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)进行对比分析可知,碱渣渗漏液中重金属均未超标,主要超标的化学指标有硫化物含量在0.22~2.40 mg/L(Ⅳ类为0.2~0.5 mg/L)、氨氮含量在41.2~74.8 mg/L(劣Ⅴ类>2.0 mg/L)、化学需氧量在1 020~1 240 mg/L(劣Ⅴ类>40 mg/L),pH在9.9~11.6(劣Ⅴ类>9)。碱渣附近河水中硫化物、氨氮、pH、化学需氧量含量均低于碱渣渗滤液中,且存在氨氮、化学需氧量存在严重超标现象,均超过了地表水Ⅴ类标准。
3结论
通过对沙河口碱渣、碱渣易溶盐、渗滤液和附近河水中各化学组分含量分析可知,碱渣中重金属离子含量较低,不存在重金属离子超标的现象;但盐度偏高,可能对植被生长造成一定的影响。碱渣渗滤液对附近河水水质造成较为严重的影响,主要超标的指标有氨氮、化学需氧量,造成海水水质为劣Ⅴ类。根据《地表水环境质量标准》可知三类水主要适用于集中式生活饮用水地表二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。由此可知,氨氮、pH、化学需氧量属于劣Ⅴ类,会对河道和海水内水生生物影响严重,也会对近海水产养殖业造成严重的影响。因此必须采取有效防治措施。
参考文献
[1] 赵由春,李树兴.碱渣堆放对周围环境影响的分析[J].纯碱工业,2008(1):9-11.
[2] 袁霄梅,张华,刘小敏,等.某碱渣堆放场对岩溶地下水的影响分析[J]. 环境监测管理与技术,2010,22(4):36-39.
[3] 毕大园,尹国勋,仝长水.焦作市某碱渣堆放场引起岩溶地下水氯离子污染的初步研究[J].中国岩溶,2003,22(2):83-87.