广西百矿铝业有限公司 广西百色 533000
摘要:所谓电解质就是在电解的过程当中,由于在高温的作用下,多种氟化盐会被熔为电解质,同时,在电流的作用下,电解质和氧化铝会析出一定的金属铝,从而会产生一定的化学反应,也就生成了氟化氢以及氟化硅等气体,所产生的这些气体就是电解过程当中的污染物,如果不能有效及时地进行净化就会对空气造成一定的影响,具有很大的污染性。而在电解时由于一些粉尘会不断地飞扬,对周围的环境也会造成一定的影响。对此,本文主要针对在电解铝产生的污染进行深入地分析和研究,从而找出相应的解决方法,希望在日后的污染治理当中能起到一定的作用。
关键词:电解铝厂;氟污染;环境影响
1前言
从工业发展和环境的角度来看,对电解铝厂周围土壤和农作物的氟污染研究具有重要意义。氟污染不利于土壤的积累,从而导致土壤孔隙的堵塞。水不容易渗透,在潮湿的时间泥泞,在干燥的时间,导致土壤理化性质的恶化。在生产电解铝时,会产生一定的固体废弃物以及废气等一些有害气体,如果没有及时得到有效的治理,就会对水、空气以及土质造成很大的伤害,对此,必须要强有力地对这些废弃物进行治理,达到国家制定的安全硬性标准,与此同时,也要不断地提升电解铝企业的自身控制条件,找出有效的解决方法,提高企业的生产工艺,必须应用环保设备,从根源上对污染进行处理,另外,我们也要注意的是,制定处理电解铝废弃物时必须要有重点性的,要有选择性地进行,再对废弃物做回收利用处理,不仅节约了成本,也保护了环境,这也是电解铝企业可持续发展的一个必然条件。
2电解铝产生主要的污染物
(一)在电解铝企业的生产过程当中最主要的就是对大气环境造成的一定影响。在铝冶炼的过程当中,就是通过冰晶石一氧化铝进行溶融电解的方法来生产的,而它的主要原料必须要达到相应的熔融点才能发挥出作用,并且温度是非常高的,但是在此期间就会生产一些扬散的问题,从而也就对环境造成了一定的污染。在生产电解链的过程中,必须要用冰晶石,其中所含有的氟量是非常大的,同时也会存在很多的杂质,所以在高温的作用下就会生产水蒸汽与氟的反应,也就形成污染气体。与此同时,在高温的作用下,电解槽中也会存在氯化铝的电解升华,形成氯化物,并且慢慢地进行挥发,也就是扬散的含氟粉尘。由于电解铝的过程当中会应用到冰晶石以和氧化铝等材料,而这些原材料都是粉末体的,所以无论是在搬运的过程中还是在生产的过程中都是对空气造成一定的影响,进行不断地散发,这也就成为电解铝企业主要的污染源。再者,在进行电解氧化铝时会产生很多游离氧,同时会移动向阳极,当二氧化碳与这些阳极产生反应时就会通过气体向外排出,造成环境的污染。在电解铝生产当中还有一种污染就是阳极糊,它主要是通过沥青和碳素所构成的,如果在生产时没有做预焙处理,那么就会从阳极糊当中形成一种像沥青物质的污染物。由于沥青是一种具有黏合性成分的工艺,所以如果通过电解时进行排出,那么会存在很严重的致癌物质。所以说在电解铝的生产当中会存在很多种的污染因素,如果没有得到及时的控制那么就会对空气造成严重的影响。
(二)在电解铝的生产过程当中也会对水源造成一定的污染。在生产废水当中主要包括有石油以及氟等有害物质,一旦超量超标的排放,那么对水源就会造成严重的影响。在通常条件下,作为电解铝企业所产生的工业废水都是来自于机械冷却时生产的,对于企业而言这也是非常严重的一个问题。
(三)在铝电解操作时,由于阴极的碳素内衬与一些筑炉材料会受到不同程序的侵蚀,主要是来自于钠和铝等材料,由此会从中吸附一些含氟盐,在这个过程当中也会受到应力的作用,从而导致内衬破损以及槽变形等问题。由于在应用一段时间后,电解槽会受到不同程度的影响会进行大修,在这个过程当中必须要全清除掉槽内的碳素以及筑炉材料,而产生一定的废渣,在废渣当中又会存在一些氟化物,并且含有大量的氟,同时就会渗出浓度较高的液体,一旦液体当中的氟化物超标时,也就是所谓的污染物。
3结果与分析
3.1农作物氟含量水平
表1显示了电解铝厂周围植物的氟含量。从表中可以看出,植物周围植物的氟含量为163.33 mg/ kg,最低为16.73 mg/ kg,平均含量为51.09 mg/ kg。该地区四种作物的氟含量已超过gb4809 - 8(1.0 ~ 1.5mg/ kg)的标准值。它可以达到标准值的163倍。结果表明,电解铝厂对该地区的农作物有很大的影响。在抽样调查中,必须走访当地村民的调查,了解到自从引进铝厂后,当地农作物受到不同程度的影响,导致严重的作物歉收。可见,电解铝厂对当地面积的影响仍然很大。
3.2不同作物的氟含量如表1所示,4种作物的氟含量最高为65.77 mg/ kg。大米和花生;玉米的氟含量最低,为53.44 mg/ kg。研究表明,不同的作物有不同的吸收和积累氟的能力。根据单因素分析,研究区水稻、甘薯、花生和玉米的氟含量不显著(P =0.933 BBB 0 0.05)。原因可能是在研究过程中采集的样本并不是作物生长的终点,而每一种作物的吸收和积累量都不高。此外,从表1可以看出,同一作物中不同器官的氟化物浓度不同。在作者的研究中,玉米叶片的氟含量明显高于玉米,说明氟的吸收主要集中在叶片上。
3.3不同地区作物的氟含量如图1所示。从图中可以看出,对7个区域的研究,作物氟含量从高到低依次为:采样点6采样点7 >>样本点4采样点采样点5 >> 1 >采样点3 >采样点2。其中,采样点6和采样点7是最严重的,分别为123.96 mg/ kg和78.98 mg/ kg;样本点2的污染程度最低,氟含量为26.54 mg/ kg。根据单因素分析,7个研究区域的作物氟含量存在显著差异(P < 0.05)。在污染最严重的地区,氟的含量是最轻地区的4.7倍。主要原因是采样点6和采样点7更接近铝厂,而其他采样点离铝厂比较远。此外,你可以看到,对7个地区的研究,在作物中氟含量超过gb4809 - 84,在价值(1.0 ~ 1.5 mg/ kg)中所规定的最大允许含量,研究区域作物遭受了严重的氟污染。
4讨论
氟在自然界中广泛分布,是重要的营养元素,有毒元素的污染,一定浓度的氟能降低儿童和成人的龋齿率,减少重要功能元素的龋齿状况;但过量的氟化物也会导致氟中毒和氟中毒等疾病。氟的污染主要来自排放氟的工业企业。徐宗刚研究如电解厂氟污染对玉米产量和谷物品质的影响,结果表明,氟污染会导致0.5 ~ 4公里范围内的玉米产量减少28.21% ~ 85.19%的正常生产,玉米种子的营养质量差,氟含量严重超标,不宜和维持。
此外,调查显示,自从引进铝厂后,当地农作物受到了不同程度的影响,这将导致农作物减产,氟的影响也会通过食物链进入人体。在不同的作物和相同作物的不同器官中,氟的分布不同。在研究中,水稻、甘薯、花生、玉米、玉米不同器官的氟含量也有所不同,这与以往的研究结果相似。结果表明,不同作物对氟的吸收和累积能力不同,与作物的不同基因有关,叶片具有很强的氟吸收能力。
5结束语
研究结果表明,电解铝厂对周边作物的产量和质量有很大影响,对人类健康有很大的威胁。对电解铝厂氟污染问题应给予足够重视,防止氟污染对周边生态环境和可能的食品安全问题的影响。
参考文献
[1]张西林,马超,熊如意,向仁军.对电解铝厂周边氟污染的环境影响评价[J].中国环保产业,2012,(10):41-43+46.
[2]田贻燕,付聪,廖正军,曹慧.环评中含氟废气对农作物影响评价及实例探讨[J].环境保护,2014,42(20):58-60.
论文作者:岑加茂
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
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