煤矸石的危害及防护措施

固体废物成份分析

3.2.1煤矸石成份分析

本次改扩建项目为分析煤煤矸石对环境的影响，采用某洗煤厂的煤煤矸石成份的实验结果，给出建设项目煤矸石化学成份分析结果见表19。

表19煤煤矸石化学成份分析结果

项

目SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO TiO2 Na2O K2O SO3

结

果59.5030.84 2.790.29 3.620.92--0.26

3.2.2锅炉炉渣及生活垃圾成份分析

锅炉炉渣主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等，SiO2含量为40～60%，Al2O3含量为10～25%，Fe2O3含量为1～4%，CaO含量为1～5%。锅炉炉渣为无毒性物质。

生活垃圾主要组成为有机垃圾和无机垃圾，有机垃圾主要包括：纸类垃圾、塑料类垃圾、厨房类垃圾以及其它垃圾。无机垃圾包括金属类垃圾、玻璃类垃圾、砂土类垃圾及其它类垃圾。

5、煤煤矸石对环境的影响分析

5.1环境空气的影响分析

煤煤矸石对环境空气的影响主要体现在以下二个方面：煤煤矸石自燃释放有害气体和运输、堆放、场地扬尘。

○1煤矸石自燃机理、可能性及预防自燃采取的措施

煤煤矸石主要是由煤层中的夹煤矸石和采煤过程混进煤炭中的顶底板岩石和煤组成，其夹矸和顶底板岩石的一般岩性为炭质页岩、泥质页岩、泥岩、各种砂岩、硫铁矿。

含有一定数量的自燃物硫铁矿和可燃物碳元素，是煤矸石山自燃的前提，其中硫铁矿的存在和含硫量大小是因其自燃的决定因素。据汾西矿务局、阳泉矿务

局资料显示，当含硫量≥3%时，煤矸石都可能发生自燃；而水分和氧分则是燃烧的必要条件。实验已经证明，当空气中湿度低于15%时，煤煤矸石的吸氧是随着湿度的增加而增加，煤的着火温度随着水分的增加而降低，只有当水分达到一定程度时，才能阻止煤的氧化自燃。此外，煤煤矸石随煤从井下采出经手选后分离堆于露天后和空气接触，再加上微生物的作用，发生氧化，煤矸石的堆放方式是自然倾倒式逐步堆放，煤矸石堆体自上而下形成由小到大相对的粒径分级，造成不同的空气流，煤矸石在不同条件下发生反应如下：

⑴供氧充分条件

4FeS2+11O2→Fe2O3+8SO2+3406.6KJ↑

2SO2+O2→2SO3+192.28KJ↑

SO3+H2O→H2SO4+78.42KJ↑

其中，SO2的进一步氧化和水合反应是较少的。

⑵供氧不充分条件

4FeS2+3O2→2Fe2O3+8S+919KJ↑

S+O2→SO2+297KJ↑

煤煤矸石自燃过程中，这两种反应同时存在，FeS2燃烧仅起燃剂的作用，随着时间的推移，由于存在空气流，改善供氧条件，煤矸石堆内部的热量积累，温度不断升高，当达到煤的燃点(360℃)时，煤矸石中的煤被点燃，这就是煤矸石自燃的主要原因。

本次建设项目煤矸石硫含量在1.0%以下，煤矸石发生自燃的几率很小，但有自燃的可能性。为了安全起见，评价要求本项目在煤矸石自燃方面应严格按环评提出的分层堆存、压实、覆土的方法处置煤矸石，杜绝煤矸石发生自燃的条件，以确保煤矸石不发生自燃。

○2煤矸石运输、堆放及场地扬尘

煤矸石排放对大气的污染主要表现为汽车运输过程产生的扬尘和堆场扬尘。通过对实际汽车运输情况的调查，运输扬尘是比较显著的，主要是路面存积的尘土被汽车吹起和被高速旋转的车轮扬起所致。因此本项目一定要对汽车运输排矸道路进行硬化，并且定时洒水，具体洒水频次和洒水量视天气情况确定；对于堆放过程产生的扬尘，环评要求本项目煤矸石堆放要做到分层堆置，推土机推平压

实，做好煤矸石堆放场覆土和周围绿化工作，加强堆场管理，即可减轻煤矸石场扬尘对大气的污染。

5.2对水环境和土壤环境的影响分析

○1煤矸石排放对土壤的影响分析

本次评价采用太原煤气化蒲县东河煤矿洗煤厂浸溶试验资料。浸出方法为取100g样品倒入1000ml瓶中，振荡8h，静置16h。将浸溶液用500ml的抽滤瓶减压抽滤，取得的清液按GB15555.1～15555.12-1995《固体废物浸出毒性测定方法》进行测试分析。煤煤矸石浸溶试验结果见表20。

表20煤矸石浸溶试验分析结果（mg/l）

项目PH Cr6＋Pb Cd Cu As Zn

结果8.800.118未检出未检出未检出0.054未检出GB5085.3-2007- 1.5 3.00.350 1.55 0

GB8978-1996一级6-90.5 1.00.10.50.5 2.0

○2浸出毒性判断

根据《危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996)，浸出液中任何一种危害成分的浓度超过标准中的浓度值，则该废物是具有浸出毒性的危险废物。标准见表21。

表21浸出毒性鉴别标准值

序号项目浸出液最高允许浓度，mg/l

1有机汞不得检出

2汞及其化合物(以总汞计)0.05

3铅(以总铅计)3

4镉(以总镉计)0.3

5总铬10

6六价铬 1.5

7铜及其化合物(以总铜计)50

8锌及其化合物(以总锌计)50

9铍及其化合物(以总铍计)0.1

10钡及其化合物(以总钡计)100

11镍及其化合物(以总镍计)10

12砷及其化合物(以总砷计) 1.5

13无机氟化物(不包括氟化钙)50

14氰化物(以CN-计) 1.0

根据煤矸石浸出毒性进行有无毒性判定，煤矸石样中各种有害成分含量均小于该标准值，该废物是无浸出毒性的固体废物，可采取一般处置方法。按照GB18599-2001《一般工业固废堆存、处置污染控制标准》，该矿煤煤矸石所属类别为Ⅰ类一般工业固体废物。

建设项目所在区域年降雨量588.0㎜左右，年蒸发量1740.5mm，约为年降水量的3.6倍，不易形成淋溶浸泡条件。同时，将煤矸石浸出液与《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-1996)中“煤炭工业废水有毒污染物排放限值”对比，均未出现超标。因此，该洗煤项目产生的煤矸石淋溶后不会对地表水环境造成污染，煤矸石堆存不会对土壤环境造成重金属污染。

5.3对生态环境的影响分析

固体废物堆放对生态环境的影响主要表现在以下几个方面：

⑴固体废物堆放占用土地，改变原有的土地性质。根据现场踏勘，建设项目煤矸石堆放场属荒沟，荒沟两侧及上游汇流的大气降水在沟底汇集而排出沟外，由此可见，工程固体废物堆放将改变土地的利用性质。本次建设项目煤矸石沟在设置疏水渠道后，避免了沟中雨水流入煤矸石场，并保证了雨水顺利排出沟谷。由此可见，采取措施后煤矸石堆场占地基本不会改变土地利用性质。

⑵固体废物排放造成所占土地植被死亡，减少了植物生产力。本次建设项目煤矸石堆场占地为荒沟，沟底零星分布着少量的乔木和荒草，沟体两侧山体上属灌低覆盖地。建设项目排放的固体废物将造成占地范围之内的植被死亡，影响植物的生产力。固体废物在堆放过程中和堆场服务期满后，经过覆土绿化，地表植被将得到逐渐、全面的恢复，植被的质量和覆盖率将高于现状，植物的生产能力