磷石膏与地下水污染

磷石膏与地下水污染

张胜伟李哲李广陶汉泉

湖北省地质环境总站武汉430034

摘要：磷石膏是磷肥工业的付产品，当其被雨水淋溶后，有一部化学物质被淋溶出来，渗入地下，对地下水造成一定的污染．因此，必须采取正确选择磷石膏堆放场地、制定磷石膏污染控制标准以及磷石膏综合利用等措施，来尽可能的减少磷石膏对环境的污染。

关键词：磷石膏；地下水；污染；治理

1前言

磷石膏是磷肥工业的付产品，当用硫酸消化磷矿石生产磷酸时就会产生磷石膏。磷石膏中的主要成分是硫酸钙，其中还柑磷酸盐、硫酸盐、氟化物、重金属锰和镉有些磷石膏中还有镭[1]。

随着磷肥和磷酸盐工业的发展，将会产生大量的磷石膏。近几年来，我国磷酸工业的发展和许多磷肥厂将普通过磷酸钙生产改产磷铵或氟磷钾复台肥，每年排放的磷石膏日益增多，对环境的污染也日趋严重。

由于经济、技术等原因，还有大量石膏需进行堆放。由于堆放的磷石膏会随着雨水的淋溶，有一部化学物质被淋溶出来，渗入地下，对地下水造成一定的污染．

2磷石膏对水体的污染

磷石膏中有害物质被溶出后，将会对环境造成不良影响。

2.1淋溶试验和浸泡试验[2]证明：无论实验用水的pH值起始是酸性或是碱性，两种实验后都会变成酸性较强的淋溶水和浸出水，这是由于磷石膏废渣呈较强的酸性[3]。因此，在实际大自然降水中，无论是否出现酸雨，溶出水都呈酸性，此情况应特别引起重视，这些酸性较强的溶出水如果未经处理而外排，将会对农作物、土壤、水质等造成危害。

2.2溶出物可能随地表径流流入到河、川、塘、库中或流入到农田中，从而使地表水的水质变差，使农作物及水生生物受到危害。

2.3磷石膏中的主要有害物质—氟化物，在实验条件下基本上都可被溶出，这对环境也将造成危害。

2.4对于某些金属物质，如钙、镁、锰等，在实验条件下，酸性越强，则越易被溶出，因此在酸性降水出现时，磷石膏中的金属物质溶出的可能性就大，对环境造成的危害也就大。

2.5对于可溶性的PO4-3和SO4-2来说无论地下水的酸碱性如何，它们均可被溶出，其溶出情况可以认为无显著性的差异即它们无论是在酸性或碱性水中都可被溶出，溶出量也基本上是相同的[3]，溶出物可能从磷石膏堆放场渗入地下而污染地下水。

3综合治理措施

通过上述情况分析，可以认为，磷石膏雨水淋溶或浸泡后，有一些有害物质被溶出，特别是溶出水质pH值明显呈酸性，氟物很易被溶出，会对地下水造成很大的污染。因此，对于磷石膏堆处理，应有必要的环境保护措施。

3.1磷石膏堆放场地的选择及防治措施

3.1.1磷石膏堆放场地选址

磷石膏堆放场地选址很重要，尤其是我国采取矿肥结合的方式建立磷肥厂是一条正确道路，即在磷矿山开采，选矿之后就地加工制磷肥。一般选厂在山谷设有尾矿库，磷石膏堆放场最好设在山谷中，既可减少耕地占用面积，又对环境保护有利。

至于磷石膏堆放场地的地质条件尽量是选择在粘土层较厚的地方，以减少遣场防渗措施，否则渣场必须进行防渗处理。

设在平原地区的磷石膏堆放场地较难选择，目前有些磷肥厂将磷石膏堆放在大江、大河的岸边，很不适宜。设计在平原地区的磷肥厂应尽量避免堆放磷石膏尽早实现综合利用。

3.1.2磷石膏堆放场周围设防洪沟

在磷石膏未得到充分利用之前，各厂目前都设有磷石膏堆放场，建议在磷石膏堆放场四周修建防洪沟，特别是有的磷石膏堆放场设在山谷中，更应注意避免由于暴雨时山洪下泄冲入渣场。

在磷石膏堆放场四周修建防洪沟的作用：一是防止地表径流入或流出渣场内；二是防止磷石膏的冲淋水外流而污染环境。

3.1.3磷石膏堆放场附近需要同时设置废水处理场

实验已经证实，磷石膏中的水溶性物质可被大气降水溶出。废水处理场处理的主要污染物是氟[2]，并使酸性废水中和到呈中性。采用石灰乳中和法使酸性中和并除去其中的氟离子是很有效的。此外在石灰乳中和除氟后，还应再加无机絮凝剂，以便除去重金属等其它污染物质。

3.2制定磷石膏污染控制标准

“八五一期间，国家将要重点抓固体废弃物的管理工作，制定磷石膏污染控制标准应包括其中内于在磷石膏中含有多种有害物质，使得制定磷石膏污染控制标准的难度较大，因此抓紧进行研究，争取庄三年内制定完毕，以便在“九五期间正式执行标准[3]。

3.3磷石膏综合利用的措施

最有效的措施是将磷石膏综合利用，例如含碱性土壤中渗入少量磷石膏，以达到改良土壤的目的；用磷石膏制水泥及石膏建筑材料；修建道路等等。但目前都还在小批量使用或正在研究中，因此必须把磷石膏的综合利用问题尽快解决，以便能较好地解决磷石膏的污染问题。

4结束语

综上所述，采用各种磷矿石制取磷酸的过程中，将有大量的磷石膏固体废渣排入环境，大气降、水将会使磷石膏中的某些有害物质溶出，如：氟化物、硫酸报、磷酸根以及某些金属离子等，尤其是在酸性降水时溶出，将会对地下水和地表水造成很大的危害，必须采取必要的环境保护措。为减轻地表水及地下水的污染，应将淋出水进入污水处理站进行处理，使其达到“三废”排放标准后排放。为了减轻污染，可选择土层厚，地下水不丰富，没有喀斯特地质构造的地方做磷石膏堆场，以次最大限度的降低磷石膏对环境的污染。

参考文献

[1]冯玉梅.磷石膏堆放的环境污染及其防治措施.环境科学与技术，1991，4：15—17.

[2]芦笛.磷石膏堆放对地下水影响的研究.化工环保，1989，9：70—75.

[3]张家贤，田一平，张晓荆.磷石膏中有害物质溶出实验研究.环境科学与技术，1989，2：30—32.