日前，一篇名为《人大代表议雾霾：砂石矿开采是“元凶”？》的文章网络上引起热议，文中提及全国政协委员、天津大学党委书记刘建平指出：“京津冀地区每年建设用砂石料的总消耗量约6亿吨，大部分是由开山炸石来取得。这些砂石料约向大气中排放潜在的PM2.5形成物8457.6万公斤，相当于640万辆机动车的总排放量。”中国砂石骨料网特邀行业协会领导、专业、学者等针对砂石行业的环境污染问题进行深入探讨，并发布《深度报道：京津冀砂石企业——雾霾成因的临时工？》一文，希望能对读者深入了解砂石骨料行业具有一定的作用。

　　为了让公众更加清晰的了解砂石生产排放的污染情况，中国砂石骨料网特邀砂石骨料行业专业除尘环保企业——柏美迪康环保科技有限公司（BME）专家利用数据进行解读。作为工业无组织粉尘治理的专家BME就砂石企业的粉尘污染问题和治理后的措施提出自己的看法：“我们认为砂石是国计民生的重要资源，要科学得看待环保问题，认真地落实环保治理，才能天更清，水更蓝。”矿山粉尘治理是BME公司的主营业务之一，早在两年前，该企业就成立了国内第一家粉尘科学实验室，做了大量的岩石类粉尘研究。BME在砂石生产治理方面拥有许多专利技术，提出了许多有深度的意见和建议。

　　一、砂石开采的污染到底有多严重？

　　啥时生产在爆破开采时产生的粉尘到底有多少呢？PM2.5的排放是怎么测算出来的呢？目前我国国家规定中没有矿山生产的粉尘污染排放因子参照数值，而原料、工艺和地域的不同，因子系数也各不相同。为此，BME无组织粉尘科学实验室结合自己多年的实验室数据和国内外的研究文献，根据不同采矿生产环节特点，推论了矿山生产排放因子。

　　矿石生产每个工序都会产生不同影响程度的粉尘，粉尘主要为尘土和石料微细颗粒，无特殊污染物质，粉尘排放为无组织排放。

　　石料和矿物生产初期工序基本相同，主要是采石或采矿——堆放——破碎（头破——二破——三破）。

　　采石或采矿扬尘：表土剥离、钻孔爆破、装卸；

　　堆放：包括堆放区的装卸、运输、风蚀扬尘；

　　各个破碎阶段扬尘主：各个破碎阶段的给料、破碎、筛分、料仓倒料、皮带转接处扬尘。在整个系统中粉尘的污染源主要是破碎和筛选处。产生的矿物性粉尘主要是随空气的流动而扩散和飞扬，粉尘产生的主要原因是在破碎过程中，矿石的粉碎及破碎作业的给料、排料矿石运动诱导的空气流动、剪切气流作用和设备运动等。

　　下面分别推论各个环节的排放因子。

　　1、采矿或采石排放计算：包括表土剥离、钻孔爆破、装卸。

　　（1）参考美国EPA在National Emission Inventory（NEI）发布的计算方式，用下列等式计算采矿或采石表土剥离、钻孔爆破、装卸过程中PM10排放因子

　　E=EFo+（B x EFb）+EF1+EFd

　　式中，E：采矿采石PM10排因子（kg/ton）

　　　　　EFo：露天开采表土剥离PM10排放因子，为0.00015（kg/ton）

　　　　　B：矿石总产比，0.57625

　　　　　EFb：钻孔爆破PM10排放因子，为0.0004（kg/ton）

　　　　　EF1：铲装PM10排放因子，为0.011（kg/ton）

　　　　　EFd：倾倒PM10排放因子，为0.016（kg/ton）

　　EPA应用已有的TSP排放因子，及PM10/TSP计算后，采矿采石PM10排放因子如下：

　　E=0.00015+（0.57625 x 0.0004）+0.011+0.016=0.0274kg/ton

　　根据矿业生产PM2.5/PM10平均为0.125（参考WRAP Fugitive Dust Handbook），采矿采石PM2.5排放因子如下：

　　E=0.0274x 0.125=0.00343 kg/ton

　　（2）国内相关文献《露天矿粉尘源强分析及贡献率实验研究》（杜翠凤，陈胜），露天开采排强度引见下表为：

　　表中爆破粉尘源强度指每吨耗炸药产尘量，炸药单耗为0.2kg／ton采矿量

　　按上表换算，采矿采石排放因子分别如下：

　　爆破：0.0017kg/ton，

　　倾倒：0.0014kg/ton

　　铲装：0.0013 kg/ton

　　汽车：0.0031kg/s

　　钻机：0.00020kg/s

　　根据文献《露天矿爆破粉尘排放量的计算分析》（张兴凯，李怀宇），露天爆破粉尘粒度分析， PM2.5/TSP约为0.135，可计算PM2.5的排放因子分别为：

　　爆破：0.00023kg/ton

　　倾倒：0.00019kg/ton

　　铲装：0.00018 kg/ton

　　汽车：0.00042kg/s

　　钻机：0.000027kg/s

　　BME根据大量现场实测和实验室分析，认为EPA的比较接近生产实际。

　　则采矿采石PM2.5排放量计算为（ton）：0.00343 x A （A为采矿剥离量）

　　2、堆放排放：包括堆放区的装卸、运输、风蚀扬尘

　　影响扬尘的因素：堆场时间、堆场面积、天气

　　参考美国EPA，单个堆场、物料装卸扬尘主要是风蚀扬尘，排放因子计算公式如下：

　　E：排放因子，单位kg/ton，

　　K：粒径乘数，PM10的K值为0.35，PM2.5的K值为0.044

　　U：平均风速，m/s

　　M：物料含湿量（%）

　　该公式，适用条件为：

　　BME实验室对多个矿石生产调查，物料加权平均含湿量为1.2%

　　以年平均风速3m/s，

　　由此计算矿山堆场排放因子为：

　　PM10的排放因子：E=0.0017Kg/ton

　　PM2.5的排放因子：E=0.00021Kg/ton

　　堆场粉尘排放量计算（ton）：堆场排放因子X生产能力（可用采矿量计算）

　　3、破碎生产环节扬尘：分头破、二破、三破，各个破碎阶段包括给料、破碎、筛分、料仓倒料扬尘。

　　影响无组织排放的因素：矿石类型、喂料尺寸分布、含湿量、生产量、破碎机类型、破碎尺寸、细料含量。

　　参考美国EPA发布的矿山生产排放因子如下。

　　EPA破碎筛分排放因子（见下表）

　　表中排放单位为lb/ton，等于1lb=0.5kg/ton

　　低含湿量指含湿量低于4%的，反之为高含湿量，经BME实验室分析，大多矿石含湿量都小于4%，所以排放因子计算以低含湿量排放为主。

　　根据EPA排放计算低含湿量排放因子如下：

　　按照EPA矿山生产PM2.5/PM10=0.125，结合EPA排放计算各个环节PM2.5的排放因子，结果如下：

　　BME实验室采用马尔文激光粒度仪对大量矿山破碎筛分环节粉尘样品进行粒度分析，破碎筛分环节粒度分布特性如下：

　　BME采样分析整体排放趋势符合EPA排放因子，综合修正认为二破PM2.5排放因子为0.0075 kg/ton。

　　考虑到BME采样为生产设备附近粉尘及生产设备产尘特性，认为头破、二破排放因子接近实际生产。

　　5、采矿石、物料加工生产排放综合计算

　　排放百分比为各个工序生产PM2.5排放占总PM2.5排放总量的百分比。

　　从上可以看出，矿石生产，从采矿爆破到破碎筛分，破碎筛分环节PM2.5排放占比最大，高达86%；

　　如果以京津冀砂石用量6亿吨来计算（数值应该明显偏小），按照成品原料比0.9计算，则需要开采6.7亿吨原矿石，如果不采取任何措施，采矿的工艺环节中将有可能排放200万公斤PM2.5颗粒，其它破碎生产工艺等将排放1347万公斤PM2.5颗粒。虽然不同的排放因子参数选择可能带来不同的测算结果，但是我们认为总体来说砂石行业对环境造成的主要污染是粉尘污染。砂石行业如果不加以治理，沿用传统的粗放作业模式，确实会对环境造成了较大污染。而且，无论是爆破开采还是利用废石生产，因为避不开破碎生产和对方运输运输环节，对环境的压力都是会同样巨大。

　　二、绿色环保治理措施是治本之招

　　砂石行业要实现长期可持续发展，迫切需要行业转型，积极引进新设备和生产工艺，代替传统的粗放式生产，配备环保设施，控制粉尘污染。然而行业转型，又面临着资金、规划的限制。对此，BME柏美迪康CEO徐潜表示，“砂石企业进行环保投资，在短期内可能增加成本压力，但长远来看为企业创造了可持续发展的价值，属于生存投资”。破碎工艺是砂石骨料行业的重要环节，也是粉尘产生的主要环节。要解决砂石粉尘问题必须从根源入手，把除尘和环保工作坐实做专，才能实现良性发展。我们设想下，如果能把砂石企业的粉尘排放抑制在99%以上，那么总体PM2.5的排放只有15万公斤，加之砂石企业旁边大多是山林环绕，绿色植物的自净作用完全能净化这些排放，不会对周边的人群集聚区造成环境污染。

　　三、BME599采石行业综合抑尘系统

　　现在砂石企业大多以前使用过除尘措施，但是往往效果不好，或刚开始效果还可以，但几个月后效果就下降了。而BME特别推出的BME599采石行业综合抑尘系统，能确保系统除尘效果5年如一，除尘效率最高可达99%以上。

　　BME充分了解采石场的生产工艺和作业流程，根据采石场的工艺流程和粉尘特点，以倒料、破碎、筛分、落料等破碎生产线作业环节为重点，做针对性系统方案设计。BME599综合抑尘系统，在前端产尘源头，通过生物纳膜抑尘技术来抑制绝大部分粉尘的产生、散发；在中端采取云雾抑尘和湿式收尘相结合的形式，对上一阶段遗漏的粉尘进行补收；在末端运用天网抑尘技术，有效阻止末端环节可能产生的大面积、多点排放的情况。BME采石场综合抑尘解决方案就是通过源头抑制、梯次捕收来实现破碎生产线全线无尘。

　　四、案例

　　浙江某采石场，产量600吨/时，破碎生产线作业时，粉尘排放量大，且为无组织排放，中细碎巷道等粉尘集中点能见度仅1——2米。该采石场采用BME采石场综合抑尘解决方案之后，粉尘浓度大幅降低，稳定控制在排放标准之内，有效抑尘率达到99%左右，现场能见度明显提高，矿区环境获得显著改善。

　　BME599采石行业综合抑尘系统在招金集团、马钢集团，海南矿业等全国很多矿山得以应用并取得了很好的效果。招金金翅岭矿业的除尘工程还获得了“2014国家重点环保示范工程”的荣誉。

　　编后语：其实，砂石骨料的环保问题并没有那么严重，也希望公众和政府部门能客观对待砂石行业。2015年3月17日，我网发布《深度报道：京津冀砂石企业——雾霾成因的临时工？》，有兴趣的读者可以点击http://www.cssglw.com/news/detail-635622039012669850.html 查看。文中言论也仅代表个人观点，感谢柏美迪康徐潜总的来稿。同时，也欢迎行业同仁一起沟通探讨，提出自己的意见和看法，我们将择优与大家分享，欢迎各位同仁踊跃参与！

编辑：金哲