摘要：日前，一篇名為《人大代表議霧霾：砂石礦開采是“元兇”？》的文章網絡上引起熱議。為了讓公眾更加清晰的了解砂石生產排放的污染情況，中國砂石骨料網特邀砂石骨料行業專業除塵環保企業——柏美迪康環保科技有限公司（BME）專家利用數據進行解讀。
日前，一篇名為《人大代表議霧霾：砂石礦開采是“元兇”？》的文章網絡上引起熱議，文中提及全國政協委員、天津大學黨委書記劉建平指出：“京津冀地區每年建設用砂石料的總消耗量約6億噸，大部分是由開山炸石來取得。這些砂石料約向大氣中排放潛在的PM2.5形成物8457.6萬公斤，相當于640萬輛機動車的總排放量。”中國砂石骨料網特邀行業協會領導、專業、學者等針對砂石行業的環境污染問題進行深入探討，并發布《深度報道：京津冀砂石企業——霧霾成因的臨時工？》一文，希望能對讀者深入了解砂石骨料行業具有一定的作用。
為了讓公眾更加清晰的了解砂石生產排放的污染情況，中國砂石骨料網特邀砂石骨料行業專業除塵環保企業——柏美迪康環保科技有限公司（BME）專家利用數據進行解讀。作為工業無組織粉塵治理的專家BME就砂石企業的粉塵污染問題和治理后的措施提出自己的看法：“我們認為砂石是國計民生的重要資源，要科學得看待環保問題，認真地落實環保治理，才能天更清，水更藍。”礦山粉塵治理是BME公司的主營業務之一，早在兩年前，該企業就成立了國內第一家粉塵科學實驗室，做了大量的巖石類粉塵研究。BME在砂石生產治理方面擁有許多專利技術，提出了許多有深度的意見和建議。
一、砂石開采的污染到底有多嚴重？
啥時生產在爆破開采時產生的粉塵到底有多少呢？PM2.5的排放是怎么測算出來的呢？目前我國國家規定中沒有礦山生產的粉塵污染排放因子參照數值，而原料、工藝和地域的不同，因子系數也各不相同。為此，BME無組織粉塵科學實驗室結合自己多年的實驗室數據和國內外的研究文獻，根據不同采礦生產環節特點，推論了礦山生產排放因子。
礦石生產每個工序都會產生不同影響程度的粉塵，粉塵主要為塵土和石料微細顆粒，無特殊污染物質，粉塵排放為無組織排放。
石料和礦物生產初期工序基本相同，主要是采石或采礦——堆放——破碎（頭破——二破——三破）。
采石或采礦揚塵：表土剝離、鉆孔爆破、裝卸；
堆放：包括堆放區的裝卸、運輸、風蝕揚塵；
各個破碎階段揚塵主：各個破碎階段的給料、破碎、篩分、料倉倒料、皮帶轉接處揚塵。在整個系統中粉塵的污染源主要是破碎和篩選處。產生的礦物性粉塵主要是隨空氣的流動而擴散和飛揚，粉塵產生的主要原因是在破碎過程中，礦石的粉碎及破碎作業的給料、排料礦石運動誘導的空氣流動、剪切氣流作用和設備運動等。
下面分別推論各個環節的排放因子。
1、采礦或采石排放計算：包括表土剝離、鉆孔爆破、裝卸。
（1）參考美國EPA在National Emission Inventory（NEI）發布的計算方式，用下列等式計算采礦或采石表土剝離、鉆孔爆破、裝卸過程中PM10排放因子
E=EFo+（B x EFb）+EF1+EFd
式中，E：采礦采石PM10排因子（kg/ton）
EFo：露天開采表土剝離PM10排放因子，為0.00015（kg/ton）
B：礦石總產比，0.57625
EFb：鉆孔爆破PM10排放因子，為0.0004（kg/ton）
EF1：鏟裝PM10排放因子，為0.011（kg/ton）
EFd：傾倒PM10排放因子，為0.016（kg/ton）
EPA應用已有的TSP排放因子，及PM10/TSP計算后，采礦采石PM10排放因子如下：
E=0.00015+（0.57625 x 0.0004）+0.011+0.016=0.0274kg/ton
根據礦業生產PM2.5/PM10平均為0.125（參考WRAP Fugitive Dust Handbook），采礦采石PM2.5排放因子如下：
E=0.0274x 0.125=0.00343 kg/ton
（2）國內相關文獻《露天礦粉塵源強分析及貢獻率實驗研究》（杜翠鳳，陳勝），露天開采排強度引見下表為：
表中爆破粉塵源強度指每噸耗炸藥產塵量，炸藥單耗為0.2kg／ton采礦量
按上表換算，采礦采石排放因子分別如下：
爆破：0.0017kg/ton，
傾倒：0.0014kg/ton
鏟裝：0.0013 kg/ton
汽車：0.0031kg/s
鉆機：0.00020kg/s
根據文獻《露天礦爆破粉塵排放量的計算分析》（張興凱，李懷宇），露天爆破粉塵粒度分析， PM2.5/TSP約為0.135，可計算PM2.5的排放因子分別為：
爆破：0.00023kg/ton
傾倒：0.00019kg/ton
鏟裝：0.00018 kg/ton
汽車：0.00042kg/s
鉆機：0.000027kg/s
BME根據大量現場實測和實驗室分析，認為EPA的比較接近生產實際。
則采礦采石PM2.5排放量計算為（ton）：0.00343 x A （A為采礦剝離量）
2、堆放排放：包括堆放區的裝卸、運輸、風蝕揚塵
影響揚塵的因素：堆場時間、堆場面積、天氣
參考美國EPA，單個堆場、物料裝卸揚塵主要是風蝕揚塵，排放因子計算公式如下：
E：排放因子，單位kg/ton，
K：粒徑乘數，PM10的K值為0.35，PM2.5的K值為0.044
U：平均風速，m/s
M：物料含濕量（%）
該公式，適用條件為：
BME實驗室對多個礦石生產調查，物料加權平均含濕量為1.2%
以年平均風速3m/s，
由此計算礦山堆場排放因子為：
PM10的排放因子：E=0.0017Kg/ton
PM2.5的排放因子：E=0.00021Kg/ton
堆場粉塵排放量計算（ton）：堆場排放因子X生產能力（可用采礦量計算）
3、破碎生產環節揚塵：分頭破、二破、三破，各個破碎階段包括給料、破碎、篩分、料倉倒料揚塵。
影響無組織排放的因素：礦石類型、喂料尺寸分布、含濕量、生產量、破碎機類型、破碎尺寸、細料含量。
參考美國EPA發布的礦山生產排放因子如下。
EPA破碎篩分排放因子（見下表）
表中排放單位為lb/ton，等于1lb=0.5kg/ton
低含濕量指含濕量低于4%的，反之為高含濕量，經BME實驗室分析，大多礦石含濕量都小于4%，所以排放因子計算以低含濕量排放為主。
根據EPA排放計算低含濕量排放因子如下：
按照EPA礦山生產PM2.5/PM10=0.125，結合EPA排放計算各個環節PM2.5的排放因子，結果如下：
BME實驗室采用馬爾文激光粒度儀對大量礦山破碎篩分環節粉塵樣品進行粒度分析，破碎篩分環節粒度分布特性如下：
BME采樣分析整體排放趨勢符合EPA排放因子，綜合修正認為二破PM2.5排放因子為0.0075 kg/ton。
考慮到BME采樣為生產設備附近粉塵及生產設備產塵特性，認為頭破、二破排放因子接近實際生產。
5、采礦石、物料加工生產排放綜合計算
排放百分比為各個工序生產PM2.5排放占總PM2.5排放總量的百分比。
從上可以看出，礦石生產，
從采礦爆破到破碎篩分，破碎篩分環節PM2.5排放占比最大，高達86%；
如果以京津冀砂石用量6億噸來計算（數值應該明顯偏小），按照成品原料比0.9計算，則需要開采6.7億噸原礦石，如果不采取任何措施，采礦的工藝環節中將有可能排放200萬公斤PM2.5顆粒，其它破碎生產工藝等將排放1347萬公斤PM2.5顆粒。雖然不同的排放因子參數選擇可能帶來不同的測算結果，但是我們認為總體來說砂石行業對環境造成的主要污染是粉塵污染。砂石行業如果不加以治理，沿用傳統的粗放作業模式，確實會對環境造成了較大污染。而且，
無論是爆破開采還是利用廢石生產，因為避不開破碎生產和對方運輸運輸環節，對環境的壓力都是會同樣巨大。
二、綠色環保治理措施是治本之招
砂石行業要實現長期可持續發展，迫切需要行業轉型，積極引進新設備和生產工藝，代替傳統的粗放式生產，配備環保設施，控制粉塵污染。然而行業轉型，又面臨著資金、規劃的限制。對此，BME柏美迪康CEO徐潛表示，“砂石企業進行環保投資，在短期內可能增加成本壓力，但長遠來看為企業創造了可持續發展的價值，屬于生存投資”。破碎工藝是砂石骨料行業的重要環節，也是粉塵產生的主要環節。要解決砂石粉塵問題必須從根源入手，把除塵和環保工作坐實做專，才能實現良性發展。我們設想下，如果能把砂石企業的粉塵排放抑制在99%以上，那么總體PM2.5的排放只有15萬公斤，加之砂石企業旁邊大多是山林環繞，綠色植物的自凈作用完全能凈化這些排放，不會對周邊的人群集聚區造成環境污染。
三、BME599采石行業綜合抑塵系統
現在砂石企業大多以前使用過除塵措施，但是往往效果不好，或剛開始效果還可以，但幾個月后效果就下降了。而BME特別推出的BME599采石行業綜合抑塵系統，能確保系統除塵效果5年如一，除塵效率最高可達99%以上。
BME充分了解采石場的生產工藝和作業流程，根據采石場的工藝流程和粉塵特點，以倒料、破碎、篩分、落料等破碎生產線作業環節為重點，做針對性系統方案設計。BME599綜合抑塵系統，在前端產塵源頭，通過生物納膜抑塵技術來抑制絕大部分粉塵的產生、散發；在中端采取云霧抑塵和濕式收塵相結合的形式，對上一階段遺漏的粉塵進行補收；在末端運用天網抑塵技術，有效阻止末端環節可能產生的大面積、多點排放的情況。BME采石場綜合抑塵解決方案就是通過源頭抑制、梯次捕收來實現破碎生產線全線無塵。
四、案例
浙江某采石場，產量600噸/時，破碎生產線作業時，粉塵排放量大，且為無組織排放，中細碎巷道等粉塵集中點能見度僅1——2米。該采石場采用BME采石場綜合抑塵解決方案之后，粉塵濃度大幅降低，穩定控制在排放標準之內，有效抑塵率達到99%左右，現場能見度明顯提高，礦區環境獲得顯著改善。
BME599采石行業綜合抑塵系統在招金集團、馬鋼集團，海南礦業等全國很多礦山得以應用并取得了很好的效果。招金金翅嶺礦業的除塵工程還獲得了“2014國家重點環保示范工程”的榮譽。
編后語：其實，砂石骨料的環保問題并沒有那么嚴重，也希望公眾和政府部門能客觀對待砂石行業。2015年3月17日，我網發布《深度報道：京津冀砂石企業——霧霾成因的臨時工？》，有興趣的讀者可以點擊http://www.xwj68.com/news/detail-635622039012669850.html 查看。文中言論也僅代表個人觀點，感謝柏美迪康徐潛總的來稿。同時，也歡迎行業同仁一起溝通探討，提出自己的意見和看法，我們將擇優與大家分享，歡迎各位同仁踴躍參與！
編輯：金哲
