圖為美國(guó)某磷肥廠沒(méi)有進(jìn)行合理堆放的磷石膏和揚(yáng)起的粉塵。（本報(bào)記者 曲京佳 攝）

　　 

  
    不只中國(guó)要面對(duì)如何處置磷石膏這個(gè)問(wèn)題。“對(duì)磷石膏進(jìn)行有效處置已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的世界性難題。”中國(guó)磷肥工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)武希彥說(shuō)。

　　根據(jù)美國(guó)佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所2010年的統(tǒng)計(jì)，全球磷石膏累積排放量約56億噸，每年新增1.1億到1.5億噸；全球至少有52個(gè)國(guó)家有龐大的磷石膏堆置，分布在美國(guó)、中國(guó)、澳大利亞、巴西、加拿大、塞浦路斯、埃及、芬蘭、法國(guó)、希臘、以色列、約旦、立陶宛、巴基斯坦、波蘭、西班牙、南非、突尼斯和土耳其等地。預(yù)計(jì)在2025～2040年期間，磷石膏的總量還將增長(zhǎng)兩倍。

　　記者了解到，目前，關(guān)于磷石膏的處理方式有四種，分別是堆存、傾倒、減排和利用。盡管近年來(lái)工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展，但這道自濕法磷酸技術(shù)誕生就帶來(lái)的世界性難題卻一直考驗(yàn)著各大磷肥生產(chǎn)國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新和監(jiān)管治理方面的智慧。
　　
　　
　　堆存—— 堆出一個(gè)大溶洞
　　
　　
　　“在美國(guó)的佛羅里達(dá)州，大老遠(yuǎn)就能看到磷石膏山，像人造金字塔似的，一看到山就知道附近有磷肥廠。”武希彥告訴記者。

　　磷肥產(chǎn)量位居世界第二的美國(guó)在磷石膏問(wèn)題上飽受困擾。美國(guó)佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所數(shù)據(jù)顯示，2010年美國(guó)共有63個(gè)磷石膏堆，分布在佛羅里達(dá)、得克薩斯、路易斯安那州等12個(gè)州，每年還新增5700萬(wàn)噸；其中，佛羅里達(dá)的磷石膏堆就有26個(gè)，總量約12億噸，每年還新增約2800萬(wàn)噸。而在這些磷石膏中，每年僅有不到10萬(wàn)噸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，其他的用途幾乎為零。“美國(guó)也不是不想利用，但他們的磷石膏里有放射性物質(zhì)，美國(guó)環(huán)保部門(mén)不讓用。”武希彥說(shuō)。

　　據(jù)佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所研究人員麥克·洛伊德介紹，由于美國(guó)的磷石膏中含有鐳-226，而鐳-226會(huì)產(chǎn)生氡-222，為了避免因大量使用磷石膏而導(dǎo)致天然放射性氣體氡氣量的增加，早在1989年，美國(guó)環(huán)?？偸鹁兔髁罱沽资嗟氖褂煤脱芯?，只允許在北卡羅來(lái)納州和佛羅里達(dá)限量使用磷石膏；最終的法規(guī)于1992年6月發(fā)布，規(guī)定磷石膏用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的限定量為700磅，禁止用于建筑和路基建設(shè)，限制磷石膏在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用——磷石膏中鐳-226的濃度小于0.37貝克/克才允許在農(nóng)業(yè)中使用。

　　所以，美國(guó)的磷石膏絕大部分以堆存的方式來(lái)處置。美國(guó)媒體曾報(bào)道：200英尺（約61米）高，占地1平方英里（約2.59平方千米）的石膏堆在月亮上都能看見(jiàn)！

　　“堆存的方式從環(huán)保的角度來(lái)說(shuō)并不保險(xiǎn)。佛羅里達(dá)的一家磷肥廠就因?yàn)槎汛娉霈F(xiàn)過(guò)災(zāi)難性的事故。”武希彥告訴記者。

　　他所提及的這次“災(zāi)難性的事故”曾在美國(guó)社會(huì)引起廣泛關(guān)注。1994年，佛羅里達(dá)州的馬爾伯里市出現(xiàn)一個(gè)深約185英尺（約56米）的大坑，后來(lái)被稱(chēng)作“馬爾伯里天坑”。“天坑”的成因就源于位處此地的美國(guó)IMC Agrico公司的磷石膏堆存。“佛羅里達(dá)州的土壤本來(lái)有一層黏土層，防滲性很強(qiáng)。但由于磷石膏里氟和磷的腐蝕作用，長(zhǎng)期堆放導(dǎo)致黏土層被破壞。再加上水的溶解和流動(dòng)，久而久之，有一天突然發(fā)現(xiàn)，地面中間塌陷出一個(gè)災(zāi)難性的大坑，黏土層被腐蝕漏了。”武希彥說(shuō)道。

　　事后，美國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)稱(chēng)，IMC Agrico公司應(yīng)該承擔(dān)起管理這個(gè)天坑的責(zé)任，避免對(duì)地下飲用水供應(yīng)造成危害。實(shí)際上，堆存的處理方式還存在其他隱患，除占用大面積土地，建設(shè)和維護(hù)耗資巨大外，還面臨著極端降雨下溢出和滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于磷石膏含有P2O5、氟及游離酸等物質(zhì)，雨水侵蝕后還會(huì)污染地下水。

　　“有了事故的教訓(xùn)，佛羅里達(dá)州就立法，對(duì)磷石膏的堆存包括防水防滲做出嚴(yán)格規(guī)定?，F(xiàn)在美國(guó)的磷化工企業(yè)都是用高強(qiáng)度的薄膜做防滲，并且堆到一定高度就必須封頂，另選擇地方再堆。”武希彥說(shuō)。

　　記者了解到，除美國(guó)外，用堆存方法來(lái)處理磷石膏問(wèn)題的國(guó)家還包括巴西、加拿大、印度等，中國(guó)沒(méi)有利用的磷石膏也不得不采取堆存的方式。
　　
　　
　　傾倒—— 大海成了排污場(chǎng)
　　
　　
　　“環(huán)地中海的北非國(guó)家共同組成一個(gè)磷礦帶。從西邊的摩洛哥起，往東到阿爾及利亞、突尼斯、利比亞、埃及，再到約旦、敘利亞，也包括沙特阿拉伯，磷礦資源非常好，品位高，這些國(guó)家也大部分把磷礦開(kāi)采和磷化工當(dāng)作支柱產(chǎn)業(yè)，比如世界第三大磷礦生產(chǎn)國(guó)摩洛哥。”中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)化工對(duì)外經(jīng)濟(jì)合作中心副主任龐廣廉在世界地圖上為記者劃出一個(gè)完整的北非磷礦帶。

　　今年2月，龐廣廉完成了摩洛哥磷酸鹽工業(yè)的考察之旅，時(shí)隔將近半年，提起摩洛哥的磷化工生產(chǎn)及磷石膏排放情況，他仍然記憶猶新。“摩洛哥西臨大西洋，他們就把磷石膏的排放口選在水流急、海浪沖刷能力大的地方，磷石膏直接往里倒。一倒進(jìn)去，來(lái)一個(gè)旋渦馬上就沖走不見(jiàn)了。”他說(shuō)。

　　對(duì)此，龐廣廉詢(xún)問(wèn)了摩洛哥唯一的磷化工企業(yè)OCP集團(tuán)的負(fù)責(zé)人。對(duì)方認(rèn)為，目前其磷肥產(chǎn)能在450萬(wàn)噸/年，相對(duì)于海洋的溶解和凈化能力，該公司的磷石膏排放量微不足道。“他們作過(guò)一個(gè)分析報(bào)告，覺(jué)得磷石膏直接排入海中對(duì)環(huán)境影響不大，而且他們的報(bào)告認(rèn)為，磷石膏含有的磷等成分對(duì)于海洋生物還有好處。”龐廣廉說(shuō)。

　　摩洛哥的監(jiān)管部門(mén)似乎對(duì)于磷石膏直接排入海洋的行為態(tài)度寬容。“從政府層面摩洛哥也從沒(méi)有禁令禁止這么做。”龐廣廉說(shuō)，“而且OCP集團(tuán)是摩洛哥最大的國(guó)有企業(yè)，也是該國(guó)磷化工行業(yè)唯一的企業(yè)，磷化工又是該國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，該集團(tuán)的經(jīng)營(yíng)對(duì)摩洛哥的經(jīng)濟(jì)發(fā)展舉足輕重。”

　　相比摩洛哥，同樣選擇將磷石膏傾倒入海的突尼斯境遇有所不同。“突尼斯南部的加貝斯是一個(gè)非常美麗的城市，突尼斯化學(xué)工業(yè)集團(tuán)的化肥廠就在這里，磷肥產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)噸，磷石膏也從這里排到地中海。但是，相對(duì)于水流湍急的大西洋，地中海風(fēng)平浪靜，磷石膏倒進(jìn)去并不那么容易消溶。”龐廣廉描述起自己的所見(jiàn)所聞，“我去加貝斯的時(shí)候，在海邊游泳就發(fā)現(xiàn)海水都是白乎乎的，有些混濁，一看就是磷石膏混進(jìn)去了。”突尼斯化學(xué)工業(yè)集團(tuán)也是突尼斯國(guó)有獨(dú)營(yíng)的磷化工壟斷企業(yè)，與摩洛哥一樣，當(dāng)?shù)卣膊⑽窗蚜资嗯欧诺氖虑榉旁谛纳稀?/p>

 
　　“埃及也是傾倒，往紅海里倒?，F(xiàn)在北非國(guó)家的產(chǎn)量還不算太大，也沒(méi)發(fā)生過(guò)事故，但像摩洛哥的磷礦資源這么好，他們2015年要把磷肥產(chǎn)能發(fā)展到900萬(wàn)噸，磷石膏直接排到海里，總歸是個(gè)問(wèn)題。”武希彥認(rèn)為。
　　 　
 

圖為摩洛哥一處擁有生活區(qū)的海岸，也是磷石膏排放場(chǎng)所，因?yàn)樗骱芗?，排放的磷石膏被沖得無(wú)影無(wú)蹤。（龐廣廉 攝）
　　
 

      減排—— 磷化裝置關(guān)停大吉

　　
　　由于磷石膏綜合利用難度較大，堆置又會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，部分國(guó)家于是通過(guò)逐漸減少磷酸產(chǎn)量而減少磷石膏排放量，歐洲一些國(guó)家干脆停掉了磷酸產(chǎn)能。

　　記者了解到，由中國(guó)磷肥工業(yè)協(xié)會(huì)和鄭州大學(xué)聯(lián)合主辦的《磷肥與復(fù)肥》雜志曾介紹，1986年，前蘇聯(lián)的磷石膏年排放量為2000萬(wàn)噸，年利用量150萬(wàn)噸；1995年排放量減少至1500萬(wàn)噸，2005年排放量減少至1400萬(wàn)噸，年利用量仍為150萬(wàn)噸。

　　記者從中國(guó)磷肥工業(yè)協(xié)會(huì)獲悉，目前一些歐洲國(guó)家已無(wú)磷石膏排放。例如，荷蘭因磷石膏處置問(wèn)題已于2001年停止磷酸生產(chǎn)；英國(guó)也因磷石膏排放處理成本太高而停產(chǎn)磷酸。此外，位于北美的加拿大也停止新增磷石膏排放量。

　　“但我們國(guó)家不能這樣做，磷肥是涉及到我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全的重要行業(yè)，還是應(yīng)該采取積極的辦法解決這個(gè)問(wèn)題。”武希彥表示。
　　
　　
　　利用—— 中國(guó)走在世界前列
　　
　　
　　綜合利用，無(wú)疑是積極解決磷石膏問(wèn)題最好的辦法。然而目前從數(shù)據(jù)上看，除日本因自身缺乏天然石膏資源，加之磷石膏產(chǎn)排量較低，其磷石膏利用率基本上達(dá)到100%以外，其他國(guó)家的磷石膏綜合利用情況并不樂(lè)觀。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界磷石膏綜合利用率尚不及10%。不過(guò)，許多國(guó)家都已開(kāi)展磷石膏綜合利用的技術(shù)研究和工業(yè)實(shí)踐，取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

　　以美國(guó)為例，磷石膏利用主要有以下幾個(gè)方面：一是用于農(nóng)業(yè)，可以改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)并增加產(chǎn)量；二是用于筑路，多年前，佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所曾用磷石膏建成一條實(shí)驗(yàn)道路，經(jīng)過(guò)20年的跟蹤檢測(cè)，表明對(duì)地下水無(wú)污染，不存在放射性風(fēng)險(xiǎn)，但這一用途仍未獲得相關(guān)部門(mén)的正式批準(zhǔn)；三是利用磷石膏提供垃圾廢物分解所需的能量，并建成垃圾填埋場(chǎng)示范項(xiàng)目；四是用于制作海洋環(huán)境中的人造石礁、制作動(dòng)物飼料等。但總體來(lái)看，美國(guó)的磷石膏利用率仍然很低。佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所人員曾表示，美國(guó)相關(guān)部門(mén)對(duì)磷石膏應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)過(guò)高，出于環(huán)境方面的考慮，只允許利用非常少量的磷石膏。

　　巴西也是世界上的磷肥生產(chǎn)大國(guó)，至2010年，巴西累積堆置磷石膏7000萬(wàn)噸，年排放量為450萬(wàn)噸。據(jù)巴西國(guó)家科技部核能委員會(huì)高級(jí)研究員Feliciano Jakomino博士介紹，該國(guó)的磷石膏利用中，90%用于農(nóng)業(yè)，其他10%用于生產(chǎn)水泥。其中，磷石膏作為土壤改良劑，在低肥力的巴西塞拉都地區(qū)推廣應(yīng)用已有多年歷史；在建筑方面，巴西核能研究院、圣保羅大學(xué)圣卡洛斯分院曾利用高強(qiáng)度磷石膏板建成一座56.7平方米的房子，但磷石膏中氡－222的析出率仍然成為公眾難以接受磷石膏建筑的主要原因；此外，巴西還在米納斯吉拉斯州開(kāi)展無(wú)垃圾傾倒項(xiàng)目，在垃圾填埋場(chǎng)中添加磷石膏，不僅能夠延長(zhǎng)垃圾填埋場(chǎng)使用壽命，也有利于磷石膏的利用。目前該項(xiàng)目尚在示范階段。

　　“我們國(guó)家的磷石膏不含放射性物質(zhì)，加上這些年行業(yè)上下的努力，現(xiàn)在已經(jīng)以20%的綜合利用率成為磷石膏綜合利用最好的國(guó)家。”武希彥說(shuō)，“不夸張地說(shuō)，我們國(guó)家的磷石膏綜合利用工作已經(jīng)走在世界前列。如今，我們國(guó)家規(guī)定新上磷酸產(chǎn)能的磷石膏利用率達(dá)到100%，既有產(chǎn)能的磷石膏利用率要在2013年達(dá)到15%，這是很不容易的。”
　　
　　
　　合作—— 各國(guó)攜手解決難題
　　
　　
　　對(duì)于如何處置磷石膏這個(gè)棘手的難題，各個(gè)國(guó)家之間已經(jīng)開(kāi)始通力合作。

　　據(jù)麥克·洛伊德介紹，2005年，美國(guó)啟動(dòng)“磷石膏免堆放課題研究項(xiàng)目”，印度和波蘭隨后加入，如今這一項(xiàng)目已經(jīng)在至少58個(gè)國(guó)家得以開(kāi)展，啟動(dòng)近2000多項(xiàng)課題研究，全球范圍內(nèi)磷石膏利用途徑超過(guò)50種，包括建筑、建材、農(nóng)業(yè)、公共事業(yè)等在內(nèi)有各個(gè)領(lǐng)域因此受益。此外，該項(xiàng)目也得到了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的大力支持。據(jù)了解，該機(jī)構(gòu)多次組織國(guó)際會(huì)議，召集來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、巴西、英國(guó)、墨西哥、約旦等不同國(guó)家的研究人員共同研討含放射性物質(zhì)的磷石膏安全利用問(wèn)題。

　　與此同時(shí)，各國(guó)之間的技術(shù)交流也從未停止過(guò)。“1915年，德國(guó)成功開(kāi)發(fā)石膏制硫酸和水泥技術(shù)，其后，英國(guó)、德國(guó)、波蘭等相繼建成了以天然石膏為原料生產(chǎn)硫酸和水泥裝置共計(jì)20多套；1956年，我們國(guó)家開(kāi)始派專(zhuān)家到德國(guó)、波蘭考察，帶回一手資料并開(kāi)始研究實(shí)驗(yàn)。魯北的磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)就是在總結(jié)國(guó)內(nèi)外技術(shù)的基礎(chǔ)上取得的成功實(shí)踐。”山東魯北化工股份有限公司PSC公司副總經(jīng)理高強(qiáng)說(shuō)。此外，記者了解到，巴西磷石膏制土壤調(diào)理劑也借鑒了佛羅里達(dá)磷酸鹽研究所的科研成果。

　　“磷石膏綜合利用問(wèn)題是世界性的難題，我們?yōu)檫@個(gè)問(wèn)題到外國(guó)去過(guò)很多次，學(xué)習(xí)技術(shù)、探討問(wèn)題，同時(shí)也組織國(guó)際會(huì)議，邀請(qǐng)其他國(guó)家的同仁到我們這里來(lái)交流，世界性的難題還需要大家攜起手來(lái)共同去解決。”武希彥說(shuō)。

圖為美國(guó)一家磷化工企業(yè)旁堆放的磷石膏。 （本報(bào)記者 曲京佳 攝）