重金属由于毒性、持久性和难降解性，其环境排放，尤其是大气排放一直受到高度关注。水泥生产是当代社会最为重要的生产活动之一，2019年全球产量超过40亿吨，我国占近60%。水泥生产的核心工艺为通过石灰石、黏土等原材料在1450℃的高温下烧制熟料。在这一过程中，有关重金属的行为特征以及大气排放水平的研究还极为匮乏。在贵州省科技厅等项目的支持下，我院李仲根博士、王青峰博士团队与中国地质大学（武汉）、中科院地球化学研究所等单位合作，通过对2座新型干法水泥厂的现场样品采集和分析，揭示了重金属锌在整个水泥生产过程中的行为特征及大气排放水平。相关成果于2022年1月13日以“Substance Flow Analysis of Zinc in Two Preheater-Precalciner Cement Plants and the Associated Atmospheric Emissions”为题发表在环境领域Atmosphere杂志上。
结果发现，尽管不同水泥厂锌的输入来源不同（图1），但其输出途径几乎一致，即几乎全部（>97%）进入到水泥熟料中，在生产过程中并未发现系统内锌的富集，这可能是由于锌进入到熟料的铝硅酸盐中的原因所致。水泥生产的大气锌排放系数相对较低，为0.002%，或1.28–9.39 mg Zn·t–1熟料。我们的排放结果要远低于以前大多数的报告，这意味着新型干法水泥厂并不是一个重要的大气锌排放源。然而，在一些原材料如果含有较高的锌（如有色金属冶炼渣），则可能会大大增加熟料和水泥产品中的锌含量，其环境风险还需进一步评估。
图1 不同水泥厂（CP）熟料生产过程中锌的输入来源（左边饼图）和输出途径（右边饼图）
文章链接：https://www.mdpi.com/2073-4433/13/1/128
撰稿人：李仲根
校稿人：蔡深文
审稿人：肖仲久
