大气污染及其防治

X51 200402039 煤添加高岭土燃烧控制有害微量元素的排放/姚多喜(中国科学技术大学地球与空间科学学院)…∥中国环境科学/中国环境科学学会.-2003,23 (6)-622-626 环图X-58 通过在一维煤粉燃烧炉上进行无烟煤添加高岭土吸附剂的燃烧实验,研究了无烟煤及其燃烧产物中18种环境有害微量元素的含量和分布;计算了高岭土在不同燃烧工况条件下对每种环境有害微量元素的吸附率。结果表明,高岭土对环境有害微量元素Cd、Pb、Sb、Sn、Ba、Co、Be、Cr、Ni、Mo、     

平顶山矿区一矿煤矸石中微量元素赋存状态研究

采用逐级化学提取法研究平顶山矿区一矿煤矸石中Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb、Th、U、Hg、As、Se等17种有害微量元素的赋存状态,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了煤矸石和各提取状态样品的微量元素含量。结果表明:煤矸石的有害微量元素均以残渣态为主,碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、有机物和硫化物结合态次之,可交换态的含量相对较少。各种微量元素在某一赋存状态下所占的质量比例相差较大,对环境的潜在危害性不同。V、Sr、Cd、Ba、Pb、Hg、Se的潜在可淋失率超过了10%,在表生地质条件下对环境具有较大的危害性。     

九龙江近岸表层沉积物重金属污染评价及来源解析

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和原子吸收光谱法(AAS)分析测定了九龙江39个近岸表层沉积物中26种重金属的含量,运用地质累积指数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险,并运用多元统计方法进行源解析.研究结果表明:各金属在九龙江不同区域(北溪、西溪和河口)分布存在差异,其中Mn、Zn、Cd、Mo、Sb、Cs、Y、Th和U元素的高含量出现在北溪和西溪,Fe、Ni、Cr、V、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Tl和Ga元素的高含量出现在河口区域.大部分金属已存在一定程度的富集.地质累积指数法表明Cd的污染程度最高,10.3%的采样点达严重污染.10种重金属的潜在生态风险程度顺序为Cd >Hg >Cu >Pb >Ni >Co >Cr >Mn >Zn >V,Cd和Hg对综合潜在生态风险的贡献最大,分别为78.1%和12.1%.多元统计分析结果表明,九龙江近岸表层沉积物中,Fe、Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Hg、Mo、Sb和Bi元素主要来源于农业生产活动和采矿活动;Ni、Co、Sc、Li、Rb、Sr、Be、Ga和Tl元素主要来源于化石燃料燃烧释放;Ba、Y、V、Th、U和Cs元素主要来源于流域花岗岩等岩石风化.     

九龙江口红树林表层沉积物重金属赋存形态及污染评价

采用改进的BCR四步提取法分析了九龙江口红树林表层沉积物中16种重金属元素的赋存形态特征,运用次生相与原生相分布比值法（RSP）、风险评价编码法（RAC）和改进的潜在生态风险指数法（MRI）评价了重金属的污染水平和生态风险.BCR提取结果表明,Cd （52.55%）和Mn （47.71%）以弱酸溶态为主要存在形态,Pb、Y和Cu以可还原和可氧化态为主要存在形态,Ba、Tl、V、Th、Cr、As、U、Hg、Ni、Zn和Co主要以残渣态存在.RSP评价结果表明,沉积物受到Cd和Mn的重度污染,受到Pb的中度污染;Cu、Y和Co表现为轻度污染,Zn、Hg、As、U、Ni、Cr、Th、V、Ba和Tl表现为无污染;RAC评价结果表明,Cd和Mn具有极高风险,Co和Zn有中度风险,Ni、Cu、Hg和Y有轻度风险,其余元素（U、As、Pb、Cr、V、Tl、Ba和Th）无风险;MRI评价结果表明,研究区沉积物重金属综合潜在生态风险表现为严重风险,Hg和Cd是主要贡献因子,Hg有严重的潜在生态危害,Cd有较重的潜在生态危害,Tl有中等潜在生态危害,其余元素为低潜在生态危害.     

分级燃烧工况下高岭土对煤中微量元素排放的影响研究

通过在一维煤粉燃烧炉上进行肥煤、无烟煤添加高岭土吸附剂的燃烧实验 ,研究了肥煤、无烟煤及其燃烧产物中 18种微量元素的含量和分布 ;计算了高岭土在分级燃烧工况条件下对每种微量元素的吸附率 .结果表明 :高岭土对中、低挥发性微量元素具有不同的吸附作用 ,吸附效率与煤种、元素种类、燃烧温度等因素有关 ,无烟煤燃烧比肥煤燃烧吸附效果更好 .     

淮北煤中12种有害微量元素在煤及其灰中的分布特征

为了解有害微量元素在各煤层中的分布与变化规律,以及在煤燃烧后的煤灰中所发生的迁移与富集情况,采集了淮北煤田不同煤层、不同深度的15个煤样,采用中子活化法对其原煤及灰分中的12 种微量元素(Ag, As,Ba, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Sb, Th, U, V)进行了测试。结果显示:绝大部分有害微量元素的含量都处于n×10 6到n×10 5数量级范围内,不同煤层或同一煤层不同部位中微量元素的含量分布不同;与全国和华北煤中有害微量元素的(平均)含量相比,除Mn低于全国和华北的平均值外,As、Co、Mo、Sb、Th、U与之相近,而Ag、Ba、Cr、Cu、V高于全国和华北煤中的平均值;12种微量元素均在灰分中有所富集,而且富集能力序列为:Cu>Cr>Mn>Mo>Co>Ba>V>Th>As>U>Sb。     

煤矸石烧结砖厂废气凝结物的研究

采集煤矸石烧结砖厂隧道窑废气热交换器内壁的凝结物,利用XRF、XRD、IR、DTA-TG、SEM、EDS、ICP-MS和AFS等方法进行了研究。结果表明:凝结物主要为水合硫酸亚铁和水合硫酸铁,S含量为119.2 mg/g,且Se、As、Pb等微量元素在凝结物中富集。与煤矸石原料相比,凝结物中Se的富集程度最高,含量达到了0.637 mg/g,相对富集因子为467.52;S、Tl、Mo、As、Pb的相对富集因子从57.05依次减小到6.18,F及亲硫元素Sb、Cd、Zn、Ni、Cu、Co富集程度较低;Sr、Th、Be、Ba、U、V、Cr的相对富集因子小于0.5,显示在烧结砖制备过程中的挥发性很低。     

彭佳屿岛春季TSP中痕量金属组成及其来源解析

通过大气环流向海洋大气边界层传输的人为源和陆源物质,明显改变了海洋气溶胶中痕量金属的组成.但基于开阔海域岛屿连续观测研究海洋气溶胶中痕量金属元素组成及其来源的研究较少.2010年3—5月在我国台湾北部东海海域彭佳屿岛采集了60个TSP（总悬浮颗粒物）样品,采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析了19种痕量金属（Al、Fe、Ti、Y、Mn、Ba、Sr、Co、Cr、V、Ni、Tl、Zn、Sn、Pb、As、Cd、Sb、Se）的质量浓度.基于TSP中Al浓度、气团后向轨迹分析和美国国家宇航局CALIPSO卫星星载激光雷达扫描图像,将采集的TSP分为非沙尘TSP（不受沙尘影响的TSP）和沙尘TSP（受沙尘影响的TSP）.沙尘TSP中所有痕量金属的浓度都高于非沙尘TSP,表明沙尘对彭佳屿岛TSP中痕量金属有贡献.结合富集因子、相关性分析和PMF模型研究结果表明,彭佳屿岛春季非沙尘TSP中Al、Fe、Ti和Y主要来源于地壳矿物,Mn、Ba、Sr、Co和Cr同时受地壳矿物和人为源的影响;沙尘TSP中Al、Fe、Ti、Y、Mn、Ba、Sr、Co和Cr主要来源于地壳矿物.V和Ni在彭佳屿岛春季非沙尘TSP中主要来源于燃料油燃烧,而在沙尘TSP中同时受燃料油燃烧和地壳矿物的影响.非沙尘TSP和沙尘TSP中,Tl、Zn、As、Sn、Pb、Cd、Sb和Se的来源相似.Tl主要源于交通和煤燃烧,Zn、Sn、Pb、Cd和Sb同时来源于交通、煤和燃料油燃烧,As主要来源于煤燃烧,Se则主要来源于煤和燃料油燃烧.研究显示,人为源释放到大气中的Tl、Zn、As、Sn、Pb、Cd、Sb和Se可以通过大气环流长距离传输至开阔海域.      

分级燃烧中固体吸附剂对痕量金属排放的影响

在一维煤粉燃烧炉上进行了烟煤添加不同吸附剂的分级燃烧试验.试验过程中保持总的空气过剩系数a为1.20,分级风量占总风量的20%,炉内温度为1100℃左右.试验发现分级燃烧会增加亚微米颗粒排放,不利于对痕量重金属元素的控制,尤其对挥发性大的元素(如Cu和Ni)影响越明显.热力学计算也表明不同气氛下痕量元素的形态变化过程有很大差异,还原气氛下痕量元素会生成不稳定的次氧化物和还原性产物.固体吸附剂对煤中重金属的排放具有吸附作用,并且不同的吸附剂对不同的痕量元素的吸附效果各不相同,不分级时,对Co,Cr,Ni元素来说,高岭土的吸附效果最好;对Be元素,灰质白云石效果最好;CaO则对Cu元素的吸附效果最好.而在分级情况下,对元素Be,Cr,Ni,灰质白云石的效果最好;对Co和Cu,高岭土的吸附最好.     

贵州省癌死亡率与土壤环境中化学元素的关系

利用中国癌死亡率与土壤环境中化学元素的相关性研究成果 ,研究了贵州省癌死亡率与土壤环境中 As、 Cd、 Co、 Cu、 Hg、 Mn、 Ni、 Pb、 Se、 V、 L i、 Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、L a、Ce、Pr、Nd、Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 L u、 Th、 U、 Sn、 Ti、 Zr、 Hf、 Sb、 Bi、 Ta、 Te、 Mo、W、 Br、 I、 Fe等 5 2个化学元素含量的关系     

煤中有害元素的研究现状及其对环境保护的意义

本文给出了煤中有害微量元素的定义，即煤中含量小于１．０％的有毒元素，致癌元素，腐蚀性元素，放射性元素以及其它对环境有害的元素等。根据我国环保要求，提出当前应重视的有害元素，共２２种。作者还讨论了煤中有害微量元素对对环境的危害以及国内外对煤中微量元素的研究现状和存在的问题。     

Size distributions and sources of elements in particulate matter at curbside, urban and rural sites in Beijing

Size distributions of 29 elements in aerosols collected at urban, rural and curbside sites in Beijing were studied. High levels of Mn, Ni, As, Cd and Pb indicate the pollution of toxic heavy metals cannot be neglected in Beijing. Principal component analysis (PCA) indicates 4 sources of combustion emission, crust related sources, traffic related sources and volatile species from coal combustion. The elements can be roughly divided into 3 groups by size distribution and enrichment factors method (EFs). Group 1 elements are crust related and mainly found within coarse mode including Al, Mg, Ca, Sc, Ti, Fe, Sr, Zr and Ba; Group 2 elements are fossil fuel related and mostly concentrated in accumulation mode including S, As, Se, Ag, Cd, Tl and Pb; Group 3 elements are multi-source related and show multi-mode distribution including Be, Na, K, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, Sn and Sb. The EFs of Be, S, Cr, Co, Ni, Cu, Ga, Se, Mo, Ag, Cd, Sb, Tl and Pb show higher values in winter than in summer indicating sources of coal combustion for heating in winter. The abundance of Cu and Sb in coarse mode is about 2-6 times higher at curbside site than at urban site indicating their traffic sources. Coal burning may be the major source of Pb in Beijing since the phase out of leaded gasoline, as the EFs of Pb are comparable at both urban and curbside sites, and about two times higher in winter than that in summer.     

顺序式扫描ICP—AES法在环境监测中的应用

利用Ｂａｉｒｄ ＩＣＰ２０７０顺序式扫描等子体光谱仪，对地面水、工业废水、土壤、植物等多种环境样品以及合金中的Ａｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｈｇ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｌ、Ｚｎ２３种元素进行分析测定。实验结果表明，顺序式扫描ＩＣＰ－ＡＥＳ法可用于各种环境样吕中金属和非金属元素的分析测定。     

贵州开阳地区富硒地层及风化土壤地球化学特征

通过对开阳地层和土壤调查,发现灯影组、牛蹄塘组等地层富集硒元素,由其风化而来的土壤也富硒。富硒地层同时还富集Mo、As、Cd、Sb、Ba、Co、Ni、Tl、V、Zn等元素,而相对缺Ag、Bi、Cr、Ga、Rb、Sr、Ta、Zr等元素;富硒地层风化形成的土壤中As、Ba、Cd、Co、Mo、Ni、Sb、Se、Tl等元素对基岩有明显的继承而富集;Pb元素则在基岩风化过程中流失而亏损;Cu、Sc、V、Zn元素在基岩风化后明显富集;而Ni、Co、Cd则具有对基岩的继承和后期风化富集的双重特征。研究表明该地区硒的富集是热水沉积、深部物质沿白马洞深大断裂迁移、热卤水的迁移混合,铀矿化以及大量硫化物的存在共同作用的结果。开阳富硒地层及风化土壤中稀土元素总量∑REE为66.61～609.13×10-6,LREE/HREE比值为1.17～5.40,(La/Yb)N=5.08～15.72>1,REE分布模式为右倾型,轻稀土段右倾明显,(La/Sm)N=1.43～7.44>1,为LREE富集型,重稀土段则相对平缓,(Tb/Yb)N=1.01～2.39。通过对微量、稀土元素的分析表明,富硒的黑色岩系形成于缺氧条件下的低温热水沉积环境。