大气汞污染模拟研究进展及控制策略优化方法

简评了国内外大气汞污染模拟相关研究情况,指出目前我国大气汞排放模拟及污染控制研究工作非常缺乏,严重影响了我国汞污染控制策略制定以及"汞环境外交纠纷"的积极应对;并据此建议应该对我国大气汞污染模拟及控制策略优化进行系统研究,其研究内容包括:汞排放清单的建立、大气汞的长程输送、响应面模型软件(response surfac...     

中国区大气汞污染模型模拟初探

介绍并利用Community Multiscale Air Quality-Hg (CMAQ-Hg)多尺度大气汞污染模型,模拟研究了2005年6月24日—7月31日我国大气汞污染状况. 初步模拟结果表明:人为排放源高的地区(如有汞矿群分布、煤炭和火力发电厂及金属冶炼厂)的大气中ρ(汞)较高,大气中元素态汞(GEM)的月均ρ(汞)高于反应性气态汞(RGM)和颗粒汞(PHG),初步反映了我国大气汞污染的分布以及不同形态汞的浓度分布受汞排放源种类及其物理化学特性的影响特征. 在解决汞排放源清单不确定性较大的问题及将模型运行参数本地化后,CMAQ-Hg有望成为研究我国汞污染特点及其长程输送的有力工具.      

中国燃煤向大气排放汞量的估算

通过对国外燃煤引起的大气汞污染研究的分析，并结合我国煤炭使用现状。本文初步估算得出１９９４年我国燃煤向大气排放的汞量２９６ｔ，如果污染控制设施继续维持现状的话，今后我国燃煤向大气的排汞量还会以全年递增５．３％的速度增加。最后，作者提出了减少燃煤汞排放的措施。     

我国东北城市土壤汞的初步研究

为了探讨我国东北城市土壤汞污染状况及其与大气汞污染的关系,分析汞的来源并推断汞污染的发展趋势,我们以吉林市为重点,采集并测定了十三个市、县,50个点的土壤汞的含量以及吉林市降雪、近地面大气中汞的含量,结果表明:农村未受污染的土     

中国燃煤部门大气汞排放协同控制效果评估及未来预测

汞污染已成为一个全球性的环境问题,我国是世界上大气汞排放量最大的国家,在批准《关于汞的水俣公约》之后,我国的汞污染控制面临严峻的挑战.燃煤部门是我国大气汞排放的第一大部门,也是履约的重点部门.本研究建立了我国燃煤部门2010年和2012年的大气汞排放清单,评估了"大气污染防治行动计划"("大气十条")对燃煤部门大气汞排放的协同控制效果.同时,使用情景分析法,对2020年和2030年燃煤部门的大气汞排放进行了预测,分析了未来不同控制措施的减排效果.结果表明,2010年中国燃煤电厂、燃煤工业锅炉和民用燃煤炉灶的大气汞排放量的最佳估计值分别为100.0、72.5和18.0 t."大气十条"的实施可使我国燃煤部门到2017年比2012年减少92.5 t的大气汞排放.能源结构的调整、洗煤比例的提高和除尘设备的升级改造对于大气汞的减排效果最显著.在最佳估计情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞排放量分别为128.5和80.0 t,与2010年相比分别降低了33%和58%;在最严格控制情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞的排放量分别为103.2和50.9 t,相较2010年分别下降了46%和73%.     

大气汞形态分布的研究进展

归纳了大气中汞的形态和行为,并联系近年来国内外对海洋边界层大气汞的研究现状,介绍本实验室对厦门近海地区气态元素汞和颗粒态总汞同步监测的研究,考察厦门近海地区大气汞的分布特征及影响因素,以期补充近海地区汞污染数据,为汞污染控制和治理工作提供数据支持。提出了今后应进一步开展的研究方向。     

黄石市城市大气和土壤中汞气污染研究

在对黄石市城市大气汞、土壤壤中气汞含量进行测定的基础上,采用内梅罗评价方法,对该地区的环境汞污染现状做了评价。评价结果显示,该地区大气以及土壤都受到汞污染．而且大气汞和壤中气汞受污染地带在同一地区,污染地带具有一定的地段性分布特征。同时对其污染原因进行了初步探讨。     

松花江上游夹皮沟金矿开采区芦苇叶片汞分布特征

为研究金矿开采区周围芦苇(Phragmites australis)叶片汞含量的分布特征、影响因素及其与其它环境要素的相关性,2016年6月(夏季)和9月(秋季)在位于松花江上游的夹皮沟金矿开采区内采集芦苇叶片、土壤、水体样本测定汞含量,同步测定大气汞浓度,并通过单因子污染指数法确定芦苇叶片汞污染等级,分析芦苇叶片汞含量与环境要素汞含量的相关关系.结果表明,在空间分布上,芦苇叶片汞含量以及土壤、水体汞含量均随离夹皮沟金矿距离的加大而逐渐衰减,大气汞浓度空间分布特征不明显;在时间分布上,芦苇叶片汞重污染地区夏季汞含量低于秋季,芦苇叶片汞轻污染地区夏季汞含量略高于秋季,而大气汞、土壤汞含量均为夏季高于秋季;各环境要素对芦苇叶片汞含量的影响重要程度依次为:土壤大气水体;此外,停止混汞法采金多年后,夹皮沟金矿开采区汞源主要为土壤.     

西安市工业燃煤汞排放清单

依据燃煤汞含量、燃煤汞排放因子和西安市工业行业燃煤消费量建立西安市燃煤大气汞排放清单。2003年西安市工业燃煤汞大气排放量为0.33t,热电厂、化学品制造和造纸业是燃煤汞大气排放的最主要行业,其中热电厂占42.0%。排放清单的建立为西安市制定燃煤大气汞污染调控措施和评价燃煤汞污染的环境风险提供了科学的基础依据。     

世界汞矿地区汞污染研究进展

汞是一种人体非必需的有毒重金属元素。近年来,随着全球环境的不断恶化以及人们对汞的毒性的深入认识,世界上不同国家和地区的大型汞矿陆续停产、闭坑。但是,长期的汞矿山开采和冶炼活动,改变和破坏了矿区地表生态系统,对矿区的生态环境造成了严重的汞污染。本文综述了世界范围的汞矿分布和开采冶炼历史以及汞矿开采冶炼的环境影响,主要表现为固体废弃物的排放、水体汞污染、大气汞污染及汞矿活动的大气汞排放、土壤汞污染和食物汞污染。     

大气中汞的分布及其污染预报的研究

本实验用疏基棉定量吸附无机汞和有机汞的方法。测定某地区大气中汞含量。以局部地理变化函数研究该地大气中汞的化学状态,得到汞的分布等值线图,并建立了汞污染预报的季节变化数学模式。     

Mercury emissions into the atmosphere from a chlor-alkali complex measured with the lidar technique

Data are reported on atmospheric mercury flux measured by a lidar system at a chlor-alkali plant located in central Italy. Two mercury sources were identified over the electrolytic cell rooms. A flux value of 36 g h⁻¹ was determined during the daytime while at night the value increase to 56 g h⁻¹. The mercury emitted into the atmosphere was found to be 4 g per 1000 kg of chlorine produced. Atmospheric mercury concentrations were supplemented with some determinations made with the point monitor technique.     

大气汞被动采样器研究进展

大气汞浓度监测日益受到重视,使用主动监测系统进行大气汞浓度监测需要持续电力供应,专业人员进行定期维护,且仪器普遍昂贵,因此不适宜在环境恶劣或基础设施落后的偏远地区进行,也难以进行大范围高密度布设。大气汞被动采样器由于造价便宜、不易受恶劣环境影响、采样过程中不需要人力及电力设施支持,可以在偏远地区实施无人值守监测,应用空间广泛。大气汞被动采样器在近年发展迅速,针对不同形态汞浓度监测有多种类型采样器。本文回顾已有大气汞被动采样器研究,针对各采样器的设计原理、采样效率及其在大气汞监测中的实际应用进行综述。     

被动采样器(MerPAS)在气态汞含量和同位素分馏研究中的应用

汞（Hg）是一种具有生物毒性、易挥发的有害金属元素。在大气中主要以气态单质汞Hg⁰的形态存在,具有较长的大气滞留时间,能随大气环流扩散到全球。多尺度监测大气Hg⁰的浓度对于评估《关于汞的水俣公约》履行效果极为关键。由于操作简易且不易受恶劣环境影响,被动采样器是现有大气Hg⁰主动监测技术的有效补充。近期研究表明被动采样器（MerPAS）采集到的大气Hg⁰可以同时应用于汞浓度与稳定汞同位素的分析。鉴于MerPAS在大气汞的研究中的广泛应用前景,本文对MerPAS的结构、原理以及其在大气Hg⁰浓度和同位素研究方面的进展进行综述,并通过实地采集天津市市区的大气汞来验证其汞浓度和同位素测试的可靠性。结果显示：MerPAS能够准确地监测大气汞的浓度,并很好地保存大气Hg⁰的同位素信号,特别是非质量分馏信号。     

大气汞均相和非均相化学反应过程研究进展

作为环境中汞传输的最重要通道,大气在汞的全球生物地球化学循环和传输扩散中起着极其关键的作用.大气环境成分复杂,汞在随大气环境传递过程中会经历复杂的化学反应,并导致不同形态之间相互转化,这也成为影响大气汞远距离传输尺度的关键因素.本文主要对大气汞在不同相界面之间的分配过程和主要影响因素(包括相界面的物理化学性质和外部环境条件等)进行了总结;对大气Hg0主要氧化反应过程(卤族元素氧化和O_3、OH·氧化)进行了阐述;对大气Hg~(2+)还原反应过程,尤其是光致还原反应等进行了梳理.如何综合运用野外监测分析和室内模拟等,利用微观分子表面分析等新技术明确大气汞均相、非均相反应过程,并将反应机理与大气汞传输过程模拟系统融合,将是未来大气汞研究的重要内容之一.     

广东省工业点源大气汞排放清单更新研究

基于包含工业点源位置、排放信息的2006年广东省环境统计数据和能源统计年鉴,编制了广东省2006年工业点源汞排放清单.利用该清单更新了1999年中国区大气汞排放清单中广东省行政区域内相应的点源清单数据内容.采用CMAQ-Hg模型基于同一气象、初始浓度和边界浓度输入条件对两套清单进行了更新效果评估.结果表明,使用包含工业点源位置及排放细节的bottom-up方法编制的排放清单有效提高了模拟结果的准确度.更新清单前后,本地和跨省大气汞沉降增量差异的初步研究结果说明不同形态的大气汞具备不同的干、湿沉降特征.据此提出,需要尽快开展符合我国实际的各类工业源大气汞排放因子和排放形态因子更新研究.     

大气汞监测技术进展

为了切实履行《关于汞的水俣公约》,落实美丽中国建设战略,我国亟待加强对大气环境及各涉汞行业的监管.采用文献调研、分类梳理的方法,系统地分析和总结了近年来国内外常用的大气汞监测技术现状与问题,并探讨了未来技术发展方向.结果表明:为了满足大气环境中低浓度多形态汞的监测需求,越来越多功能的大气汞监测技术被研发,当前基于AFS（原子荧光光谱）和AAS（原子吸收光谱）等方法的监测技术对Hg0（元素汞）可实现ng/m3的检出限,对Hg2+（氧化态汞）和Hgp（颗粒态汞）有着低至pg/m3的检出限.自动化采样监测技术是未来汞监测的发展趋势,当前技术对大气中Hg0有着2.5~5.0 min水平的时间分辨率,对大气中Hgp可达到1~2 h的时间分辨率,同时可实现远程传输数据.人工采样监测和被动采样监测技术虽然时间分辨率较差,但在Hg2+和Hgp的监测方面有着一定优势.研究显示,完善大气汞监测管理体系,除了需要研发更强大的Hg2+和Hgp测定技术用于理解相关迁移转化过程,还亟待在相应的标定方法上实现技术革新,并应用这些技术组建地区和全球大气汞监测网络.      

中国大气汞排放变化的社会经济影响因素

基于投入产出模型,从生产和最终需求角度计算了1997~2017年中国大气汞排放量;并结合结构分解分析方法,定量分析了各种社会经济因素对大气汞排放变化的相对贡献.结果表明：生产端大气汞排放较多的行业主要是水泥、石灰和石膏制造业（135t）、有色金属冶炼及压延加工业（86t）等重工业;消费端对大气汞排放贡献较多的行业主要是建筑业（219t）、汽车制造业（16t）等.各种社会经济因素对不同排放源和不同行业的相对贡献存在差异.人均最终需求水平提高是大气汞排放增加的最大驱动因素,其中,有色金属冶炼及压延加工业,电力、热力的生产和供应业,水泥、石灰和石膏制造业是其推动排放增加的主要行业.排放强度降低是大气汞排放减少的最大驱动因素,对有色金属冶炼及压延加工业,电力、热力的生产和供应业,水泥、石灰和石膏制造业的减排贡献最大.生产结构、最终需求行业结构和最终需求类别结构变化导致大气汞排放略有增加,但1997~2017年间因这3种结构性因素变化而减少汞排放的排放源和行业数量增多.根据研究结果,本文从生产全过程管控、优化社会经济结构等角度提出相关政策建议.     

厦门市秋冬季节大气汞污染调查

文章采用两次金汞齐一冷原子荧光光谱法对厦门地区秋冬季节大气汞的污染状况作了初步调查分析,结果表明厦门地区大气中汞的浓度平均为11．037ng／m^3,其含量高于北半球大气气态总汞含量的背景值（1．5-2．0ng／m^3）,表明该地区已受到一定程度的大气汞污染;在一定的采样区域,大气汞浓度与温度、太阳辐射量、大气压、空气湿度成正相关,与风速成负相关;气态汞的含量在80％左右,这与该地区的人为活动多有关,与其他地区报道的类似区域情况的汞污染状况相符;工业区,学校实验室周边区域,生产过程中以汞为原料的工厂等附近区域,大气中汞的含量较高,开阔区域的海边含量较低,交通繁忙区域最低（所选采样点与交通要道有一定的距离）,这种浓度分布说明了大气中汞的存在具有区域性特征。