燃煤烟气中痕量元素的形态分析方法进展

对煤燃烧烟气中痕量元素排放总量的研究已经进行了很多,但是对这些痕量元素的化学形态分布的认识还不够深入。不同化学形态的痕量元素往往具有不同的物理、化学和生物特性,理解煤燃烧过程中有毒痕量元素的化学形态对认识燃烧过程中它们的迁徙富集规律、排放的抑制、正确评估其对人类健康和环境的危害等问题都有重要的意义。针对燃煤系统排放的固体颗粒物和烟气,从传统的连续浸提法、基于化学热力平衡的模型计算两个方面综述了目前有关燃煤过程痕量元素化学形态分析的研究现状。     

痕量元素环境地球化学研究的新进展

<正> “痕量元素”(trace element)这一术语是一个时代产物,那时分析工作者只能用“痕量”来报道许多元素的测定结果。尽管早在1904年F.W.Clarke为了计算地壳岩石的平均组成,曾给“痕量”以0.01％值,但现在它的定量定义已不总是一致的了。待测元素赋存的对象不同,该元素的含量定义也在变化。例如,铝在水中是一种痕量元素,但它在大多数岩石中却是一种主要组分。     

锡林河流域地表水痕量元素的时空分布

为更好地理解锡林河流域水文循环过程,在2006～2008年锡林河主要径流期内13个河水断面(10个位于锡林河干流,3个位于3条支流)取得的248个水样,应用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行了Al、As等20种痕量元素的分析测定,利用分析结果对流域内痕量元素时空分布特征进行了分析.结果表明,锡林河河水中痕量元素平均质量浓度大部分在0.1～10μg.L-1之间;大多数痕量元素浓度值介于大气降水和地下水之间,并且十分接近地下水浓度,说明地表水同时受大气降水和地下水补给并主要依靠地下水补给.时间上,地表水痕量元素年内、年际变化均不大,就年内而言,大部分元素浓度变化在4、5月较大,7、8月较小;大部分元素在2007年间浓度略小.在空间上,从上游到下游,大多数痕量元素浓度呈上升趋势,地下水的补给、河水的蒸发等造成了元素富集的变化.     

海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展及展望:厦门大学痕量元素平台建设进展

海洋中的痕量元素通常是指质量摩尔浓度在10 μmol ·kg^-1以下的元素,是海水的重要化学组分,其中既有铁和锌等海洋生物新陈代谢所必需的微量营养元素,对海洋初级生产力具有重要的调控作用,因而也与碳氮等元素的生物地球化学循环密切相关,进而影响地球环境演化与全球气候变迁;也有铅等源于人类活动的污染物.痕量元素及其同位素还可作为许多海洋学过程的示踪物和古海洋学研究的指标.然而,海水的高盐基底和痕量元素极低的浓度,加之在样品采集、处理与分析过程中极易受到科考船、采样设备和周围环境的沾污,在相当长的一段历史时期限制了科学家获得可靠的海洋痕量元素含量数据.因此,获取无沾污的样品并加以准确定量成为研究海洋痕量元素生物地球化学与环境行为的先决条件.通过回顾国际海洋学界海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展历程,介绍了厦门大学在该领域的研究历史和平台建设进展,重点比较了不同采样技术和分析方法的优缺点及其适用性,并展望了未来的发展趋势.     

天然水中痕量磷酸根、亚砷酸根和砷酸根的浮膜分光光度法测定

本文研究了孔雀绿与磷（砷）酸钼的离子对膜的形成条件。并依此与共存元素分离，进行痕量磷酸根、亚砷酸根和砷酸根的浮膜分光光度法测定。选用硫酸为介质，考察了25种共存离子对测定的影响。拟定了天然水中痕量磷酸根、亚砷酸根和砷酸根的分析方法．操作简便，结果令人满意。     

污泥填埋场气体产量的预测方法研究

为有效利用污泥填埋场内产生的沼气,以上海白龙港污水处理厂污泥为例,对污泥填埋场中气体产生率及产生量进行了预测.应用元素的归一化摩尔化方法得到该污水处理厂污泥有机物的近似分子式为C28H52O16N4.用化学计量法和IPCC模型预测的甲烷气体产生潜能分别为60.6,61.7kg/t(以干重计).用动力学模型和IPCC模型预测的甲烷气体产生率分别为13.3,11.1kg/(t×a)(以干重计),2种方法计算的甲烷气体产生率的差别主要在于参数的取值不同,化学计量法和动力学模型法预测的气体产生量和产生率更能反映污泥填埋场实际的气体产生情况,应用IPCC模型更适合于从宏观角度估算一个地区或整个国家的填埋场产气量.     

标准物质在生物物质痕量元素分析中的作用

一、生物物质痕量元素分析的重要性 近20年来随着环境科学、医学、生物学、食品工业和农业的发展,生物物质痕量元素分析技术有了很大的进展。生物物质中痕量元素的分析结果具有较大的科学价值、经济效益和法律意义。所以分析结果的可靠性至关重要。自七十年代以来,国际上曾多次举     

岩石中微克量钛的快速分析方法

<正> 钛作为水、地质物质、植物和动物中的一种痕量元素,在近五十年间已进行了广泛的研究。在地质物质、火成岩中,钛的平均丰度大约为64毫克/千克。在找矿的地植物学和生物地球化学研究方面,钛也是一种有价值的示踪元素。对于以这种化学形式存在的钛的化学测定已有许多方法。本文叙述了一个定量测定地质样品中钛的分光光度法。     

浙江省地球化学块体特征及找矿意义

利用地球化学块体理论和浙江省1/20万水系沉积物测量成果,对主要成矿元素特征、分布范围及目前发现与之相对应的矿点进行总结,将浙江省地球化学场划分为浙西北和浙东南2个地球化学块体,其中浙东南地球化学块体进一步划分为3个亚块体,分别为余姚-龙泉、宁波-泰顺和宁海-温州地球化学亚块体。根据各地球化学块体元素组合、分布区域及受控因素,利用"套合的地球化学模式谱系"进一步明确了各地球化学块体的找矿方向,为下一步找矿勘查提供指导。     

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.     

炭黑尾气中多环烃及痕量元素的含量

测定油炉法炭黑厂尾气中多环烃及痕量元素的工作,是由美国环境保护局发起的,意在研究工业污染源向大气排放污染物的状况。本文给出所发现油炉法炭黑厂尾气中20种多环烃及14种痕量元素的排放指数,按重量计致癌化含物为总多环烃的8%。测定烟气中痕量元素时发现有镉和汞。     

600MW燃煤电厂痕量元素排放特性实验研究

使用USEPA Method 29方法对600MW燃煤电厂SCR、ESP和WFGD前后4个测点进行烟气痕量元素同时取样,研究了12种痕量元素（Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb）的排放特性.结果表明：整个电厂系统、锅炉、SCR、ESP和WFGD中痕量元素的质量平衡率都在可接受范围内,实验结果准确可靠.这12种痕量元素主要分布于ESP飞灰中,相对分布率为69.97%~98.79%.底渣中痕量元素的相对富集指数在0.04~0.51之间,ESP飞灰中痕量元素的相对富集系数在0.3~1.23之间.ESP飞灰中的As、Cd和Pb以及WFGD废水中的Mn、Co和Ni可能会对土壤和地下水产生污染,需要引起关注.12种痕量元素向大气中的排放浓度位于0.02~12.57μg/m³之间,排放因子位于的0.01~2.13g/10¹²J之间,Ni、As、Cd和Pb这4种元素的排放浓度分别达到2.04、0.13、0.02和3.35μg/m³,都远超欧盟空气质量标准中的排放限值,需要加以重视进行限制.     

固体添加剂对煤气化过程中痕量元素的控制研究

基于改进的地球化学富集因子(MGEF),采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用(HD-AFS)和电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定了原煤和气化产生的灰焦中AS、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn12种痕量元素含量,研究了石灰石、白云石、碳酸钠3种固体添加剂对痕量元素的控制规律,发现不同添加剂对痕量元素具有不同的抑制效果．向煤中添加石灰石和白云石后,几乎所有痕量元素在灰焦中的MGEF都增加．石灰石分解形成的CaO对AS、Co、Cr、Se、Zn的吸附既有物理吸附,也有化学吸附;对Cd、Cu、Hg、Pb、V、Sr的吸附主要是物理吸附,并且CaO对Cd、Cu、V的吸附能力大于Hg、Pb、Sr．白云石对AS、Co、Cr、Hg、Pb、V、Zn的抑制效果比石灰石好,但对Cu、Se、Sr抑制效果不及石灰石．向煤中添加碳酸钠后,灰焦中AS、Cd、Cr、Pb、Se的MGEF减少,Zn的MGEF增加,Co、Cu、Hg、V、Sr的MGEF变化不大．     

气相分解——适于痕量分析的试样分解方法

<正> 痕量元素分析在地质学、地球化学、海洋学、冶金学、生物学以及环境保护学等学科领域中都起着一定的重要作用。分析痕量元素的关键之一,是试样分解时要避免沾污,而熔剂熔融法和多次蒸煮液相分解法会引入较多的杂质元素。我们(1978)在综述封闭溶样及其在地球化学分析中的应用时,用实例说明了封闭溶样法在加快试样分解速度和降低空白值等方面的重要贡献,但试样仍是浸泡在试剂里,属于液相分解。由于试剂纯度不够高,尽管减少了用量,还是带入一定量的杂质。在一般实验室里,自己提纯至超纯试剂的试剂比较麻烦,给痕量元素分析带来一定的困难。气相分解的特点是试样不是浸泡在分解试剂里。     

海洋气溶胶采样、提取方法对痕量元素溶解度的影响

海洋气溶胶中痕量元素的溶解度对于精确评估大气输送量及痕量元素的生物地球化学行为具有重要的意义。目前文献报道的气溶胶中痕量元素溶解度的变化范围很大,除气溶胶自身的物理化学性质及其在迁移过程中受大气过程的影响外,不同的采样和提取方法对结果引入的差异不容忽视。对于痕量元素含量较低的海洋气溶胶,这一问题更为突出,不仅影响各研究结果之间的可比性,也不利于数据的解读。为此,"痕量元素及其同位素的海洋生物地球化学研究"（GEOTRACES）国际海洋研究计划在2008年发起了国际气溶胶采样及分析方法的互校实验。根据互校实验结果展开综述,从海洋气溶胶的采样器、采样膜、淋溶和消解方法等方面进行比较,并给出海洋气溶胶采样和提取的最优方法建议。     

海水中痕量元素测定及其在重金属污染源判别方面的应用

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)研究了胶州湾及莱州湾这两个海域中痕量元素污染水平,发展了ICP-MS海水环境中痕量元素的测定方法,同时找出海水环境中具有保守性的数种元素作为污染示踪元素.达到对于海水环境中痕量污染物被动示踪的目的.对18个真实样品进行了识别率试验,识别率可达90%以上,在选取3个海水样品及1个河水样品混合后的模拟分担率实验,也取得了满意的结果,其误差平均值仅有1.17%.     

污泥掺烧对燃煤电厂痕量元素排放特性影响

采用EPA Method 29方法、冷原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法采集和分析一台超低排放燃煤机组污泥掺烧前后的原燃料、烟气和副产物样品中各痕量元素浓度,研究污泥掺烧对燃煤电厂痕量元素排放特性的影响.结果表明：污泥中富含Zn、Cu元素,浓度分别是煤样中的18.81倍和17.64倍.污泥掺烧使掺配后入炉煤中痕量元素含量普遍升高.污泥掺烧前后整个系统、锅炉系统和全流程大气污染控制设施的痕量元素质量平衡率均在可接受范围内.污泥掺烧对痕量元素的分布特征无明显影响,随粉煤灰排放是痕量元素的主要排放去向.通过烟囱排放到大气环境的痕量元素排放量占比很小,不超过0.43%.污泥掺烧前后SCR入口烟气中痕量元素除Hg外主要以颗粒态形式存在.污泥掺烧后各痕量元素在粉煤灰和底渣中的相对富集系数未显著改变.经过全流程大气污染控制设施协同控制后,污泥掺烧前后烟囱总排口痕量元素排放浓度分别为0~12.76,0~14.97μg/m³.污泥掺烧后痕量元素排放浓度均满足美国燃煤发电机组有害大气污染物排放标准、上海市燃煤耦合污泥电厂大气污染排放标准和生态环境部生活垃圾焚烧污染控制标准的限值要求.现有的燃煤电厂大气污染控制系统对6%污泥掺烧比工况下痕量元素排放的控制具有较好的适应性.     

标准参考物质及其在环境分析中的应用

一、标准参考物质的提出最近一、二十年来,环境体系中的痕量元素引起了人们越来越大的兴趣。发现环境中的痕量物质会对人体健康起重要影响。因此,分析大气、水、土壤和食品等环境和生物样品中的痕量元素已成为环境监测的一个重要课题。环境分析面临的基体复杂,拿水来讲,就有雨水、河水、海水、污水、自来水等,因此,对分析方法提出了苛刻的要求。此外,环境物质中元素的含量低、干扰因素多等等,这一系列困难促使分析     

环境中重金属状态研究分析技术

金属的毒性与化学状态有关,游离铜的毒性比惰性有机络合铜毒性大,甲基汞比离子汞毒性大,元素的化学状态影响地球化学过程中的沉淀速率。因此,仅分析痕量金属元素在环境中的总浓度不足说明他们的生物效应和地球化学过程。本文扼要介绍环境中     

氢化物发生—原子荧光光谱法测定水中痕量锑的方法研究

建立了水中痕量锑的测试方法，并选择了最低测试条件，应用氢化发生方法，使能够产生氢化发生的元素与基体分离，同时利用原子荧光光谱发射特定波长的荧光使得锑元素与其它元素地一步得以区分，从而达到定性定量测试的目的。方法灵敏准确、选择性好、操作快速简便、成本低，适用于水和废水中痕量锑的分析测定，在实际监测工作中收到满意效果，方法相对标准偏差3.25%，检出限为3.0ug/L。