焦炉逸散烟尘集中治理对苯并[a]芘排放的环境影响分析

拟对现有焦炉采用逸散烟尘处理方案进行技术改造,增设1套装煤、推焦过程逸散烟尘的收集处理装置。该处理装置由烟尘收集罩、烟尘收集处理设施和防风网三部分组成,设计烟尘捕集率为65%,除尘效率为99.0%。假设两种情景,采用AERMOD模型分别计算改造前/后焦炉炉体排放的苯并[a]芘的区域日均/年均最大地面质量浓度及其占标率,分析对周边区域大气环境的影响,并计算两种情景下的焦炉卫生防护距离。计算结果表明:改造后焦炉炉体排放的苯并[a]芘的区域日均最大地面浓度与改造前相比下降了92.4%,区域年均最大地面浓度下降了95.5%,区域日均最大地面浓度的超标区域面积减少了97.1%,区域污染物贡献浓度显著降低,净化效果明显,可以实现较好的环境效益;采用逸散烟尘处理方案后,焦炉的卫生防护距离经核定计算为1 000m,且防护距离内不涉及居民区,可满足环保管理的要求,对现有焦炉的运行具有现实意义。     

城市隧道汽车尾气中多环芳烃排放特征的研究

对广州市珠江隧道进行了汽车尾气中颗粒相多环芳烃(PAHs)的排放因子测试,研究了汽车组成、交通流量、隧道内微气象及PAHs成分和浓度水平,采用质量平衡模型和多元线性回归方法计算了8种车型共14种PAHs的综合排放因子.结果表明,汽车尾气颗粒相PAHs的主要检出物为萘、苊烯、苊、蒽、菲、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、、苯并[a]芘、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-c,d)、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,I)苝等14种成分,隧道进口处PM₁₀中∑PAHs浓度为(5.000±1.762)μg/m³,隧道出口处PM₁₀中∑PAHs浓度为(27.067±3.602)μg/m³,其中四环以上的PAHs含量占74.9%.在平均车速为46km/h条件下,隧道内机动车尾气颗粒物中∑PAHs平均排放因子高达16.20³mg/(km·辆),其中各PAHs化合物排放因子均超出欧洲或美国的100倍以上.     

基于USEtox的焦化行业优先污染物筛选排序研究

针对焦化污染物的毒性影响,以山西省清徐市某焦化厂为研究对象,通过采样分析、文献调研,构建了焦化厂污染物排放清单,采用生命周期影响评价(LCIA)模型USEtox计算焦化污染物排放的人体及生态毒性影响,对结果进行排序筛选,分析并识别了焦化行业优先污染物、污染优先控制工段以及焦化厂选址对毒性排放的影响,为区域人体健康及生态环境保护提供了科学依据.结果表明,焦化行业排放的人体毒性优先污染物为苯并[a]芘、锌等,生态毒性优先污染物为芘、蒽等;在装煤、焦炉烟囱、推焦和熄焦这4个工段的排放中,有机毒性排放集中于装煤工段,优先污染物为苯并[a]芘、苯、萘、二苯[a,h]蒽等,金属毒性排放集中于熄焦工段,优先污染物为锌、砷、锑、汞等;焦化污染物毒性受排放地区的影响,厂区从城市迁至农村的过程可以大幅降低有机物的毒性影响,但是对于金属毒性的降低并无积极作用,并且会增加农村土壤和水体受重金属污染的风险.     

焦炉消烟装煤新成效

在焦炉装煤过程中排放大量的苯并(a)芘。装煤时,加煤孔口烟气中苯并(a)芘浓度高达3300万微克/1000米~3(美国资料)。为了减少装煤过程中苯并(a)芘和其他污染物的排放,我国过去一直采用蒸汽喷射装煤,但由于焦化厂蒸汽量不够,蒸汽压力低,以及用蒸汽喷射成本高,还增加酚氰污水量等原因,而得不到理想的结果。为使焦炉消烟装煤取得良好的消烟效果,近几年     

机械炼焦过程生成飞灰中多环芳烃分布特征研究

为了明确炼焦过程生成飞灰中多环芳烃(PAHs)的污染特征,采集3个不同类型焦化厂飞灰样品,利用GC-MS对其中16种EPA优控PAHs进行了定量分析,并研究了不同飞灰中PAHs的分布特征及潜在毒性特征.结果表明,炼焦飞灰中PAHs总量在8.17×102～5.17×103μg·g-1之间.炭化室高3.2 m捣固焦炉生成飞灰中PAHs含量是炭化室高6 m顶装焦炉的2倍,且同一个焦化厂装煤过程生成飞灰中PAHs含量明显高于推焦过程.炼焦飞灰中PAHs以4环和5环为主,二者之和平均占PAHs总量的80.00%以上,且以、苯并[a]蒽和苯并[b]荧蒽含量最高.飞灰中PAHs的苯并[a]芘毒性当量(BaPeq)浓度范围在1.64×102～9.57×102μg·g-1.从致癌性角度而言,除苯并[a]芘外,二苯并[a,h]蒽对PAHs总体毒性贡献值最大,占毒性总量的15.32%,其次为苯并[a]蒽和苯并[b]荧蒽.装煤过程BaPeq毒性当量浓度为出焦过程的5.21倍,在对炼焦装煤和出焦过程形成的飞灰再利用时应根据其各自的PAHs毒性特征考虑不同的利用方式.     

焦化厂焦炉烟囱二氧化硫排放浓度超标分析及治理研究

对山西省运城市某钢铁公司焦化厂4#和5#焦炉烟囱二氧化硫来源进行分析,得出引起焦炉烟囱二氧化硫排放超标的2大主要原因,同时针对优化加热焦炉煤气脱硫工艺、采用炭化室空压密封技术控制炭化室漏气率、合理设定系统换向周期及交换时间、末端焦炉烟囱采用SDS干法脱硫工艺4个方面提出并实施降低焦炉烟囱二氧化硫排放浓度治理措施。结果表明,采用治理措施后,4#、5#焦炉烟囱二氧化硫排放浓度降低至40mg/m³,符合环保排放标准,对于钢铁公司焦化厂焦炉环保工作具有重要意义。     

龙岩市区大气飘尘中多环芳烃污染现状的调查

采用恒能量同步荧光法研究了龙岩市区不同功能区冬、春季大气飘尘中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs进行了污染评价。结果表明,龙岩市区各功能区大气飘尘中PAHs总量在278.95～718.13ng/m3,且冬季高于春季。根据荧蒽与芘质量浓度比值,可判断冬春季市区内PAHs主要来源于汽车尾气和燃煤污染。采用苯并[a]芘(BaP)及苯并[a]芘等效致癌浓度(BaPE)来评价3个功能区大气飘尘中PAHs的污染状况,冬季3个功能区苯并[a]芘浓度均超过国家标准(BaP,10ng/m3),且PAHs基本上均严重超标。     

西北石化区周围毒害类空气污染物污染特征及健康风险评价

采用SUMMA罐、活性炭吸附及玻璃纤维滤膜富集3种方式,于2014年12月对西北地区3个代表性炼化生产基地周围环境空气收集样品,并采用气相色谱-质谱联用、气相色谱法及高效液相色谱法3种方法,对13种典型毒害类物质进行分析,以研究其污染特征和人群健康风险.结果表明,3个石化区周围环境空气中8种毒害类物质普遍检出,检出率超过80%;石化区苯系物、1,3-丁二烯、对二氯苯、苯并[a]芘平均质量浓度范围分别为48.01~182.75μg·m~(-3)、6.28~7.95μg·m~(-3)、5.53~12.62μg·m~(-3)、7.03~36.08 ng·m~(-3).其中,苯并[a]芘超标最为严重,日均浓度超二级标准限值1.8~13.4倍,苯、甲苯、二甲苯也存在不同程度超标现象.3个石化区苯并[a]芘、1,3-丁二烯非致癌健康风险均已超出可接受的风险水平,兰州石化区周围人群遭受苯的非致癌不良影响风险也较高.与此同时,苯、乙苯、苯乙烯、1,3-丁二烯、对二氯苯、苯并[a]芘的致癌风险均超出了可接受的范围,其中苯、1,3-丁二烯、对二氯苯的致癌风险最为显著.     

厦门市冬春季灰霾期间大气PM10中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集了厦门市冬春季(2008-12-04～2009-03-20)湖里工业区和大嶝岛旅游区大气PM10样品,用GC-MS定量了PM10负载的19种多环芳烃(PAHs),并结合采样期间气象资料对灰霾期和非灰霾期多环芳烃的差异特征进行对比分析.结果表明,冬春季采样期内,厦门市大气PM10中PAHs的浓度变化范围为12.93～79.27 ng.m-3,平均42.28 ng.m-3,比2004年冬季增长近3倍.灰霾期间PM10中PAHs总的质量浓度明显高于非灰霾期,并且灰霾期间低分子量组分菲、荧蒽和芘的质量分数显著下降,高分子量组分苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧、苯并[a]芘、苝、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝和晕苯的质量分数相对升高.采用特征化合物比值、主成分分析与多元线性回归对来源与贡献率进行了分析和估算.灰霾期间识别出3类污染源:机动车尾气排放+天然气燃烧、煤燃烧和焦炉排放,其贡献率分别为62.7%、28.1%和9.2%;非灰霾期间同样识别出这3类污染源,其贡献率分别为48.6%、36.9%和14.5%.表明厦门市冬春季灰霾期间PM10中PAHs受本地源排放影响相对较多,非灰霾期间受北方燃煤长距离传输影响更显著.     

交通源大气和土壤中多环芳烃赋存及生态风险

为探讨交通源对道路沿线大气及土壤中多环芳烃(PAHs)的影响,作者采集了道路沿线0、20、50、100、200 m不同距离梯度大气颗粒物(TSP)和土壤样品,分析两者PAHs的含量、组成和空间分布特征,通过构建PAHs的RQ-TEQ模型和土壤环境归趋模型估算多环芳烃累积生态风险影响。结果表明,200 m范围内TSP中∑₁₆PAHs的浓度范围为2.66～16.31 ng/m³,平均值(8.17±3.51) ng/m³,随着与道路的距离增加,PAHs浓度呈现秋季先降低后升高再降低、春季先升高后降低的趋势,0～50 m范围内变化较大。土壤中∑₁₆PAHs的含量为0.05～2.43 mg/kg,平均值(0.70±0.57) mg/kg,空间变化趋势与秋季TSP中PAHs基本一致,20 m处土壤中PAHs含量最低,这与行道树的遮蔽效应有关。苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、茚苯[1,2,3-cd]芘和苯并[ghi]苝等高环PAHs含量在TSP中占比较高,土壤中则以荧蒽、芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]芘等中高环P...     

锡林河流域典型草原碳素生物小循环研究

应用生物地球化学分室方法研究了内蒙古锡林河流域2个典型草原群落——羊草草原和大针茅草原的碳素生物小循环,研究表明:①生长季禁牧的羊草草原植物分室碳素净固定量为165.50 gC.m-2,土壤分室碳素净排放量为174.36 gC.m-2,系统碳素净固定量为-8.86 gC.m-2,基本处于平衡状态,植物分室的碳输入和碳输出也近于平衡状态;②生长季禁牧的大针茅草原植物分室碳素固定量为130.04 gC.m-2,土壤分室碳素净排放量为128.28 gC.m-2,系统碳素净固定量为1.76 gC.m-2,基本处于平衡状态,植物分室的碳输入和碳输出在降水量大的年份以输入为主,在降水量小的年份近于平衡状态;③水热等生境条件较适宜的羊草草原碳素周转量比大针茅草原要大得多,水分是典型草原碳素循环量的主要影响因素。     

化工企业优控VOCs污染物分析及生成机理

以山东省某化工企业为研究对象,采用气袋法对企业正常工况条件下有组织和无组织排放点进行了样品采集,使用车载气相色谱/飞行时间质谱（GC-TOF-MS）对企业排放的VOCs进行了定量分析.结果表明,企业的有组织和无组织排放VOCs浓度范围分别为0.562~9.629,0.789~1.212mg/m³,两种情况下排放浓度较高的10种VOCs的物质截然不同,但无组织检出浓度较高的物质都在有组织总排放口中检出.采用3种方法分别估算了企业排放VOCs的臭氧生成潜势（OFP）,根据OFP值筛选出企业十大优控污染物,主要为芳香烃和含硫/氧有机物.通过化学理论分析和量子化学分子模拟计算出分子的最低空轨道与自由基的最高占有轨道的能量差,发现VOCs更容易跟甲基自由基反应形成长链烷烃和芳香烃,与检测出的优控VOCs污染物相一致.     

天津临港某仓储公司VOCs排放特征及臭氧生成潜势

为了研究储运环节VOCs的排放影响,参考HJ 732-2014《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》,选择天津临港工业园区某石化业仓储公司为重点监测对象,对企业的厂界上下风向、有组织和无组织排放源进行采样,利用在线仪器PTR-TOF-MS对采集的样品进行VOCs定量分析,并对厂界处O₃-NO_x -VOCs三者的关系和污染物的臭氧生成潜势进行研究.结果表明:有组织排放源——洗涤塔、活性炭吸附塔1号和2号的∑ρ（VOCs）（所有VOCs组分浓度之和）分别为18.91、71.48和5.65 mg/m3,无组织排放源——罐组和装卸车台∑ρ（VOCs）分别为0.39和0.087 mg/m3;甲醇为企业的特征污染物,此外还有烷烃和少量的烯烃,有组织排放中活性炭吸附塔2号是影响厂界污染特征的主要环节;有组织和无组织VOCs排放量分别为0.57和214.26 t/a.对O₃-NO_x-VOCs三者关系的分析显示,企业厂界处O₃的形成主要受VOCs控制,其臭氧生成潜势为烯烃>醇类>烷烃,除考虑醇类的影响外,烯烃也是不可忽视的环境影响因素.      

成都市施工扬尘排放特征研究

采用DustTRAK TM气溶胶（粉尘）监测仪对成都市112个不同类别的房建、市政工地施工扬尘进行测试,研究了不同类别施工扬尘的排放特征,分析了下风向扬尘浓度的变化趋势,并采用CALPUFF对成都市新都区某建筑工地的排放进行了模拟.结果表明：（1）成都市施工扬尘排放浓度约为0.13~2.91mg/m³,其中房建类施工平均浓度约为0.94mg/m³,高于市政施工;大型工地扬尘平均浓度约为0.61mg/m³,低于中型和小型工地;土方施工阶段平均浓度约为1.21mg/m³,远高于地基建设、主体建设、装饰阶段.（2）成都市施工扬尘呈现出高低浓度交替的周期性变化,其中房建工程土方施工阶段的高低浓度差值可达到0.6mg/m³以上.（3）施工扬尘在场界外下风向5~15m范围内会出现浓度增加的趋势,随后逐渐下降,在50m附近逐渐趋于稳定,稳定浓度介于0.1~0.2mg/m³.（4）CALPUFF模型能较好地从宏观角度来模拟成都地区施工扬尘的扩散趋势,但难以捕捉施工扬尘在下风向近距离的扩散特征.     

干旱区盐湖沿岸不同植物群落土壤CO2排放特征

为探究盐湖区不同植物群落土壤CO₂排放速率及影响因素,以新疆达坂城盐湖沿岸小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地土壤为研究对象,在2016年4~12月采用Li-8100A监测了不同植物群落土壤CO₂排放特征,分析了CO₂排放与5（ST5）,10（ST10）,15cm（ST15）土壤温度、含水量、电导率的关系.结果如下：4~12月小獐毛群落土壤CO₂日排放呈单峰曲线,7月土壤CO₂排放速率最高,峰值出现在14：00左右;7月鸢尾、芨芨草、黑果枸杞和撂荒地土壤CO₂排放呈双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00~16：00左右,其余月份均呈单峰曲线,峰值出现在12：00~14：00;不同植物群落类型、同一植物类型不同月份土壤CO₂排放存在显著差异（P<0.001）.4~12月芨芨草群落土壤CO₂累积排放量最高（2508.01g/m²）,大于撂荒地（2235.01g/m²）、鸢尾（1903.03g/m²）、黑果枸杞（1690.27g/m²）和小獐毛（550.34g/m²）植物群落处理.小獐毛群落土壤CO₂排放与ST15显著相关（R²=0.739,P<0.05）,且对ST15变化最敏感;鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地处理土壤CO₂排放与ST5相关性较高（R²=0.708~0.821）,对ST10变化响应敏感.小獐毛群落土壤温度敏感系数（Q₁₀）最大值出现在6月（7.97）,鸢尾（21.74）、芨芨草（13.21）、黑果枸杞（18.23）和撂荒地（7.65）处理则出现在11,12月.不同植物群落土壤CO₂排放与含水量相关性较低;一元线性方程（log_eC_f=-0.149EC+0.943）能较好的模拟土壤电导率（EC）与CO₂排放（C_f）的关系.除土壤温度外,盐分也是影响盐湖沿岸土壤碳排放的重要因素.因此,在考虑陆地生态系统碳收支时不能忽略盐湖生态系统,以及盐分对土壤碳过程的影响.     

Na_2S-DDTC深度处理络合Ni高浓度电镀废水

对比选用有机巯基类高分子螯合剂(DDTC)、无机硫(Na_2S)和氢氧化钠(Na OH)作为电镀Ni的捕集剂,对模拟电镀废水中的络合Ni进行深度处理,重点考察了反应p H值、药剂投加量、反应时间以及絮凝剂种类等因素对Ni的去除效果的影响,并对去除机理进行了探究.结果表明:对于高浓度络合Ni模拟废水ρ(Ni)=300mg/L,在p H9.0,Na_2S与DDTC投加比为ρ(Na_2S)/ρ(DDTC)=10,其中ρ(Na_2S)=600mg/L,ρ(DDTC)=60mg/L,反应时间t=6.0min,PAM投加量1.0mg/L时,Ni_2+的残余浓度为0.064mg/L,低于0.1mg/L达到废水排放标准;此外对Na_2S-DDTC与Ni反应生成的沉淀的溶出试验表明,在自然状态下该沉渣具有较高的稳定性,不会形成二次污染;通过粒径分布统计分析以及SEM表面形态观察分析可知Na_2S-DDTC复配药剂对Ni的捕集作用主要为有絮凝-共沉淀的协同作用.通过本研究,可以为Na_2S-DDTC处理高浓度含络合Ni电镀废水工艺设计提供理论支持.     

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.     

京津冀农业源氨排放对PM2.5的影响

根据收集的京津冀区域农业氨排放源活动水平数据,使用排放因子法建立了2014年京津冀地区农业氨排放清单.结果表明,2014年京津冀地区农业源氨排放总量为1750695t,平均排放强度为8.09t/km²;河北省、北京市和天津市农业氨排放量分别为1594087t、58822t和97786t.;猪和蛋鸡是畜禽养殖业中氨排放的主要来源,分别占31.29%和26.07%.模拟结果表明,农业氨减排使京津冀地区PM_2.5的年均浓度下降12.04μg/m³,下降比例约为18.36%,4月份和7月份农业氨减排对PM_2.5的影响较大,而1月份影响较低;农业氨减排使无机盐（硫酸盐+铵盐+硝酸盐）的年均浓度下降10.00μg/m³,年均浓度下降比例为41.84%,对硝酸盐的影响最大,铵盐次之,硫酸盐最小.     

焦化工业场地建筑物和生产设施表面Pb的赋存特征及健康风险

研究了某典型焦化工业场地建筑物和生产设施表面Pb的污染特征及其存在的健康风险.在该场地选择了56个建筑物和生产设施,采用美国环保局(United States Environmental Protection Agency,US EPA)的擦拭取样方法,采集了94个擦拭样品,分析了建筑物和生产设施表面Pb的含量,目的是...     

水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能

利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m³/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH₃进一步在SCR（selective catalytic reduction）装置的脱硝效果,并分析了不同入口NO_x浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR（selective non-catalytic reduction）和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NO_x控制在100~135mg/Nm³,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NO_x的排放浓度控制在50mg/Nm³以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.