火电厂粉煤灰中重金属元素的分布和富集特性

将取自火电厂的2种燃煤燃烧后不同电场捕获到的粉煤灰依次过筛,分选为不同粒径组份,并检测分析各粒径组分中重金属元素含量,研究了火电厂褐煤和烟煤粉煤灰中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cd 6种元素在不同粒径组分中的分布与富集特性。烟煤和褐煤燃烧产生的粉煤灰粒径组份有差异。As、Cu、Pb、Zn、Cd随粉煤灰粒径的增大而含量降低。Hg元素由于挥发性较高,其分布与粒径大小无相关性。褐煤粉煤灰中各重金属元素富集程度从大到小依次为CdPbZnAsCu;烟煤粉煤灰中各重金属元素富集程度从大到小依次为AsCdZnPbCu。静电除尘器对褐煤燃烧产生的粉煤灰中Cd元素有较好的去除率,对于烟煤粉煤灰中的As和Cd元素排放有较好的去除率。相对于褐煤,燃烧烟煤可以更好的控制As排放,建议火电厂优先使用烟煤。     

北京地区大气可吸入颗粒物中多环芳烃分布特征

采集北京城乡结合区和郊区冬季12个大气可吸入颗粒物不同粒径样品,用色谱-质谱技术分析鉴定了75种多环芳烃化合物,并对各粒径中美国EPA优控的16种多环芳烃做了定量分析,研究其在不同粒径的分布规律。结果表明:城乡结合区大气颗粒物中优控多环芳烃总量明显高于郊区;郊区和城乡结合区大气分别有68%和85%的优控多环芳烃吸附在粒径小于2 0μm颗粒物上;可吸入颗粒物中都相对富集高环数的多环芳烃;2个地区主要污染源可能为化石燃料的燃烧排放,燃煤的影响相对较大。      

烟煤中多环芳烃分布特征的初步研究

选取中国各地的7个烟煤煤样经过索氏抽提、浓缩、纯化等步骤,对其中含有的17种多环芳烃进行了GC测定,研究烟煤中多环芳烃的分布特征.分析发现,干燥无灰基碳质量分数在75%~88%之间,多环芳烃总量最大点发生在80%~83%.随煤化程度提高,高环芳烃含量呈增加趋势,且烟煤中碳含量、挥发分含量、氧碳摩尔比、氢碳摩尔比等参数与17种多环芳烃的总量存在一定关系.      

渤海湾和黄河口外表层海水中芳烃的组成、分布及来源

以渤海湾海域及黄河口外海域为研究区,采用GC/MS检测手段对两海域表层海水中多环芳烃组分进行定性和定量分析,并分析其主要组成、分布、来源及输入方式,从而对多环芳烃污染状况进行初步评价。定量分析的结果表明,渤海湾海域17种多环芳烃含量为82.6~181.8 ng/L,黄河口外海域为43.7~122.4 ng/L。与国内外其他海域海水或沉积物相比,研究区多环芳烃的污染属于中等水平;通过对研究区域表层海水中芳烃组成特征的分析得出,多环芳烃主要来自化石燃料的燃烧,其中黄河口外远岸海域多环芳烃以石油来源为主,兼有燃烧来源。两海域均为近岸以燃油排放为主,远岸以燃煤排放为主。     

不同煤种对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热平衡分析方法研究了不同煤种燃烧过程中汞元素的化学形态及其分布.选用的煤种为唐山烟煤、高平无烟煤、贵州六盘水贫煤、小龙潭褐煤、印尼褐煤及宜昌褐煤6个煤样,在50~700℃温度范围内,比较讨论了不同煤样在氧化性气氛中汞的化学形态和物理相.结果表明:烟气温度较低时,原煤中S元素含量对烟气中汞的形态和分布的影响占主导地位;而原煤中Cl-含量越多,低温时最容易实现从HgSO4到HgCl2的转化,高温时最难实现从HgCl2到单质Hg的转化;相对于其它煤种,S和Cl元素在褐煤燃烧过程中的这种影响相对弱些.     

滦河口表层沉积物中重金属和多环芳烃的分布、来源及风险评估

为了弄清近年滦河输送与河口环境之间的相关性,对采自滦河口的33个表层沉积物样品的粒度、有机碳、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg)和多环芳烃(PAHs;16种US EPA优先控制单体)含量进行了检测分析.Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg的平均含量分别为18.76,30.98,44.63,41.14,15.60,0.09,7.21和0.02μg/g.重金属含量高值区分布在河口和南部细颗粒中心区域,其分布受沉积环境控制;元素之间相关性较高,河流输送对该区域中重金属含量和分布影响较大;该区域中重金属64.2%源于人为污染释放,35.8%属于自然背景;整体污染程度较低,在河口存在低生态风险.PAHs总浓度为7.5~74.3ng/g,平均为37.4ng/g,PAHs与重金属具有完全不同的分布特征,河流输送影响较小,单体组成以4环单体为主;该区域中沉积物中的PAHs有40.3%源于石油泄漏及船舶航行等,46.7%源于煤炭、天然气及木柴燃烧,12.0%源于交通尾气排放;北部区域锚地船舶航行及石油制品泄漏对北部区域PAHs生态风险贡献较大.     

南黄海中部表层沉积物中多环芳烃分布特征及来源分析

通过对南黄海中部49个表层沉积物样品进行总有机碳,粒度,多环芳烃和甲基菲等GS-MS定量分析,探讨了研究区沉积物中多环芳烃分布特征,分子组成,评估南黄海中部多环芳烃污染水平并识别其来源.研究表明,南黄海中部14种多环芳烃总量(ΣPAHs)在81.63~6567.31 ng/g之间,其中优控多环芳烃(ΣEPA PAHs)11种,含量为29.2~1029.1 ng/g,平均含量255.1 ng/g,与国内外其他地区相比有机污染水平为中-低;苝为研究区内主要多环芳烃,分布较为广泛,其含量占所有PAHs的6.40%~88.85%,低含量苝与人为活动有关,而高含量苝代表了陆源有机质输入;多环芳烃组成,异构体分析和甲基菲特征表明,研究区优控多环芳烃主要为煤和高等植物燃烧或不完全燃烧产物以气溶胶形式输入,但部分样品表现出明显的石油源特性也证实了石油燃料,原油泄露产生的多环芳烃客观存在.     

电厂燃煤锅炉排放烟尘粒径和多环芳烃的分布及致突变特性

本文研究电厂UG-35/39-M型工业锅炉分别燃烧原煤和型煤时排放烟尘的径和多环芳烃的分布及其直接致突变特性.按粒径的大小将烟尘分成降尘、飘尘和烟气三部分收集,结果表明,多环芳烃主要分布在飘尘和烟气中,其中飘尘内集中了大部分高环的多环芳烃,烟气内集中了大部分低环的多环芳烃;飘尘和烟气的Ames试验致突变性之和比降尘高5—6倍,锅炉燃烧型煤排放烟尘的总量比烧原煤低50—60％,而且直接致突变性也比较低,由此看来,型煤燃烧技术是目前防治煤烟型大气污染的一种重要方法。     

口表层沉积物中重金属和多环芳烃的分布、来源及风险评估

为了弄清近年滦河输送与河口环境之间的相关性,对采自滦河口的33个表层沉积物样品的粒度、有机碳、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg)和多环芳烃(PAHs;16种US EPA优先控制单体)含量进行了检测分析.Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg的平均含量分别为18.76,30.98,44.63,41.14,15.60,0.09,7.21和0.02μg/g.重金属含量高值区分布在河口和南部细颗粒中心区域,其分布受沉积环境控制;元素之间相关性较高,河流输送对该区域中重金属含量和分布影响较大;该区域中重金属64.2%源于人为污染释放,35.8%属于自然背景;整体污染程度较低,在河口存在低生态风险.PAHs总浓度为7.5~74.3ng/g,平均为37.4ng/g,PAHs与重金属具有完全不同的分布特征,河流输送影响较小,单体组成以4环单体为主;该区域中沉积物中的PAHs有40.3%源于石油泄漏及船舶航行等,46.7%源于煤炭、天然气及木柴燃烧,12.0%源于交通尾气排放;北部区域锚地船舶航行及石油制品泄漏对北部区域PAHs生态风险贡献较大.     

煤焦油沥青污染特性分析研究

以山西某煤焦油深加工企业产生的煤焦油沥青为研究对象,采用气相-质谱联用仪分析美国环保局列出的优先控制的16种多环芳烃,讨论了多环芳烃的组分、环数分布及等效致癌毒性等。采用BCR连续提取方法,分析了重金属的形态分布特征。结果表明,煤沥青中16种多环芳烃主要以低环(2～3环)和中环(4环)为主,高致突变性物质、致癌性物质总含量均超过国家标准规定的限值;煤沥青的总BaP等效毒性浓度为2 746.46 mg/kg,高于煤焦油之外的其他煤化工残渣,具有潜在致癌性;煤焦油沥青中重金属含量大小排序为PbCrZnNiCuCdSe;Pb、Cd的残渣态略占优势,Cu和Cr的氧化态含量略高,Ni的还原态含量最高,Zn的氧化态最高。     

Emission factors of polycyclic aromatic hydrocarbons from domestic coal combustion in China

Domestic coal stove is widely used in China, especially for countryside during heating period of winter, and polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are important in flue gas of the stove. By using dilution tunnel system, samples of both gaseous and particulate phases from domestic coal combustion were collected and 18 PAH species were analyzed by GC-MS. The average emission factors of total 18 PAH species was 171.73 mg/kg, ranging from 140.75 to 229.11 mg/kg for bituminous coals, while was 93.98 mg/kg, ranging from 58.48 to 129.47 mg/kg for anthracite coals. PAHs in gaseous phases occupied 95% of the total of PAHs emission of coal combustion. In particulate phase, 3-ring and 4- ring PAHs were the main components, accounting for 80% of the total particulate PAHs. The total toxicity potency evaluated by benzo[a]pyrene-equivalent carcinogenic power, sum of 7 carcinogenic PAH components and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin had a similar tendency. And as a result, the toxic potential of bituminous coal was higher than that of anthracite coal. Efficient emission control should be conducted to reduce PAH emissions in order to protect ecosystem and human health.     

民用燃料燃烧碳质组分及VOCs排放特征

选取北京市地区典型生物质燃料（玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗、松木、栗树枝、桃树枝）以及民用煤（烟煤、蜂窝煤）在实验室内进行了模拟燃烧实验,对燃烧产生的颗粒物及气体样品进行采集,采用Model 2001A热/光碳分析仪对不同粒径段颗粒物中的有机碳、元素碳进行测定,采用AgilentGC-MS 5977/7890B气质联用仪对燃烧烟气中的挥发性有机物进行分析.研究表明：除蜂窝煤OC、EC的排放因子在2.5~10μm粒径范围内达到最大,其他8种固体燃料燃烧产生的OC、EC的排放因子最大值均在0~2.5μm粒径范围内.薪柴（栗树枝、桃树枝、松木）、秸秆（玉米芯、玉米秆、黄豆秆、草梗）和民用煤（蜂窝煤、烟煤）3类物质燃烧排放VOCs的物种分类差异较大.薪柴和民用煤燃烧排放的卤代烃以及含氧有机物的质量分数明显高于秸秆的质量分数;在同一类别中VOCs物质分布趋势一致.3种薪柴平均总VOCs的排放系数为2.02g/kg,4种秸秆平均总VOCs的排放系数为6.89g/kg,2种民用煤平均总VOCs的排放系数为2.03g/kg,秸秆类的排放因子最大.玉米芯、玉米秆、黄豆秆和草梗的臭氧生成潜势较高,而栗树枝、桃树枝、松木、烟煤以及蜂窝煤的臭氧生成潜势较低,且分布类似.烯烃类、烷烃类、芳香烃类是固体燃料燃烧臭氧生成潜势贡献较大的VOCs物质.     

Sedimentary record of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in lake constance

The enrichment of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in dated sediments from Lake Constance during the past 75 years corresponds to the general increase of European coal consumption within the same period of time. Coals are assumed to be the main source of heavy-metal enrichment; incomplete combustion (pyrolysis) of coal also seems to be responsible for the very sharp increase of PAH.     

国内民用燃煤烟气中多环芳烃排放因子研究

模拟国内民用燃煤过程.确定燃煤排放烟气中PAHs的排放因子、PAHs在烟气气相与颗粒相之间的分配、特征排放谱以及不同燃烧方式的影响.结果表明:以15种母体PAHs加和计,燃煤排放因子的变化范围为71～882 mg·k8-1,排放因子和有毒PAHs组份排放量由高至低依次为烟煤、蜂窝煤和无烟煤,主要毒性成份存在于颗粒相中.PAH组份的气-固相分配比例与其饱和蒸汽压存在显著的正相关关系.燃煤类型和燃煤中挥发组份对烟气PAHs排放因子、气-固相分配以及排放谱分布具有决定性作用.另外,不同燃烧方式对燃煤排放因子也有一定影响,缺氧条件会导致排放系数升高.     

莱州湾大气颗粒相中多环芳烃及其衍生物的赋存特征

多环芳烃作为一类典型的持久性有毒物质,一直是环境领域关注的热点和重点,有关多环芳烃衍生物的报道,尤其是有关大气中烷基和硝基多环芳烃的研究报道仍非常缺乏。本研究选取莱州湾刁龙嘴为采集区域,对大气颗粒相样品中16种母体多环芳烃（PAHs）、12种烷基多环芳烃（A–PAHs）和25种硝基多环芳烃（N–PAHs）进行分析。结果表明,16种母体多环芳烃（Σ₁₆PAHs）的浓度范围为517.2 ~ 64124.8 pg/m3;12种烷基化多环芳烃（Σ₁₂A–PAHs）的浓度范围为273.6 ~ 5897.3 pg/m3;25种硝基化多环芳烃（Σ₂₅N–PAHs）的浓度范围为113.5 ~ 1032.3 pg/m3。3种类型多环芳烃的浓度和污染模式均表现出明显的季节变化特征,其中,夏季,2环、3环的PAHs、A–PAHs和N–PAHs比例相对较高,而冬季4环及以上单体的比例偏高。PAHs的特征比值表明,莱州湾刁龙嘴地区PAHs的来源主要以柴油、煤及生物质燃烧为主。Σ₁₆PAHs、Σ₁₂A–PAHs和Σ₂₅N–PAHs与温度均呈现出显著的负相关性（R2 = 0.94,p < 0.01;R2 = 0.61, p < 0.01;R2 = 0.74,p < 0.01）,说明温度是影响颗粒相吸附芳烃类物质的一个主要因素。此外,三者之间Pearson相关关系表明,PAHs及其衍生物表现出相同的污染来源和相似的环境行为。     

乌鲁木齐市大气颗粒物中重金属浓度的分布特征

从2009年7月-2010年4月,在乌鲁木齐市新疆大学设置采样点采集大气PM2.5~10和PM2.5。采用双道原子荧光光谱法分析了样品中的7种重金属元素,对采样期间可吸入颗粒物及重金属的浓度进行了分析,并对重金属的污染水平进行了评价。结果表明:PM2.5质量浓度的日平均值为222μg/m3,超过美国EPA1997年颁布的PM2.5日平均值35μg/m3的6.4倍;PM2.5~10和PM2.5中7种金属元素的浓度从高到低的顺序为Cr>Pb>Mn>Cu>Ni>As>Hg;PM2.5~10和PM2.5中Mn的污染指数Igeo≤1为无污染,Cu污染指数:3≤Igeo≤4为重污染,Ni、Cr、As污染指数:4≤Igeo≤5为重污染至严重污染,Pb、Hg的污染指数:Igeo≥5为严重污染。以Fe作为参考元素计算重金属的富集因子表明,自然来源的Mn具有较小的富集因子,而受工业活动影响的Cr、Pb、Ni、Cu、Hg、As具有较大的富集因子,可以认为大气可吸入颗粒物中重金属的主要来源于工业活动。     

循环流化床电站排放烟尘特性及痕量重金属分析

对35t h循环流化床电厂电除尘器入口和出口的烟气气溶胶进行分级取样,得到飞灰浓度和粒度分布以及电除尘器的分级脱除效率.电除尘器对PM10、PM2 5的脱除效率分别为94 34%和91 38%,使部分可吸入烟尘颗粒穿透除尘设备而直接排放到大气环境中.同时对不同粒度飞灰中重金属含量进行了测试,得到痕量元素浓度从高到低依次为Ni,Cr,Cu,Cd,Pb,Hg.痕量重金属含量与飞灰粒径有一定依附关系,其分布规律与煤成分、锅炉燃烧方式和痕量元素自身的挥发特性等因素有关.     

城市交通干道区颗粒物中多环芳烃的源解析研究

通过比值法、因子分析法和多元逐步回归模型对南京市交通干道区颗粒物中的多环芳烃的源解析进行研究。结果表明南京市交通干道区颗粒物中多环芳烃的主要污染源是燃煤源、汽油燃烧排放源和柴油燃烧排放源 ,它们对多环芳烃的贡献率分别为 45 .2 %、34 .0 %和 2 0 .7%     

页岩气开采钻井固体废物的污染特性

选取重庆某地区3个页岩气田作为研究对象,研究了5个钻井平台页岩气开采过程中废水基和油基钻井岩屑中重金属、多环芳烃（PAHs）和石油烃的污染特性.结果表明,两类钻井岩屑中Ba元素平均含量明显高于其他重金属,废水基钻井岩屑的重金属以Zn、Ba、Cr、Ni、Cu、Pb为主,废油基钻井岩屑中的重金属以Ni、Cu、Zn、Pb、Ba、As、Cr为主且Ni、Cu、Zn、Pb平均含量超过《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》（GB5085.6-2007）标准限值.废水基和油基钻井岩屑中PAHs的范围分别为1.74~14.8mg/kg和302~595mg/kg,均未超过GB5085.6-2007标准限值.废油基钻井岩屑石油烃含量为112~213g/kg,远超GB5085.6-2007标准限值.同时,废水基和油基钻井岩屑中BaP超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）标准限值;废油基钻井岩屑中部分PAHs（BaP、BbF、BkF、DahA）浓度超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中筛选值,岩屑中石油烃含量远超管制值.