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。     

褐煤与烟煤燃烧排放可吸入颗粒物的特性

分别对燃烧褐煤与烟煤两个电厂排放可吸入颗粒物的粒度分布、显微结构及重金属和多环芳烃在可吸入颗粒物中分布特征进行研究。研究表明:不同煤种燃烧排放可吸入颗粒物的形态都以球形颗粒为主,表面比较光滑,同原状飞灰相比,可吸入颗粒物以实心结构为主,多孔和空心结构较少;随着可吸入颗粒物粒径的减小,重金属和多环芳烃含量呈现逐渐增加的趋势;褐煤燃烧排放可吸入颗粒物中重金属总量要高于烟煤燃烧排放重金属总量,尤其是褐煤燃烧排放As含量明显高于烟煤燃烧排放As含量,原因是由于褐煤中As含量大于烟煤中As含量;褐煤燃烧排放可吸入颗粒物中多环芳烃总量要高于烟煤燃烧排放多环芳烃总量与煤种的挥发份有很大的关系。研究旨在为大气颗粒物的源识别、可吸入颗粒物的污染控制与资源综合等方面提供科学的依据。     

兰州市大气PM10中重金属和多环芳烃的健康风险评价

以现场采样监测和问卷调查方式,结合美国环保局推荐的健康风险评价模型,对兰州市大气PM₁₀中重金属、PAHs及其健康风险进行了研究.结果表明:兰州市大气PM₁₀中重金属和PAHs具有明显的季节特征,冬季高于夏季;人群对重金属和PAHs的日均暴露剂量在9.60×10^-5~1.06×10^-3 mg·kg^-1·d^-1之间,儿童的日均暴露剂量高于成人,男性高于女性;Zn和4环及4环以上的PAHs对总暴露剂量的贡献率较高.无论致癌风险还是非致癌风险,研究区均高于对照区,男性高于女性,其中,男性儿童致癌风险最高,预期寿命损失为2.17 d.冬季研究区和对照区的致癌风险均高于美国EPA推荐的可接受风险水平.     

杭州市地面水中多环芳烃污染现状及风险

用HPLC和化学分析法,监测了1999～2002年丰水期和枯水期杭州市地面水中10种多环芳烃(PAHs)的含量和COD、BOD5等常规指标.结果表明,10种PAHs浓度范围为0.989～96.21g/L,平均浓度30.82g/L;BaP平均浓度为1.582g/L,污染较为严重;地面水中PAHs浓度和检出率均为丰水期高于枯水期;COD、BOD₅与PAHs总浓度之间没有相关性,因而不能反映地面水PAHs污染的风险;BeP、BaP与PAHs总浓度之间具有较好的线性相关,可作为水体PAHs污染的代表物.常规的自来水处理工艺不能有效地去除源水中微量PAHs等有机污染物,因此地面水特别是饮用源水PAHs污染存在较大的健康风险.     

铬铁渣重金属浸出特性及环境风险研究

含有重金属的铬铁渣露天堆存、填埋处置和资源化利用过程均可能存在环境风险。以重庆某铬铁合金冶炼厂铬铁渣样品为例,采用国家标准浸出方法进行浸出试验研究。结果表明：水淬渣、干渣和陈渣中V、Cr、Mn、Ni、Zn、As、Se、Ba等重金属的浸出浓度均低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》的浓度限值,其中Cr的浸出浓度分别为0.033 8、0.012 2和0.027 8 mg/L。铬铁渣属于一般工业固体废物,可按照一般工业固体废物进行填埋处置,其资源化产品的环境风险也应引起重视。     

多环芳烃对环境的污染分析研究

针对多环芳烃对环境的污染分析问题,文中首先介绍了多环芳烃,它是人类生活中经常接触到的有机化合物,由于科学的发展,多环芳烃在环境中的量变对人类产生了影响,本文介绍了环境中多环芳烃的污染来源,探讨了多环芳烃对环境的影响,主要探讨了多环芳烃对大气环境的影响、多环芳烃对水环境的影响和多环芳烃对土壤的影响,分析了其对大气环境、水环境以及土壤的影响,并提出了减少多环芳烃的途径和方法。如微生物降解法、吸附法和光解法。     

生物炭基肥中重金属、多环芳烃的含量及风险

生物炭基肥虽然能够增加土壤养分、改善土壤结构,但也存在给土壤带来重金属、多环芳烃污染的风险。该研究为探究生物炭基肥的风险性问题,测定了7种不同原料生物炭基肥重金属、多环芳烃(PAHs)的含量并进行风险评价。结果表明：不同原料炭基肥中重金属的浓度差别较大,畜禽粪便类MA-P中重金属浓度最高,达到648 mg/kg。重金属中,Zn的含量最高,As的含量虽然低但由于其高迁移率及高毒性造成高环境风险指数,是炭基肥重金属风险的主要来源。生物炭基肥中的PAHs均以3环为主,低分子量PAHs含量高。总体TEQ值低于先前研究,畜禽粪便类MA-P的TEQ毒性高于其他植物源炭基肥,5环PAHs对于TEQ值贡献最大,只有MA-P中2环PAHs具有贡献量。当生物炭基肥施用量高于7.76 t/hm²,人类暴露于生物炭基肥改良的土壤的终生癌症风险增量值超过10^-6,表明具有低致癌风险。成人污染物致癌风险高于小孩,且ED对于ILCR风险值的影响最大。研究表明,生物炭基肥中的重金属和多环芳烃具有一定的风险,在施用生物炭基肥时应控制施用量,椰壳炭基肥(PL-5)的风险性最低,...     

哈尔滨市融雪径流中多环芳烃污染生态风险评价

根据2018年哈尔滨市春季融雪径流中16种PAHs检测数据,利用BaP毒性当量法和风险熵值法评价融雪径流中不同下垫面及各采样点中PAHs风险等级、16种PAHs单体风险等级和对水生生物的影响.结果表明:不同下垫面ΣPAHs的生态风险差异明显,城市道路、内部道路、人行道和绿地融雪径流中PAHs污染处于高生态风险等级,而屋面和冰面的生态风险处于较低水平.城市道路和内部道路均超出我国地表水环境质量标准2.8 ng·L~(-1),EBaP最高值分别为20.06和15.5 ng·L~(-1),人行道和绿地中部分EBaP值超标,屋面和冰面均未超标.从各PAHs单体RQ均值来看,Ant和BbF最高,其RQ_(MPCs)均值都为1.53,其次是BaA为1.46,Pyr为1.2,BghiP为1.04,均属高风险等级,其余单体均有中等生态风险.松花江干流水生生物对融雪径流中Pyr的毒性最强,Flu的毒性最弱, Nap的毒性居中.耐受性顺序依次为:Flu AceChr AntNap FlaBaPPhe Pyr.城市道路、内部道路和人行道融雪径流中PAHs对大型蚤和胖头鲤鱼的风险商均大于1,说明9种PAHs对这两种水生生物存在风险.比值法分析结果显示融雪径流中PAHs主要来源于燃烧过程,其中交通排放源显著,尤其是汽油车辆尾气排放.     

天津表土PAHs区域环境风险评价研究

在参照国外相关标准基础上,应用指示克立格方法对天津地区表层土壤PAHs进行区域环境风险评价,并对评价结果进行比分析.结果表明,按照美国风险评价标准,只有组分Bap的含量超标,风险区域仅为8.12%和2.34%;按照荷兰风险评价标准,除了Ant和Baa的风险区域所占天津地区总面积的比重比较小之外(分别为5.26%和68.42%),其余所占比重都非常大,全部超过90%以上;按照加拿大风险评价标准,除了Nap的风险区域所占比重比较大(为97.89%)、Phe和Pyr所占比重中等(分别为56.84%和47.65%)之外,其余参与风险评价组分的风险区域所占比重都比较小,全部都在5%以下;按照丹麦(西兰岛)风险评价标准,只有组分Nap超标,且风险区域仅为9.26%.通过不同国家评价标准结果的比较,能充分了解天津地区目前土壤PAHs风险特征,对于制定符合天津地区特征以及符合中国特征的土壤PAHs风险评价标准具有重要的意义.     

溢油污染滩涂水体中多环芳烃组成分布及风险

对溢油污染滩涂集中掩埋区域周边水环境进行涨落潮混合采样分析,采用气相色谱质谱联用法检测了16种优控PAHs,分析了其组成分布动态特征,并评价其生态风险。结果表明:∑PAHs浓度范围为ND~148.00 ng/L,平均浓度为50.97 ng/L,远低于我国《生活饮用水卫生国家标准》(GB 5749-2006)规定PAHs总量(2.0μg/L)。集中掩埋应急处置后,滩涂周边水体中PAHs的浓度持续下降,直至12个月后对掩埋污染沉积物二次处置时,水环境中PAHs浓度受扰动影响大幅升高。水环境多环芳烃中共检出萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等7种单体,其中菲的含量最高,检出率也最高为52%,是水环境中多环芳烃的典型特征单体,与∑PAHs呈显著正相关关系(R2=0.913)。应急处置刚完成时,水环境中检出PAHs以二环(56.6%)和三环(38.2%)为主,但因二环PAHs较易挥发降解,随着时间推移,水环境中检出PAHs以三环(61.2%~65.5%)和四环(34.5%~38.8%)为主,且较难降解的四环PAHs比例越来越高。采用风险系数法计算7种PAHs的风险商值,商值范围为ND~3.80×10~(-4),均远小于风险界值1,PAHs对水生生态系统的风险较低。     

煤矸石堆场地下水污染特征及成因研究

选择山西太原典型矿矸石堆场,采集自燃程度不同的煤矸石及其周边受污染地下水,测定其中重金属、无机盐和有机物组成与浓度,并基于统计学分析探究地下水污染来源。结果显示：矸石浸提液和堆场下山腰自流出的地下水,重金属Cd、Pb、As、Zn未污染,但Cr和Ni达到轻度污染;浸提液SO₄ ²⁻、Fe、Mn浓度较高,SO₄ ²⁻浓度高达5 982 mg/L,Fe浓度超过GB/T 14848—93《地下水质量标准》Ⅳ类标准限值1 081倍、Mn超标19倍。污染源解析显示,矸石堆场自流出的地下水Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃ ⁻主要来自土壤和含水层介质,但SO₄ ²⁻、Fe、Mn、Cd、Zn、As、Cr、Ni主要来源于矸石浸出;不同的煤矸石污染浸出能力表现为正在自燃的矸石>自燃完全的矸石>新鲜矸石。矸石的自燃过程会强化污染物的释放,在矸石渗滤液迁移过程中,重金属污染快速衰减,但SO₄ ²⁻、Ni、Mn仍具有一定的风险,超过GB/T 14848—93Ⅳ类标准。

     

Research on the evolvement of morphology of coking coal during the coking process

The evolvement of morphology and structure of the coal with different metamorphic degrees during coking process in the vertical furnace was investigated by infrared Image detector. Moreover, the temperature distribution in the radial direction and the crack formation were also studied in heating process. The results show that the amount of crack and the shrinkage level of char decrease with the coal rank rising. In addition, the initial temperature of crack formation for char increases with the coal rank rising.     

Research on the evolvement of morphology of coking coal during the coking process

The evolvement of morphology and structure of the coal with different metamorphic degrees during coking process in the vertical furnace was investigated by infrared Image detector. Moreover, the temperature distribution in the radial direction and the crack formation were also studied in heating process. The results show that the amount of crack and the shrinkage level of char decrease with the coal rank rising. In addition, the initial temperature of crack formation for char increases with the coal rank rising.     

突发镉、铊环境污染事件及应急处置对贺江生态风险的影响

为科学评估突发镉、铊污染事件及应急处置对贺江生态风险的影响,分别于2013年7月、11月和2014年8月采集水样和沉积物,分析重金属镉(Cd)、铊(Tl)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、汞(Hg)、锌(Zn)、镍(Ni)和铜(Cu)的含量,并采用地积累指数法(I_(geo))和潜在生态风险指数法(RI)综合评价贺江沉积物重金属的污染水平和潜在风险程度.结果表明:事件应急期间,水体中Cd含量为0.08~38.35μg·L~(-1),部分点位超地表水Ⅲ类水标准,Tl含量为0.02~0.65μg·L~(-1),除背景点(龟石水库)外其余点位均未达到生活饮用水卫生标准,其余重金属除Hg外均达到地表水Ⅲ类水标准;沉积物中Cd和Tl含量分别为1.40~68.70 mg·kg~(-1)和0.32~1.39 mg·kg~(-1),均超过背景值(Tl除西江交汇口下游500 m点位),其余重金属在大部分点位均超背景值.事件后恢复期,水质均达地表水Ⅲ类水标准,而沉积物重金属含量均大幅降低,表明贺江水环境恢复良好.贺江沉积物中Cd在各个点位的I_(geo)均为最大,是主要的重金属污染物,其它重金属元素处于清洁到偏中度污染程度;Cd是贺江最主要的具有潜在生态危害的重金属污染物,其次是Hg、As、Tl、Pb和Cu,而Zn、Cr和Ni对潜在生态风险指数的贡献率较小.Cd、As、Pb和Cu元素两两之间呈显著相关,表明有相同的污染来源.本研究通过对贺江镉、铊污染事件应急处置前后水质和沉积物的生态风险进行评价,可为该流域重金属污染防治和水环境管理提供科学依据.     

Effect of bulk density of coking coal on swelling pressure

Coking coals are the important raw materials for the iron and steel industries and play an important role on its sustainable development, especially on the stamp-charging coke making with the characteristics of increasing the bulk density. There is a significance on the reasonable usage of the coking coal resource with the reduced production cost, improved efficiency of the economy to develop the stamp-charging coke making technology. Important effects of the density of coking coal on the coking and caking properties were investigated. In the article, the maximum values of swelling pressure and variation of Laowan gas coal and Xinjian 1/3 coking coal, Longhu fat coal and Didao coking coal, which were mined at Shenyang and Qitaihe respectively, were investigated under different bulk densities during the coking. The results showed that when the values of density increased from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, for the Laowan gas coal, swelling pressure variation and even the maximum value changed slightly. The swelling pressure was 3.63 KPa when the density was improved to 1.05 ton/m³; for the Xinjian 1/3 coking coal, the values of swelling pressure changed significantly and the maximum values was 82.88 KPa with the density improved to 1.05 when the coal was heated to 600℃. The coke porosity, which was investigated by automatic microphotometer, decreased from 47.4% to 33.1% with the increasing of the density from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, and the decreased value was 14.3%. Meanwhile, the pore structures of four cokes were characterized by an optical microscope.     

Effect of bulk density of coking coal on swelling pressure

Coking coals are the important raw materials for the iron and steel industries and play an important role on its sustainable development, especially on the stamp-charging coke making with the characteristics of increasing the bulk density. There is a significance on the reasonable usage of the coking coal resource with the reduced production cost, improved efficiency of the economy to develop the stamp-charging coke making technology. Important effects of the density of coking coal on the coking and caking properties were investigated. In the article, the maximum values of swelling pressure and variation of Laowan gas coal and Xinjian 1/3 coking coal, Longhu fat coal and Didao coking coal, which were mined at Shenyang and Qitaihe respectively, were investigated under different bulk densities during the coking. The results showed that when the values of density increased from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, for the Laowan gas coal, swelling pressure variation and even the maximum value changed slightly. The swelling pressure was 3.63 KPa when the density was improved to 1.05 ton/m³; for the Xinjian 1/3 coking coal, the values of swelling pressure changed significantly and the maximum values was 82.88 KPa with the density improved to 1.05 when the coal was heated to 600°C. The coke porosity, which was investigated by automatic microphotometer, decreased from 47.4% to 33.1% with the increasing of the density from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, and the decreased value was 14.3%. Meanwhile, the pore structures of four cokes were characterized by an optical microscope.     

炼焦煤尾煤热解特性及富氢气体析出研究

基于热重分析和固定床热解试验,研究了升温速率和温度对高灰炼焦煤尾煤热解规律及产物的影响。采用Coats-Redfern积分法拟合计算了尾煤热解的动力学参数,得出尾煤热解反应活化能为22.6~66.2 kJ/mol,热解反应过程用三个二级反应进行描述。结果表明,温度对尾煤挥发分析出有重要的影响,600 ℃前气体缓慢析出,之后随温度升高,气体产量和热值增加显著,氢气、甲烷和二氧化碳先增加后减,一氧化碳随温度升高而增加;氢气在600 ℃前析出缓慢,之后大量析出,约900 ℃时达到最大析出量（72.61%）,之后下降;甲烷（22.09%）和二氧化碳在约800 ℃时达到最大值。30 g尾煤热解气体产量为4.3 L,氢气产量为1.72 L,产物具有较高的再利用价值。     

突发环境污染风险的分区防范研究

随着经济迅猛发展,突发重大环境污染事件呈现频发趋势。这往往给人民群众的生命、健康及财产造成巨大的损失和严重的环境破坏。合理的风险防范对策在一定程度上可以大大减小环境污染的风险及可能造成的损失。结合环境风险的理论与实践,系统地提出区域突发环境污染风险的防范体系和分区防范策略。以上海市闵行区为例,开展区域突发环境污染风险分区,并在此基础上提出不同分区突发环境污染风险的防范措施与对策,以期降低风险、减少损失。     

固体废物沥青路面利用的环境风险评估

固体废物用于沥青路面建设具有广阔的发展前景,但由于固体废物中含有重金属等有害物质,其作为沥青路面利用的首要前提是环境安全。概述了沥青路面建设中固体废物的主要利用方式和现状,总结了固体废物中的有害物质在道路利用时造成的地下水和大气环境风险的评估方法,并介绍了常用于固体废物和水泥混凝土中重金属的浸出方法。通过总结沥青-集料的黏附性机理,以及目前固体废物道路利用中的重金属浸出方法,讨论了固体废物沥青路面利用环境风险评估中污染物释放的定量表征方法(浸出方法)的适宜性。结果表明:由于缺乏针对特定场景污染物浸出方法的研究,固体废物道路利用的环境风险评价只能通过实验室模拟和借鉴国外模型的方法进行。因此,固体废物沥青路面利用污染物的浸出方法应还原实际应用场景,需考虑车轮荷载、紫外线照射等因素。指出未来的研究方向为制定针对固体废物再利用领域的环境风险评价标准。     

焦煤比对烧结烟气中挥发性有机物排放特性的影响

采用PF-300便携式甲烷、总烃、非甲烷总烃测试仪对烧结杯实验产生的烟气进行挥发性有机物含量分析,研究了烧结燃料焦煤比对烟气挥发性有机物排放特性的影响,结果表明：挥发性有机物在烧结过程中持续释放,其排放趋势与NOx相一致;TVOCs和MHC的生成与煤粉和焦粉的挥发分有显著的相关性,以煤粉为主要燃料时,适当配加焦粉不仅对TVOCs和MHC具有物理减排效应,还存在煤焦混合协同减排的效应.同时对国内某钢铁烧结机进行TVOCs排放浓度及分样组成检测,表明：该钢铁烧结机烟气中挥发性有机物排放浓度较高,其结果与烧结杯实验所得曲线一致;烧结工序VOCs分样检测主要化合物为乳酸乙酯、丙酮、苯、甲苯、正己烷等.