汞同位素组成示踪燃煤发电过程中汞排放特征研究进展

汞是一种持久性、全球性重金属污染物,污染范围广,排放源复杂,环境地球化学性质活跃.不同环境介质汞污染源解析一直是环境科学研究领域的难题.燃煤电站汞排放被认为是最大的人为汞释放源,亟需准确可靠的示踪手段来深入阐明燃煤电站汞排放过程、迁移转化等归趋行为.汞在自然界有7个稳定同位素,分别是196Hg(0.15%)、198Hg(10.02%)、199Hg(16.84%)、200Hg(23.13%)、201Hg(13.22%)、202Hg(29.80%)和204Hg(6.85%).由于同位素在演化过程中的分馏效应单向性并携有演化过程信息,在地域分布和生物地球化学循环过程中存在显著分异现象,因此,通过研究汞稳定同位素组成可评估、示踪燃煤汞排放特征和生物地球化学过程.本论文结合近年相关研究成果,针对汞同位素分馏过程、煤中汞同位素分馏现象以及汞同位素示踪燃煤电站汞排放的合理性和可行性进行了综述.     

松花江沉积物中总汞及汞形态的演化

为进一步掌握松花江汞污染的动态,通过2005年的样品采集与分析,结合有关历史数据,研究了松花江表层沉积物中汞的分布与变化.结果表明,在切断汞的主要污染源之后,第二松花江和松花江干流沉积物中汞含量均呈明显下降趋势;松花江18个断面沉积物中总汞质量含量较低,平均为0.172 mg·kg-1,除哈达湾、哨口和白旗江段外,大部分江段已处于背景水平.各江段沉积物中汞的形态分布差别较大,第二松花江沉积物中汞以过氧化氢溶态和王水溶态为主,而干流江段则以酸溶态和过氧化氢溶态为主;与20世纪80年代相比,除了王水溶态汞以外,2005年哈达湾、哨口和白旗3个代表性断面酸溶态、碱溶态及过氧化氢溶态汞含量均大幅下降.说明经过多年的环境治理以及水体的自然净化作用,松花江的汞污染已经得到了有效控制.     

中国汞污染的来源、成因及控制技术路径分析

汞是一种能长期存在于环境且具有全球迁移性的污染物.汞污染防治是一个复杂的系统工程,涉及多部门、多领域、多行业,国家需要在政策、管理和技术等方面采取综合的战略措施推进汞污染防治.本文基于汞污染的环境和社会影响,分析了中国汞污染的来源、成因并评估了中国汞管理体系,结合中国参加全球汞公约谈判的特定背景,识别出汞污染防控的优先行业,包括汞的无意排放优先控制行业:燃煤、有色金属冶炼、汞矿开采和含汞废物处理;汞的有意使用优先控制行业:电石法聚氯乙烯生产,医疗产品、荧光灯和电池生产.本文也进一步提出了汞污染控制技术路径,包括构建汞风险管理和识别平台、完善汞管理体系、加强环境技术研发、推进绿色转型、保护环境和公众健康等.     

内蒙古自治区原煤中汞含量分布及燃煤大气汞排放量估算

燃煤汞排放是主要的人为大气汞排放源,且煤炭消耗量巨大,全球因燃煤向大气排放的汞量已不容忽视[1].我国作为世界能源消费大国,现今及今后50年仍将以煤炭燃烧作为主要的能源[2].内蒙古自治区地区煤炭资源储量极其丰富,煤炭预测资源总量约为1.4万亿吨,位居全国第二.因此,确定内蒙古自治区原煤中汞含量及空间分布、估算各行业燃煤大气汞排放量对于完善我国煤炭汞资料、评估燃煤汞排放的环境风险具有重要指导意义.1材料和方法根据内蒙古自治区地区煤矿分布情况,在赤峰、大雁、霍林河、锡林郭勒旗、鄂尔多斯、榆林(内蒙和陕西交界处)、伊     

燃煤污染型氟中毒病区人体氟通量的测定

燃煤污染型氟中毒病区氟的传输途径较为复杂 ,除燃煤烘烤的粮食和蔬菜外 ,还涉及到水、气及煤炭开采和运输中对外环境所形成的污染等 .但无论以什么渠道进入人体的过量氟 ,它所导致机体生化和病理改变的程度都与环境介质中的氟进入机体的通量有密切关系 .这里的环境介质系指与人体有关的尘土、饮水、空气、粮食、蔬菜等 .近年来 ,我国在燃煤污染型氟中毒的环境流行因素调查和防治科研等方面进行了大量的工作 ,并取得一系列成果 .本文就典型病区生态系统中氟的传输通量予以初步探讨 ,以期为燃煤污染型氟中毒病区环境氟的风险评价和防治重心的…     

石河子市区土壤微量汞空间分布及风险评价

采集石河子市区土壤样品71个,测定其微量汞含量,系统分析了汞含量的空间分布,并对市区土壤汞污染水平和风险进行评价.结果表明,石河子市区微量汞含量变化范围为0.001—0.902 mg·kg-1,所采的土壤样汞含量均低于国家二级标准,但其平均值要比新疆土壤背景汞含量(0.017 mg·kg-1)高;土壤汞含量的总体特征分布以东北部的氯碱生产和燃煤电厂为中心呈现逐级递减趋势,市区东北方向汞含量最高,而以东南地区的汞含量最低.基于国家土壤二级标准的单因子污染指数法(平均值0.175)、地积累指数法(平均值1.539)和潜在风险指数法相结合能更直观地反映石河子市区的污染水平和潜在风险程度;土壤风险健康评价发现土壤汞经摄食途径进入人体的健康风险均低于正常水平.     

北京市城区北部大气气态汞的特征分析

汞具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性,毒性很强,环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞.汞已被联合国环境规划署列为全球性污染物,具有跨国污染的属性,已成为全球广泛关注的环境污染物之一.作为环境中汞的重要传输通道,大气在全球汞的生物地球化学循环中起着极其重要的作用.气态单质汞是大气汞的主要存     

沉积物中汞的甲基化研究进展

汞是环境中存在的一种重要污染物质,其毒性与之化学形态密切相关。环境中的汞主要以无机汞形态存在,然而无机汞可以通过甲基化作用转化为毒性更强的甲基汞,从而给受到暴露的生物及人类带来更高的健康风险。沉积物是汞在水生环境系统中的主要分布相,也是无机汞甲基化过程发生的主要场所。沉积物中汞的甲基化过程受到生物种类、汞的生物可利用性等生物因素及温度、含硫化合物、有机质、氧化还原条件等环境理化性质的影响。本文对汞在沉积物中甲基化过程的作用机制及其影响因素的研究现状及最新进展进行了总结,并对未来更深入的研究进行了展望。     

燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算

采用湿法消解,原子荧光光谱法测定了5个燃煤电站入炉煤、粉煤灰、炉渣和脱硫石膏中汞的含量,分析探讨了汞在燃煤及不同固体废物中的分布特征.采用质量平衡模型(MB)、修正因子模型(EMF)和烟气计算模型(FC)分别对以上电站的汞排放量进行了估算,并对不同方法得到的排放量进行了对比.研究结果显示,3种方法所得汞排放量结果差距明显,亟需建立更加完善的燃煤电站汞污染排放模型.     

我国大城市铅污染研究

本文论述了长春、武汉、兰州和青岛四个城市的土壤、植物(叶)和人发铅含量的基本状况,认为大城市的铅污染主要是由来往车辆所形成的流动污染源和排铅工业企业固定污染源所造成的.以此为基础,采用系统聚类法对我国21个大城市进行了环境铅污染状况的分类.     

汞同位素自然库存研究进展

汞同位素自然库存作为对汞污染源进行准确示踪的基础,对其进行完善仍是汞同位素研究领域的工作重点。汞存在7种稳定同位素且兼具质量分馏和非质量分馏效应,通过汞同位素对污染源、汞迁移转化过程进行示踪成为理想途径。库存数据作为汞同位素研究的基础,借助多道接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICPMS)对汞同位素进行精确测试,汞同位素库存研究领域取得了显著成果。表现如下:自然界不同库存汞同位素数据库已经初步建立;不同环境汞同位素组成差异显著且同一环境下不同样品同位素组成也各不相同,对其形成机理有了初步认知;依据汞同位素在不同环境的分馏特点及不同库存同位素组成特征,研究者开始对汞污染源进行示踪探索并取得了成功;自然界一些涉及汞迁移、转化的过程,同位素分馏特征已被掌握,特别是奇数非质量分馏的典型过程(光致还原、吸附)已被用于判别汞的地球化学迁移转化过程。涉及煤火的表生态汞的迁移转化是复杂的,部分汞具有二次释放特性,其中汞同位素产生的分馏效应无疑使通过同位素研究对汞污染源进行准确示踪变得困难,因此涉及煤火的表生态汞地球化学特征可作为汞同位素研究领域的一个新的方向。     

难降解有机物污染底质原位修复技术研究进展

随着水环境外污染源得到有效控制,底质污染逐渐成为人们关注的焦点.底质中的污染物尤其是难降解有机物可通过生物富集和生物放大等过程,进一步影响陆生生物和人类的健康.因此,对底质中难降解有机物的修复是目前所迫切需要解决的环境问题之一.基于异位修复成本较高易造成二次污染等缺点,文章针对难降解有机物污染底质,探讨了原位修复技术的研究进展,自然修复成本较低,对生态环境不产生干扰,但不适用于高浓度污染底质;植物修复操作简单,能有效防止污染底质再悬浮,但对高浓度难降解有机物耐受性较低;微生物修复适用范围广,修复效果较为显著,但菌体易流失,对环境的适应性较差.于是,固定化修复技术应运而生,固定化技术能解决传统的微生物修复存在的很多问题,但固定化载体的重复可利用性和再生性问题仍有待解决.文章最后对今后难降解有机物污染底质的研究方向进行了展望,由于污染底质多为复合污染,各取所长的联合修复技术将成为未来的研究热点.     

我国典型城市大气汞污染及对人体健康的影响

汞(Hg)是唯一以气态形式存在于大气环境中的有毒重金属污染物,对人体健康和生态系统具有多方面的潜在危害。本文首先描述了我国长春、兰州、北京、上海、武汉、广州、贵阳和重庆等一些典型城市的大气Hg时空分布特征、浓度水平以及季节变化规律;之后,就我国大气Hg的主要污染源进行了分析,指出:煤燃烧是我国大气Hg最主要的污染源,有色金属熔炼以及水泥和钢铁的生产也是重要的污染源;最后,通过分析大气Hg直接和间接暴露途径,阐述了大气Hg对人体的心血管和生殖系统等以及通过水生或陆生食物链的蓄积和放大作用对人体健康可能产生的不良影响。     

淮南燃煤电厂汞分配、富集与释放通量

汞是一种环境有害元素,燃煤汞排放业已成为当今中国最主要的汞污染源.有效的汞减排政策的制定需要准确了解煤中汞在煤炭燃烧过程中的分配规律及富集模式.本研究针对淮南燃煤电厂的原煤、飞灰、脱硫石膏和脱硫废水进行分析,研究发现,灰渣中的汞含量最低(9.8—27 ng·g~(-1)),其相对于原煤汞(约450 ng·g~(-1))的富集系数一般小于2.1%;飞灰中汞的含量相对较高(121—700 ng·g~(-1)),其富集系数介于9%—54%;而脱硫石膏中汞的浓度最高(1489—4589 ng·g~(-1)).通过物料平衡原理,计算出汞在各个燃煤产物中的分配如下:底灰占1%;飞灰占24%—32%;脱硫石膏及废渣液占7%—22%;大气排放占54%—64%.静电除尘器的脱汞效率为24%—32%,接近世界平均值;而脱硫装置的脱汞效率较低,为10%—29%.根据本研究的汞释放系数(0.24—0.29 g Hg·t~(-1)coal),计算出该电厂在2003—2010年的汞排放通量为1.8—7.3 t.本研究认为燃烧前原煤汞脱除,以及加大对现有脱硫装置的改造能够有效降低大气汞排放.     

基于因子分析法研究太原市土壤重金属污染的主要来源

太原市土壤的研究还处于起步阶段,尚缺乏系统的研究和探讨.基于因子分析法分析研究太原市土壤重金属污染类型及污染来源,在面积性土壤测量基础上,采用城市土壤单点样采集方法,通过测试获得了城市表层土壤中重金属元素(As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu)的含量数据;应用统计数手段及处理软件,采用因子分析法对太原市土壤化探数据进行详细分析研究;结合太原市工企分布情况,对比因子分析中的六个主因子,进行整理分析;研究结果充分反映出太原市作为一个典型的重化工基地和燃煤城市的污染特点,表明太原市土壤重金属污染的主要来源有四个方面,即:工矿企业污染源,燃煤污染源,交通污染源,商业活动和居民生活污染源等.     

中日环境化学学术大会通知 (第一轮通知)

由中国化学会环境化学专业委员会、中国环境科学学会二英专业委员会、日本环境化学会共同主办的“中日环境化学学术大会”定于2 0 0 4年1 0月2 1—2 3日在北京举行.会议由中国科学院生态环境研究中心、中日友好环境保护中心承办.会议议题:1 化学物质的污染现状及在环境介质中的迁移转化规律;2 化学物质检测的新方法、新技术及食品和日用品中的污染水平分析;3 化学物质的毒理效应及区域风险评价;4 化学物质削减技术及有毒化学品管理战略;5 其他以化学物质为中心的环境化学研究成果.会议内容:沙尘暴、光化学烟雾、细粒子与人体健康、水体…     

科技简讯

《污染物排放总量控制计划》是第四次全国环境保护会议根据全国人大批准的“九五”环保目标制定的,是确保这一目标的有力措施.以往,我国采取的是依照污染物排放标准来控制污染.由于经济快速增长,就某一地区或某一行业而言,既使所有污染源普遍达标排放,污染物总量仍将继续增加,污染加剧的趋势仍不可避免.实行总量控制,采取排放浓度标准与排放总量指标相结合的方式来控制污染物的排放,就能有效地遏制环境问题加剧的趋势.     

招远市区土壤及常见绿化植物汞污染特征

为查明长期黄金开采冶炼对城市汞污染的影响,以"金都"招远为研究对象,于2011年4月,采集了招远市区常见绿化植物柏树、落叶松、冬青的茎叶样品30份,并同步采集相应表层土壤样品34份。采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,分析了土壤的理化性质。结果表明,招远市区表层土壤中汞含量范围为0.002~0.815 mg·kg-1,平均值为0.149 mg·kg-1。土壤汞含量与有机质呈极显著正相关,与p H、粗颗粒比例呈显著正相关关系,而与阳离子交换量、黏粒比例呈显著负相关。不同城市区域相比,处于金矿区污染源下风向、且与矿区距离较近的梦芝区土壤汞含量要显著高于其它区域。常见绿化植物茎叶汞含量范围为0.021~0.782 mg·kg-1,不同植物中的汞含量没有显著差异,但同种植物中茎、叶中汞含量存在极显著正相关。植物中的汞在各城市区域没有显著差异,与土壤汞含量也不存在显著相关性。研究结果显示,招远市区土壤和植物受周边金矿开采和黄金冶炼的影响,存在一定程度汞污染。     

鞍山市秋季大气PM_(2.5)中元素污染特征和来源分析

为了解鞍山市秋季大气细颗粒(PM2.5)中污染元素的污染特征和来源,于2014年10月在鞍山市6个监测点位采集PM_(2.5)样品,运用富集因子和相关分析法对元素的污染特征和来源开展研究.结果表明,Fe、Ca、Zn、Mg、Na、Pb元素浓度含量之和占所有检测的12种元素浓度的98.13%,是主要的污染元素;鞍山市秋季大气细颗粒物中污染元素主要来源于钢铁冶炼、机动车尾气与燃煤的混合型污染源.     

中国近海和河口环境铜污染的状况

我国铜消费量已稳居世界前列,但随之而来的是铜带来的环境污染压力。铜污染问题不但在内陆环境逐渐突出,而且在近海和河口环境也日趋严重。通过分析近年来发表的我国近海河口海水、沉积物、牡蛎的铜含量数据,评估我国近海和河口环境的铜污染现状。数据显示,我国近海和河口环境大部分地区铜污染水平较低,但存在个别污染严重的区域。沉积物柱状样的数据显示,我国近海河口环境铜污染水平在过去几十年中呈逐渐上升趋势。铜污染已经开始威胁我国近海和河口环境的健康发展。"蓝牡蛎"和"绿牡蛎"是我国近海河口生物受铜污染影响的一个典型例子。多地发现"蓝牡蛎"的现象印证了铜污染源在近海河口环境普遍存在的观点。牡蛎受重金属污染而变色是一个值得研究的污染现象,它包含了复杂的生物学和生态学因素。本文探讨了"蓝牡蛎"和"绿牡蛎"形成的机制。