电厂燃煤烟尘成分谱的研究及重金属风险评价

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1、电厂燃煤烟尘成分谱的研究及重金属风险评价第一章绪论1.1我国城市中大气颗粒物污染现状及其危害近年来，随着我国雾霾天气现象的日益严重，大气颗粒物目前已经成为影响我国城市空气环境质量的首要污染物[3]，由国家环保部公布的《2014年中国环境状况公报》指出，在实施新标准第一阶段监测的74个城市中，2014年PM2.5年均浓度范围为23～130μg/m3，平均为64μg/m3，其中不达标城市的比例达到87.8%之多；PM10年均浓度范围为42～233μg/m3，平均为105μg/m3，不达标城市的比例为78.4%。因此，颗粒物污染仍是

2、大气环境治理的重点。大量研究表明，PM2.5是造成雾霾天气的罪魁祸首。PM10和PM2.5对光线具有散射和吸收作用，会大大降低大气的能见度，不仅会影响交通安全，而且会导致雾霾天气现象的产生，PM2.5由于粒径很小还能通过人体呼吸道进入肺泡，对人体的呼吸系统和心血管系统造成损坏，对人体健康造成严重危害[4-10]。颗粒物的空气动力学直径决定其在呼吸道的沉积部位：10μm以下的可进入鼻腔，7μm以下的可进入咽喉，2.5μm以下的可深入肺泡并沉积，进而进入血液循环，同时，由于较细小颗粒物组成的复杂结构集合体比较大颗粒物组成的简单结构集合体

3、比表面积大，因而更易吸附一些对人体健康有害的重金属和有机物[11]，因而PM2.5对环境的影响范围和对体健康的危害程度，比PM10更大、更严重。西方的一些发达国家如美国、欧盟以及亚洲的日本等国家早已将PM2.5列为国家标准污染物，并进行常规的监测，定时向公众报告PM2.5监测数据。2012年我国政府也颁布了PM2.5国家标准（35μg/m3a和75μg/m3d），将于2016年开始在全国范围内进行常规监测，并将向公众发布监测数据报告。........1.2燃煤烟尘是大气颗粒物的重要PM2.5复杂且治理难度较大，根据国内外的研究，普遍将PM

4、2.5的分为两大类，自然和人为。自然主要包括土壤扬尘及海盐粒子，人为主要有燃料的燃烧以及机动车尾气等。中国是目前世界上煤炭的生产量和消费量最大的国家，是以煤炭为主要能源的最大的发展中国家，一次能源结构中煤炭占70%左右，其中80%以上的煤炭用于直接燃烧[12]，燃煤烟尘一般分为工业燃煤烟尘与民用燃煤烟尘两大类，煤炭是我国电力等各工业及北方冬季采暖所使用的主要能源，并且这种能源结构在较长时期内不会改变，其中工业燃煤以发电为主，民用燃煤主要用于生活取暖。我国煤炭的80%以上用于工业燃烧，尤其是工业发电，一些城市尤其是北方城市的采暖季由于煤炭燃烧造成的空气

5、污染是非常严重的。我国若干城市大气颗粒物源解析研究结果表明，有11.9%～34%的PM10、7.3%~30.34%的PM2.5于煤炭燃烧。由表1-1可知，燃煤锅炉排放的颗粒物已经成为城市大气颗粒物污染的重要。.........第二章样品的采集及分析方法2.1研究区域的基本概况山西省是我国的内陆型省份，位于我国的中部地区，属华北地区，位于黄河的中游的黄土高原上，东、南、西、北分别与河北省、河南省、陕西省、内蒙古自治区相毗邻，东西狭窄而南北距离较长，东西间的距离长度约为385km，南北方向的纵长距离约为682km。阳泉市位于山西省的东部，位于地理坐标东经

6、112°54′~114°04′，北纬37°40′~38°31′之间，位于太行山脉的中段以西，黄土高原的东部。东、南、西、北分别与河北省平山县、山西省昔阳县、山西省寿阳县与阳曲县、山西省定襄县与五台县交界。东西向较为狭窄，南北方向较长，总面积约占全省总面积的3%，约为4500km2。朔州市位于山西省的北部，位于地理坐标东经111°53′～113°34′、北纬39°05′～40°17′之间，处于雁

7、门关外大同盆地的南端。东、南、西、北分别与山西省大同市、山西省忻州市、内蒙古自治区相邻。朔州市整体呈走廊形地带，总面积约为10000km2，占全省总面积的7%。阳泉市和朔州市在山西省的相对位置图见图2-1。..........2.2样品的采集及处理本研究选取了山西省阳泉市及朔州市8家燃煤电厂，分别用滤筒采集了各家燃煤电厂的除尘器下载灰（经过电厂除尘器截留后落入灰斗的灰）各约1kg，装入聚四氟乙烯塑料袋中运回实验室待处理。各采样点位的具体信息见表2-1。将采集的样品过150目（泰勒标准筛150目=0.104mm）的不锈钢筛，并于低于4℃下保存，然后使用

8、南开大学自主研发的再悬浮采样器[35]采集燃煤烟尘中的PM2.5和PM10，采集样品时采用无机膜（石英膜）和