火力发电厂排放颗粒物对大气污染的监测与危害研究

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1、火力发电厂排放颗粒物对大气污染的监测与危害研究随着发电用煤技术的提高和新能源的采用，并且受环保要求和行业竞争的限制，煤电占能源消费总量的比例将逐年下降。尽管如此，煤炭发电依旧起着主导作用，以煤电为主的发电格局仍不会改变。因此对于火力发电厂排放的颗粒物进行监测和污染研究是非常有必要的。本文在对颗粒物污染的危害性入手，对火力发电厂排放的颗粒物进行了监测。并提出了相应的对策。关键词：火力，颗粒物，污染，危害　　我国是产煤大国，基于我国资源的特点，以煤炭为主的能源利用的状况将长期存在。因此应该重视燃煤产生的污染物。颗粒物作为燃煤排放的重要污染物之一，是我们近些年来研究的重点，这

2、也正是本文的专注所在。一、火电厂排放颗粒物的危害1.1减低能见度颗粒物降低能见度的原因有：1吸收和散射光，从而减弱了光信号；2由于其散射的作用减小了天空背景与目标物之间的对比度。有大量的研究表明，能见度的降低与气溶胶颗粒有着密切的关系。能见度降低的最主要因素是光的散射，大小与可见光波长相近的颗粒对光的散射影响较明显，能够造成60-95%的能见度减弱，通常认为散射效应主要与PM2.5有关。1.2改变辐射平衡　　气溶胶颗粒能够直接阻挡太阳光照射到达地面，使高空温度增加，降低地面温度。特别是直径在0.1-5μm之间的颗粒，通过对地表辐射与太阳光的吸收与散射在大气能量平衡中起着

3、重要作用。如果PM10浓度达到100μg/m3时，可以减少到达地面的紫外线75%。　　气溶胶颗粒同时也可以间接的影响辐射的平衡，气溶胶为云的形成及发展提供了冰核和云凝结核，通过影响云量和云的辐射特征间接的产生辐射强迫，就目前全球范围来说，其作用是负效应，而且不确定性大。1.3形成酸雨降水对颗粒物的冲刷作用和其作为水汽凝结核的作用都可以使得颗粒物进入到云水中或降水中。当进入云水或降水体系后，颗粒物的各种化学成分会发生一系列的复杂变化，并决定和影响着降水和云水的污染性质。其中的一个重要方面就是它对酸的缓冲能力和它的酸碱性质。1.4对人体的危害　　燃煤发电厂所排放的可吸入颗粒

4、物中，富集着大量的有毒金属(Cd、As、Cr、Se、Hg、Ni、Sn等)、酸性化合物和有害有机物(PCBs、PHAs等)，并且细颗粒物上还粘附着病毒与细菌。火电厂排放的二氧化氮易溶于水，95%能被上呼吸道粘膜和鼻腔吸收，可以粘附在可吸入颗粒物上进入细支气管和肺泡。二、燃煤电厂排放的MP10和MP2.5物理化学特征分析2.1微观特征　　对于火力发电厂的颗粒物的微观特征的研究，有人在对不同锅炉和不同煤种类型的电厂进行观察后，根据各类颗粒化学组成及显微结构，进行了分类：根据内部结构和微观形貌分出16种显微颗粒类型；根据化学成分将飞灰分出铁质、硅铝质、炭粒和钙质四个组。E.CE

5、READ等利用高灵敏度和高分辨率的核微探针，对100个颗粒（粒径在0.5-5μm），依据矿物种类分为7类：1、2类由铝硅酸盐组成，占总颗粒数量的70%，2类所有微量元素及Ca、P、Fe的浓度更高些，其它类群的特征是P、Si、Ti、Ca、Fe的含量较高，微量元素的含量表现出随粒径增大浓度减小的趋势，Al、P、Si、Ti、Ca、Fe的含量与粒径大小无关[3]。2.2矿物学组分　　颗粒的矿物组成的信息不仅可以其在大气中的演化情况和解析，同时也有助于了解其健康危害。火力发电厂排放的可吸入颗粒物的组成表现为石英、莫来石、赤铁矿、石灰石、磁铁矿、石膏等。2.3总体化学元素成分　　火

6、力发电厂排放的可吸入颗粒物主要元素是Ca、Fe、K、Si、Na、Al、S、O、C等，其表面积比较大，因此在生成以后，或者在其凝聚生成过程中，可富集大量元素(K、S、AS、Ti、Na、N、pb、Se、Cr等)和有机物(正构烷烃、PAHs、脂肪醇、二恶英、酚类等)。三、燃煤电厂排放颗粒物的控制及颗粒的回收利用3.1控制　　颗粒物的污染问题直接关系到人体健康状况，直接影响着人类的生存环境，是必须解决的问题。而火力发电厂是颗粒物，尤其是细颗粒物的重要排放源，应及时开展对排放颗粒物的控制问题，这对于我国环境及能源的可持续发展都有着深远的影响。　　如今，对于火力发电厂的烟尘控制标准

7、越来越严格，这时电除尘器的缺点就显露出来了。主要是由于颗粒物二次飞扬、烟尘比电阻高时电除尘效率下降及细颗粒物难以荷电等因素的影响，很难使电除尘器有效率达到99.9%，从而使较多的颗粒物进入大气，对环境造成污染[4]。　　目前，颗粒物是我国大多数城市的首要污染物。在2000年，监测的338个大中城市中，仅仅有三分之一的城市空气质量达到国家二级标准，影响空气质量的主要污染物是PM10；2002年，空气质量没有达到国家二级标准的城市占总数的三分之二，其中63.2%的城市中，空气中的颗粒物浓度超过了国家空气质量二级标准，颗粒物仍是影响空气质量的最