民用燃煤排放分级颗粒物中重金属排放因子

• 作者: 严沁 刘海彪 吴剑 吴方琪 孔少飞 杨国威 王伟 郑明明 郑淑睿
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 民用煤燃烧 颗粒物 重金属 排放因子 粒径分布
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 1502-1510
• 页数: 9页
• 分类号: X513
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201707063

摘要

基于室内模拟燃烧和稀释通道采样,采用FA-3型9级撞击采样器采集了3种蜂窝煤(考虑明烧和闷烧)和4种块煤燃烧排放的不同粒径颗粒物,并分析其中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb等11种重金属含量,计算得到分级颗粒中重金属的排放因子.结果如下:①Zn和Pb是民用煤燃烧排放颗粒物中主要的重金属成分,4种块煤燃烧排放Zn和Pb共占重金属总量的53.16℅~65.76℅;3蜂窝煤明烧排放Zn和Pb所占重金属含量最高可达96.08℅(0.43μm);蜂窝煤闷烧使得Ni排放因子大幅度增加,Ni成为主要成分之一,共占重金属总量30.70℅~52.36℅.因此燃烧方式影响颗粒物中重金属组分含量.②蜂窝煤明烧与块煤重金属排放因子最高的粒径段都分布在1.1μm以下,而蜂窝煤闷烧排放的重金属则主要分布在5.8~10μm粒径段,因此在低温闷烧燃烧方式下,重金属多富集于粗颗粒物上,而在高温明烧状态下重金属多富集于细颗粒物上.③根据重金属富集粒径段的不同,可以将11种重金属分为三类,各自对应的峰值粒径段分别为5.8~10μm(As和V),1.1~2.1μm(Cr、Mn、Cu、Ni和Co)和≤0.43μm(Pb、Sb、Cd和Zn),其中第二类元素均属于第四周期过渡金属元素,表现出相似的燃烧释放特征.④蜂窝煤使用会降低颗粒物的排放,但添加剂、氧化剂、黏合剂等的使用,在不同燃烧条件下,使颗粒物富集不同有毒物质,因此蜂窝煤可能不利于某些重金属的减排,蜂窝煤对多污染物的减排效果(尤其重金属)有待系统评估.