火電廠廢氣中汞監(jiān)測技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析
摘要:本文總結了國內外汞監(jiān)測技術發(fā)展現(xiàn)狀,著重介紹了美國的安大略法(OHM)、30A法和30B法,并分析了我國汞監(jiān)測技術現(xiàn)狀和存在問題,在此基礎上提出我國火電廠汞監(jiān)測技術發(fā)展方向:一是開發(fā)適用于我國具體情況的基于安大略法的便攜式監(jiān)測設備,并出臺相關標準,、規(guī)范;二是發(fā)展我國汞連續(xù)在線監(jiān)測,為環(huán)境管理提供技術手段和科學依據(jù)。
關鍵詞:火電廠,廢氣,汞,監(jiān)測
汞是空氣中最主要的有毒金屬污染物,。其揮發(fā)性,、持久性和生物富集性會對生物神經系統(tǒng)產生嚴重危害，因而成為人們研究的熱點,。據(jù) UNEP 的報告,，2005 年全球人為源大氣汞排放量為1930 噸，其中中國占42． 85%，為排放量最大的國家,，同時中國是全球范圍內汞污染最為嚴重的地區(qū)之一,。針對我國日益嚴峻的環(huán)境形勢，以及履約的要求,，對汞污染控制已經提上議事日程,。在 2010 年 6 月聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署全球汞控制公約政府間談判委員會第 1 屆會議( INC1) 后，環(huán)境保護部會同八部委制定《重金屬污染綜合整治實施方案》,，并開始部署在五大電力集團開展燃煤電廠大氣汞污染控制試點工作,。2011年 1 月，環(huán)境保護部公布《火電廠大氣污染物排放標準 ( 二次征求意見稿) 》,，這次修訂不僅對煙塵,、二氧化硫、氮氧化物排放限值的要求都更加嚴格,，并設置了汞的排放限值,，確定我國火電廠汞的排放限值為 0． 03mg/m3。然而,，我國尚未開展火電廠廢氣中汞污染監(jiān)測,，汞排放基本信息相當匱乏，因此歸納總結國內外汞監(jiān)測技術發(fā)展現(xiàn)狀,，分析我國汞監(jiān)測技術發(fā)展趨勢,，有利于探索適用于我國國情的汞污染監(jiān)測技術，是實現(xiàn)汞污染定量化監(jiān)測,、評價排放狀況的基本條件,，對我國合理制定汞污染控制政策至關重要。
1 汞的形態(tài)及特點
通常在煤粉爐中,，爐膛溫度范圍大約是 1200 ～ 1500℃,，幾乎所有煤中的汞( 包括無機汞和有機汞) 轉變成 Hg0并以氣態(tài)形式停留于煙氣中［1］。在煙氣流向煙囪出口的過程中,，煙氣溫度逐步降低,，Hg0會與其它煙氣成分及飛灰顆粒發(fā)生一系列化學物理反應，排放廢氣中汞主要以氣態(tài)元素汞( Hg0) ,、氣態(tài)氧化汞( Hg2 +) 和顆粒態(tài)汞( Hgp) 形式存在,。廢氣中汞形態(tài)分布主要與燃煤中氯元素含量和溫度的影響有關，氣相汞在小于400℃ 以 HgC12為主,，大于 600℃ 以 Hg0為主,，400 ～ 600℃ 之間二者共存［2，3］,。但是受煤種等因素影響,，氣相汞的形態(tài)分布變化較大,，氣態(tài)汞中 Hg0與 Hg2 +的比例從 9: 1 到 1: 9 不等，大約在 7: 3 左右［4］,。不同形態(tài)的汞具有不同的物理,、化學特性和生物特性。顆粒態(tài)汞( Hgp) 絕大部分可被除塵,、濕法脫硫等煙氣凈化裝置捕集去除,。Hg2 +可溶于水，也易于被顆粒物所吸附,，易于捕集和控制,，被釋放到大氣中主要是造成局地污染; Hg2 +加熱至800℃ 左右可還原為 Hg0。氣態(tài)元素汞( Hg0) 不溶于水且極易揮發(fā),，難于控制,，傳輸距離遠，對環(huán)境影響大,，但 Hg0可被催化氧化為 Hg2 +,。若排入大氣，Hg2 +和 Hgp 在大氣中停留時間只有幾天,，Hg0則可停留 1 年以上
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