民用燃煤排放顆粒物中重金屬粒徑分布及清單構建.pdf

1、基于稀釋通道采樣系統(tǒng)和室內模擬燃燒試驗，應用Andersen-Ⅱ型9級撞擊采樣器采集了三種蜂窩煤和四種塊煤燃燒排放的不同粒徑段的顆粒物，并分析其中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb等11種重金屬含量，得到不同粒徑段中各重金屬的分布特征與排放因子。其中蜂窩煤分別采用明燒和悶燒兩種方式進行試驗。搜集全國各省區(qū)煤中11種重金屬的含量，結合實測的排放因子，推算全國不同省區(qū)蜂窩煤和塊煤燃燒排放細粒子(PM21)中11種

2、重金屬的排放因子。通過推算的排放因子與2012年全國各省區(qū)民用煤消耗量，計算了2012年民用煤燃燒排放細顆粒物中(PM21)11種重金屬的排放量，并將人口密度分布作為空間分布的權重因子，建立了1km×1km的網(wǎng)格化清單。研究結果表明:
　　(1)Zn和Pb是民用煤燃燒排放顆粒物中主要的重金屬成分，四種塊煤燃燒排放Zn和Pb共占重金屬總量的45.9～62.7％;三種蜂窩煤明燒排放Zn和Pb共占重金屬總量的60.9～85.3％;蜂窩煤

3、悶燒時Zn和Ni成為主要成分，共占重金屬總量的63.4～68.4％。
　　(2)塊煤燃燒和蜂窩煤明燒排放的顆粒物以細粒子(PM21)為主，PM21占PM10的50.8～58.5％;蜂窩煤悶燒排放的顆粒物則以粗顆粒為主，PM21僅占PM10的14.1～26.9％。Zn和Pb作為民用煤燃燒排放顆粒物中最主要的重金屬成分，塊煤燃燒和蜂窩煤明燒排放的Zn和Pb在≤0.43μm和0.65～1.1μm粒徑段分布較多。其中塊煤燃燒排放顆粒物中Z

4、n含量的41.3％和Pb含量的45.4％在這兩個粒徑段上;蜂窩煤明燒排放顆粒物中Zn含量的56.0％和Pb含量的67.5％在這兩個粒徑段上。蜂窩煤悶燒排放顆粒物中各粒徑段重金屬排放因子相差不大。
　　(3)V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb的全國排放總量分別為46.6、41.4、10.5、1.1、74.1、32.9、709.1、11.0、2.0、0.3和98.2t。Zn是民用煤燃燒排放細顆粒物中最主要的

5、重金屬元素，占11種重金屬排放總量的69.0％，其次為Pb和Ni，分別占11種重金屬排放總量的9.6％和7.2％。
　　(4)河北、內蒙古、河南和山東等省區(qū)民用煤燃燒排放的各種重金屬總排放量較高，共占全國排放總量的40.3％;不同重金屬的單位面積排放強度與人均排放量顯示，北京、天津、河北、河南、貴州、湖南以及內蒙古等地區(qū)存在較高的重金屬健康風險。
　　(5)空間分布信息顯示，除北京外，Zn、V、Cr和Cu單位面積年排放量較大