火電廠廢氣中汞監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析
摘要:本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外汞監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,著重介紹了美國(guó)的安大略法(OHM)、30A法和30B法,并分析了我國(guó)汞監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀和存在問題,在此基礎(chǔ)上提出我國(guó)火電廠汞監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向:一是開發(fā)適用于我國(guó)具體情況的基于安大略法的便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備,并出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范;二是發(fā)展我國(guó)汞連續(xù)在線監(jiān)測(cè),為環(huán)境管理提供技術(shù)手段和科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:火電廠,廢氣,汞,監(jiān)測(cè)
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(huì)對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，因而成為人們研究的熱點(diǎn)。據(jù) UNEP 的報(bào)告，2005 年全球人為源大氣汞排放量為1930 噸，其中中國(guó)占42． 85%，為排放量最大的國(guó)家，同時(shí)中國(guó)是全球范圍內(nèi)汞污染最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。針對(duì)我國(guó)日益嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)，以及履約的要求，對(duì)汞污染控制已經(jīng)提上議事日程。在 2010 年 6 月聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署全球汞控制公約政府間談判委員會(huì)第 1 屆會(huì)議( INC1) 后，環(huán)境保護(hù)部會(huì)同八部委制定《重金屬污染綜合整治實(shí)施方案》，并開始部署在五大電力集團(tuán)開展燃煤電廠大氣汞污染控制試點(diǎn)工作。2011年 1 月，環(huán)境保護(hù)部公布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ( 二次征求意見稿) 》，這次修訂不僅對(duì)煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值的要求都更加嚴(yán)格，并設(shè)置了汞的排放限值，確定我國(guó)火電廠汞的排放限值為 0． 03mg/m3。然而，我國(guó)尚未開展火電廠廢氣中汞污染監(jiān)測(cè)，汞排放基本信息相當(dāng)匱乏，因此歸納總結(jié)國(guó)內(nèi)外汞監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，分析我國(guó)汞監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，有利于探索適用于我國(guó)國(guó)情的汞污染監(jiān)測(cè)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)汞污染定量化監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)排放狀況的基本條件，對(duì)我國(guó)合理制定汞污染控制政策至關(guān)重要。
1 汞的形態(tài)及特點(diǎn)
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(jī)汞和有機(jī)汞) 轉(zhuǎn)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(huì)與其它煙氣成分及飛灰顆粒發(fā)生一系列化學(xué)物理反應(yīng)，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(guān)，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(xué)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(yuǎn)，對(duì)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(shí)間只有幾天，Hg0則可停留 1 年以上
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