典型褐煤电厂燃烧烟气排放汞的同位素特征研究

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• 作者：王利娜汤顺林冯朝晖李瑞阳樊会朋李科
• 会议时间：2015-12-08
• 关键词：褐煤电厂 ; 燃烧烟气 ; 汞元素 ; 同位素特征 ; 污染控制
• 作者单位：王利娜,汤顺林,冯朝晖,李瑞阳,樊会朋(河南理工大学资源与环境学院 环境工程系,河南焦作 454000)李科(河南理工大学资源与环境学院 环境工程系,河南焦作 454000;焦作市环境监测站,河南焦作 454000)
• 母体文献：2015年汞污染防治与履行国际汞公约国际研讨会论文集
• 会议名称：2015年汞污染防治与履行国际汞公约国际研讨会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国环境科学学会
• 语种：chi
• 分类号：R14;TM6

摘要

由于缺乏实测的燃煤烟气中不同形态汞的稳定同位素信息,制约了准确辨识和量化环境中来源于燃煤排放的汞.本文实测了内蒙古一典型褐煤发电厂燃烧烟气中不同形态的汞同位素组成特征,表明煤燃烧过程及尾气污染控制设施(APCDs)使入炉煤中的汞同位素产生了显著的汞同位素质量分馏,而未产生非质量分馏.烟气经喷氨还原脱硝(SCRs)和静电除尘(ESPs),烟气中氧化态汞和原子态汞的δ202Hg值与入炉煤相比分别富集0.7‰和1.45‰的重同位素.燃煤烟气进一步经湿式脱硫系统(WLGDPs),烟气中氧化态汞及原子态汞更进一步富集汞的重同位素,δ202Hg富集程度与入炉煤相比分别为1.7‰和2.6‰,复杂的褐煤燃烧过程使最终释放到大气中的原子态汞呈正的δ202Hg值.统计分析(p<0.05)表明煤(δ202Hg=-2.04‰±0.50‰,2SD,n=12)、底灰(δ202Hg=--0.4 1‰±0.06‰,2SD,n=2)、尾气污染控制设施副产物(δ202Hg=--2.14‰±0.53‰,2SD,n=18)和烟气中不同形态的汞同位素组成差异明显,并可以从汞同位素组成上明显分辨出来.几乎所有样品(包括入炉煤、底灰、飞灰、脱硫石膏,脱硫前、后的氧化态汞和原子态汞)的MIF均表现为△199Hg显著的负值,且在燃烧和尾气处理过程中没有明显的变化.褐煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫后排放到大气中的原子态汞δ202Hg值显著偏正(变化范围从0.39‰到0.89‰,其余样品δ202Hg值的变化范围为从-2.54‰到-0.19‰)及显著的△l99Hg负值特征可用来示踪和量化大气、陆地生态系统中来自于褐煤燃烧排放的汞.