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淮南地区原煤及其燃烧产物中多环芳烃的研究

崔焕滨  
【摘要】: 燃煤型环境污染是我国乃至世界性的环境公害,已成为科技工作者瞩目的热点和亟待解决的重大问题之一。在利用煤炭资源的同时,有关部门加大了燃煤环境污染治理的投入,加大了燃煤环境污染危害的研究。但是仍显不足,特别是燃煤环境污染危害研究方面。多环芳烃是指分子中含有2个或2个以上苯环的碳氢化合物,如萘、蒽、芘和苯并[a]芘等。对PAHs污染源调查研究表明,原煤的开采、储存、运输及其加工利用过程是造成PAHs污染的主要来源。近年来,因为多环芳烃的“致癌、致畸、致突变”的三致性,国内外对环境介质中PAHs的关注越来越多。通过对淮南地区主采煤层煤中多环芳烃的组成、含量、分布与赋存规律、来源的系统研究,来探讨煤中多环芳烃的分布赋存规律及成因机制,对燃煤中多环芳烃对环境的影响进行评价,并为燃煤环境有机污染评价提供科学依据。 本文使用二氯甲烷作为溶剂、索氏提取法抽提,采用硅胶和氧化铝柱层析法净化、富集,旋转蒸发仪和循环水真空泵浓缩定容,气象色谱质谱联用的分析方法,对淮南矿区主采煤层原煤中的16种PAHs的含量进行分析测定。通过研究发现:(1)样品中都可检出PAHs,其含量均超过相应的标准,且检测出的多环芳烃种类较多,都超过10种以上,最多的达到13种;(2)样品中多环芳烃的分布特点不同,所测煤层样品中的3环、4环和5环PAHs含量普遍高于2环和6环,占所测得PAHs总量的60%~70%。(3)煤中碳含量、氧碳摩尔比、氢碳摩尔比、煤中挥发分及煤中灰分对原煤中PAHs含量有重要影响,且有的影响成一定的规律性。(4)煤的挥发分含量、煤固定碳含量、煤灰分含量及煤发热量等内在因素在煤燃烧过程中影响PAHs的排放。 根据本次研究的结果,提出了以下建议:在淮南地区煤的产、储、运及加工利用过程中应引起重视,以减少原煤中PAHs对坏境的影响;希望以后能在煤燃烧方式、燃烧温度、炉内风量、空气流动性、煤样在炉内停留时间、燃烧气氛、Ca/S比以及床料等外在因素对燃煤过程中PAHs的排放特性的研究和燃煤过程中PAHs的可能生成机理这两方面做一些工作。


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