民用煤室内燃烧条件下多环芳烃的排放特征

民用燃煤是我国最大的室外和室内空气污染源.为了研究不同煤种在民用燃烧条件下多环芳烃(PAH)的排放特征,对5种成熟度不同的煤种(4种烟煤和1种无烟煤)以蜂窝煤形式燃烧产生的烟气进行采集,对其中24种PAHs进行定量分析,并与原煤的二氯甲烷(DCM)抽提物进行对比.结果表明,不同煤种的PAH排放因子差别显著,无烟煤的排放因子比烟煤低3个数量级,24种PAHs总和仅为184 μg/kg,烟煤则为136～408 mg/kg;原煤PAH抽提率的情况与之相似,无烟煤为4 mg/kg,烟煤为96～156 mg/kg.各种类型PAH(母体PAH、甲基PAH和含O/S-PAH)所占比例在不同煤种之间存在差异,但在烟气中和原煤抽提物的情况一致,说明民用燃煤前后PAH具有一定的继承性.通过4组毒性当量参数的比较,发现无烟煤燃烧烟气中的PAH毒性当量比原煤抽提物明显减少,而烟煤则表现为不同程度的增加.     

民用蜂窝煤燃烧排放颗粒物的化学组成和稳定碳同位素特征

本文选用了镜质组反射率在0.77%-1.88%之间5 种不同成熟度的煤, 将其制成民用蜂窝煤球, 研究民用蜂窝煤燃烧排放颗粒物（PM）的化学组成, 包括元素（C、N、O、S）、有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性无机离子（WSII）, 稳定碳同位素组成特征和质量吸收效率值（MAE）, 并讨论了它们与煤成熟度之间的关系.结果表明, 5 种原煤C、N、O、S 元素组成差别不大, 但是燃烧后排放的PM 化学组成差别比较大.无烟煤燃烧排放的PM 粒径分布呈双峰结构, 峰值分别在0.09 μm 和0.25 μm; 而烟煤PM 的峰值为0.58 μm.无烟煤排放PM 的颗粒数远小于烟煤.PM、OC 和EC 的排放受煤成熟度的影响非常大, 无烟煤排放的量最小, 分别为2.21 g/kg、0.22 g/kg 和0.004 g/kg; 成熟度最低的烟煤排放量最大, 分别为70.3 g/kg 、46.1 g/kg 和2.42 g/kg.PM、OC 和EC 的排放因子与煤的成熟度成幂指数关系.EC 的MAE 在0.17-21.9 m^2/g 之间, 与煤成熟度呈指数相关关系.燃煤WSII 的平均排放因子为801 mg/kg, WSII 当中含量最高的是NH4^＋ 和24SO4^2- , 平均分别占WSII总量的23.5%和44.4%.燃煤排放PM 的δ^13C 变化范围为–24.5‰-–22.8‰, 平均值为–23.6‰.以上研究有助于人们从原煤性质的角度去考察民用燃煤对人类健康和气候变化的影响, 并为大气污染源解析提供一些科学依据.     

新桥井田无烟煤与天然焦的划分

新桥井田位于河南省永城县西南部。山西组及下石盒子组主要煤层(二_2、三_2~2煤)因岩浆岩侵入,以致部分主要煤层形成天然焦,其储量约占26％。在该区勘探时,我们以宏观和显微煤岩鉴定为依据,以挥发分(V_(daf))为主要指标,氢含量(H_(daf))、碳含量(C_(daf))、碳氢比(C_(daf)/H_(daf))、发热量(Q_(b.daf))等作辅助指标,结合测井曲线来划分无烟煤和天然焦,实践证明是行之有效的。 1 宏观煤岩鉴定 煤层均为灰黑—黑色,条痕为灰黑色,性脆、易碎呈粉末状,细—中条带状结构,层状构造,内生裂隙发育。煤岩类型为光亮—半亮型。而天然焦则为灰黑     

准格尔中部矿区侏罗系延安组4、5号煤的煤岩煤质特征

运用光学显微镜及显微光度计和煤质分析等技术方法,对准格尔中部矿区侏罗系中下统延安组4、5号煤层进行了研究。结果显示4号煤水分高(M_(ad)=14. 16%),灰分低(A_d=9. 19%),挥发分高(V_(daf)=36. 64%),变质程度低(R_(ran)=0. 37%),硫分中等(S_(t,d)=2. 22%),惰质组含量高(42. 9%); 5号煤水分高(M_(ad)=13. 02%),灰分低(A_d=6. 78%),挥发分高(V_(daf)=36. 87%),变质程度低(R_(ran)=0. 38%),硫分特低(S_(t,d)=0. 44%),惰质组含量高(47. 7%)。煤层垂向上镜质组与惰质组含量变化都很大,反映聚煤环境有时干燥,有时潮湿的反复变化过程。     

不同成熟度家用蜂窝煤燃烧排放烟炱颗粒的Py-GC/MS研究

主要利用热解-气相色谱/质谱联用技术(Py-GC/MS)对不同成熟度的家用蜂窝煤燃烧排放烟炱(soot)颗粒的化学特征进行研究,并探讨了成熟度对燃煤排放soot颗粒热解产物的影响。结果显示:不同成熟度的燃煤排放soot颗粒热解产生类似的产物。这些化合物均以芳香化合物(58.1%～92.0%)为主,另外还含有酚类化合物(0.66%～32.3%)、脂肪烃(0.21%～9.57%)、呋喃类化合物(1.42%～2.57%)、含硫化合物(NA～4.12%)和含氮化合物(NA～3.91%)等,表明不同成熟度蜂窝煤燃烧排放的soot颗粒都是以高度芳香性的结构为核心,连接有含氧、氮等杂原子基团组成。研究结果还显示,原煤成熟度对soot颗粒的热解特征具有一定的影响。总体上,soot颗粒热解产物中芳香化合物的百分含量随着煤样成熟度的增加呈现递增趋势,而酚类化合物的百分含量则随着煤样成熟度的增加逐渐降低,另外含氮化合物主要存在于低成熟度煤样燃烧排放的soot颗粒样品中。本文研究结果表明了随着煤成熟度的升高,燃烧排放的soot颗粒的芳香性逐渐增强,含O、N等不稳定结构逐渐减少。含硫化合物是燃煤排放soot颗粒的特征化合物,主要存在于高成熟度燃煤排放的soot颗粒中。这些结果对于了解不同成熟度的燃煤排放soot颗粒样品中分子结构和组成具有重要的意义。     

广西岩溶区某地下河系统多种介质中多环芳烃的分布特征

为了研究岩溶地下河系统内多种介质中多环芳烃(PAHs)的浓度、组成和分布特征,以广西某典型岩溶地下河为例,利用2013-2014年同期的空气、地下河水、沉积物和土壤样品测试数据,对不同环境介质中16种多环芳烃(PAHs)的浓度、组成和分布特征进行对比分析。结果表明,空气和地下河水以2~3环PAHs为主,其中空气的2~3环PAHs比例为71.66%,地下河水的2~3环PAHs比例为54.84%;沉积物和土壤以4~6环PAHs为主,其中沉积物的4~6环PAHs比例为54.26%,土壤的4~6环PAHs比例为65.06%;环境介质中PAHs的浓度变化为：上游<中游<下游,这与污染源排放、吸附作用等相关;同一区域不同介质的2~3环PAHs百分比为：地下河水>沉积物>土壤,而4~6环PAHs百分比则相反。     

伊宁矿区ZKJ502钻孔早侏罗世煤层煤岩煤质特征

以伊宁矿区ZKJ502钻孔内早侏罗世10个煤层为研究对象,采用煤岩学和煤化学分析方法,对煤岩特征、煤质特征及聚煤环境进行研究。结果表明,早侏罗世八道湾组9个煤层、三工河组1个煤层均为低灰-特低灰、低硫-特低硫、高挥发分、高发热量煤(Ad=2.65%~15.27%,平均7.59%;St,d=0.19%~0.99%,平均0.5%;Qgr,d=26.405~31.15 MJ/kg,平均29.35 MJ/kg;Vdaf=31.35%~46.95%,平均39.26%);镜质组随机反射率Ro,ran=0.41%~0.53%,平均0.49%;跨次烟煤与烟煤界线;各煤层(27号煤层除外)煤岩组成显示惰质组含量较高、镜质组含量较低特征;煤层中(特别是22、26和29号煤层)大量半丝质体、粗粒体和碎屑惰质体的存在,反映聚煤时期气候干燥、成煤泥炭沼泽地下水位较低、成煤原始质料经历过较强的氧化分解作用。     

长江三角洲典型农用地土壤多环芳烃的空间分布及源解析——以华东某地区为例

为研究长江三角洲典型农用地土壤多环芳烃的组成及来源,系统采集华东某地区农用地表层土壤样77个,对16种优先控制的多环芳烃(PAHs)单体含量进行测定。结果表明:研究区农用地土壤中Σ16PAHs浓度范围为18.60~1278.67μg/kg,平均浓度为233.57μg/kg;PAHs组成以2环至4环的中低环组分为主,占85.05%;同分异构体比值法和主成分分析法显示研究区农用地土壤中多环芳烃主要来源于石油泄漏及煤与生物质燃烧。     

若尔盖草原泥炭柱中多环芳烃的沉积记录

通过210Pb定年建立相应时间标尺,获得了若尔盖红原县泥炭柱中多环芳烃(PAHs)的含最和垂直分布特征.结果表明,泥炭中总PAH8的浓度为36.2～408ng/g dw,PAHs与泥炭TOC的含量具有较好的相关性.自20世纪初开始,PAHs浓度呈明显上升趋势,在1960年代初期达到峰值,其后开始下降.PAHs组成上主要以3～4环化合物为主,其中菲占总PAHs的45%,其次是荧蒽(16%)和芘(10%),体现出大气沉降来源的PAHs组成特征.PAHs成因判识指标表明,该地区泥炭中PAHs主要源自燃煤和汽车尾气排放;结合气流轨迹分析,我们认为四川盆地可能是其主要源区.泥炭中PAHs的浓度变化与泥炭TOC的含量、温度和降雨量有关.     

利用SAXS表征不同变质程度煤纳米孔隙特征

文章通过小角X 射线散射（SAXS） 的方法研究了自然演化系列不同煤级煤的纳米孔隙结构和分布特征。结果表明, 随着煤级的增高,孔隙表面分形呈多阶段变化： Ro＜0.89%,壳质组开始逐渐液化,发育大量孔隙,分形维数不断增大; Ro 为0.9%~1.5%,因挥发分生油充填孔隙和原油沥青的芳构化等作用,而使微孔表面平整光滑,分形维数减小;Ro 为1.5% ~3.5%,镜质组裂解生气发育了大量纳米孔隙,分形维数再次增大;随后逐渐石墨化,表面分形再次降低。煤中纳米级孔 隙主要集中在50~100 nm 范围内。其中细介孔（2~10 nm） 体积百分比占0.21%~3.12%,中介孔（10~25 nm） 体积百分比占 5.06%~11.28%,粗介孔（25~50 nm） 体积百分比占21.06%~26.36%,大孔（50~100 nm） 所占体积百分比最大,高达 64.63%~68.36%。随着煤级升高,煤样的最可几孔径不断减小,最可几孔径由80 nm 减小到10 nm,减小的速度由缓到快; 中介孔和细介孔体积百分比不断增大,与成熟度分别呈对数和线性关系;粗介孔和大孔百分比不断减少,与成熟度呈对数 关系。最可几孔径变化也十分明显,在低煤化烟煤阶段时,随煤化程度增高最可几孔径略有下降（峰值处的孔径范围在 75~71 nm 内）,中高煤化烟煤阶段时,随煤化程度的增高最可几孔径呈较明显的下降趋势（峰值处的孔径范围在78~53 nm 内）,到无烟煤阶段时,其孔径则快速下降（峰值处的孔径范围在72~9 nm）。     

表层岩溶带土壤中多环芳烃分布特征及来源解析

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对表层岩溶泉域土壤中的16种优控的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)含量进行了分析,并对其组成、污染水平和来源进行了探讨。结果表明,16种优控PAHs在表层岩溶泉域土壤中的检出率为100%,其含量介于439.19~3329.72ng/g之间,平均值为1392.44ng/g,7种致癌性PAHs占总量的26%。PAHs的组成特征受地形的控制,随着海拔升高,低环PAHs所占比例升高,高环PAHs比例降低。同分异构体比值分析表明,研究区土壤中的PAHs主要来自于煤、生物质和石油的燃烧排放。研究区土壤中16种PAHs的TEQcarc值介于18.65~501.13ng/g,平均值为140.57ng/g。7种致癌性PAHs占总TEQcarc的比例达到96.8%。研究区表土中,后沟泉域的污染程度最大,次之是兰花沟泉域和柏树湾泉域,水房泉泉域的污染程度最小,但由于柏树湾泉域松针落叶中BaP、PAHs含量较高,松针落叶中PAHs含量分别高达36.36ng/g和2370.1ng/g,土壤生态风险评价中应考虑松针落叶层的潜在影响。      

内蒙古胜利煤田0-1孔煤中微量元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对内蒙古胜利煤田0-1号钻孔揭露的早白垩世1、2和4号煤层(共20个煤分层,1个夹矸)进行了研究。结果显示,1、2号煤层的挥发分产率大于44%,透光率小于50%,煤类为褐煤;4号煤层挥发分产率42%,透光率53%,煤类为次烟煤(长焰煤);1、2号煤层灰分和硫含量较高,4号煤层灰分和硫含量较低。与世界煤微量元素含量平均值相比,1、2和4号煤层中Sb富集,V、Zr、Nb、Hf、W等元素轻微富集,其它微量元素的含量接近或低于世界煤含量的平均值。1、2和4号煤层中稀土元素和钇(REY)含量较低,根据上地壳标准值(La/Lu)N比值,所有煤分层均显示重稀土富集类型特征,而煤中泥岩夹矸则显示轻稀土富集类型特征。     

西藏昌都早石炭世10~#煤的煤质、煤岩和地球化学特征

运用光学显微镜及显微光度计、X射线荧光光谱、冷原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对西藏自治区昌都市马查拉煤矿早石炭世10#煤层进行了研究。结果显示,昌都早石炭世10#煤挥发份低(V_(daf)=8.64%),碳含量高(C_(daf)=90.2%),镜质组反射率高(R_(ran)=2.17%),灰分低(A_d=4.79%),硫分低(S_(t,d)=0.74%),发热量高(Q_(gr,d)=33.26 MJ/kg),镜质组含量高(镜质组总和为69.2%),镜质组分具有强烈的各向异性,常量元素氧化物含量中SiO_2和Al_2O_3占绝对优势(90.85%),微量元素除Pb富集、Be轻微富集外都接近或低于世界煤的平均值,潜在有害元素(As、Hg、F、Be、U等)含量低,是优质贫煤或无烟煤。     

长江口启东—崇明岛航道沉积物中多环芳烃分布来源及生态风险评价

近年来我国长江河口有关沉积物中多环芳烃(PAHs)污染的研究主要集中在长江口近海及上海主城区滨岸等区域,而长江口航道则鲜有报道。本文在长江口启东—崇明岛航道区域采集表层(0~20 cm)沉积物样品,利用加速溶剂萃取技术提取,用高效液相色谱-荧光检测器对14种PAHs进行测定,研究其分布特征、环境来源和潜在的生态风险。研究结果显示,PAHs在所有沉积物样品中均有不同程度的检出,浓度范围为83.43~5206.97 ng/g,平均值736.95 ng/g。就PAHs单体而言,含量较高的是2~4环污染物,其中菲的含量最高,占各点位PAHs总量的9.04%~24.06%;其次为荧蒽和芘;具有高致癌性的苯并(a)芘在各个点位均能检出,占PAHs总量的0.94%~10.68%。与国内外类似河口和近海海域相比,本研究区PAHs处于中等污染水平。利用比值法解析PAHs的来源,菲/蒽(Phe/Ant)10且荧蒽/芘(Fla/Pyr)≥1的点位占所有采样点位的56.25%,表明区域内PAHs的主要来源是化石燃料的高温燃烧;位于航运码头附近采样点位的PAHs以石油源为主,部分点位呈化石燃料源和石油源混合污染特征。对照风险效应低值(ERL)和风险效应中值(ERM)进行初步风险评价,表明研究区域部分采样点位的PAHs具有潜在的生态风险。     

我国特高挥发分、特高油含量煤的分布与成因

<正>特高挥发分、特高油含量煤以高挥发分、高焦油产率为特点,具有重要的研究意义和巨大的利用价值。统计了我国不同成煤时代、不同地区煤炭资源的挥发分产率和焦油产率概况,得到了我国特高挥发分、特高油含量煤的保有资源储量和分布情况。通过对比分析陕西子长矿区、甘肃炭山岭和龙沟矿区、云南省曲靖和黑龙江省东三江等地区的特高挥发分、特高油含量煤的煤岩煤质特征,探究了成因类型、煤岩组成和煤质特征对挥发分和焦油产率的影响。结果表明,特高挥发分、特高油含量煤主要为褐煤、长焰煤和气煤,     

南岭山地湖泊多环芳烃的大气沉降历史记录

高大山脉对大气环流具有阻挡或屏障作用.通过分析测定南岭山地湖泊沉积物中多环芳烃(PAHs)的垂直分布,结合210Pb定年,探讨了大气PAHs污染在南岭山地的沉积历史.结果显示,沉积物中的PAHs主要以低环数化合物为主,其中尤以菲的含量为最高.在剖面深度0～28 cm范围内,总多环芳烃的含量范围为86～778 ng/g.自1970年开始,PAHs含量持续增加,其中20世纪80、90年代中后期PAHs含量略有降低;在2000年后,沉积柱中的PAHs含量呈急剧增加之势态.多环芳烃在大气迁移过程中发生了组成分异,沉积物中相对富集轻组分(低环数)PAHs,与颗粒物结合的大气干湿沉降是PAHs向偏远山地积的主要途径.     

烟煤与褐煤燃烧烟气中汞的释放形态与释汞量对比研究

<正>燃煤释放的汞是最大的人为大气汞释放源。褐煤的高挥发分(45%左右)、高水分(30%~50%)、高灰分(20%~30%)、低热值、底灰熔点等特点,褐煤为一种劣质燃料,主要用于发电厂的燃料。至2013年11月中国褐煤在煤炭消费总量中的占比已经接近20%,因此对我国褐煤发电厂燃烧烟气中汞的释放形     

不同构造环境基性岩浆作用碳组成及其环境意义

地球内部的碳储量远高于地球表层系统,基性岩浆作用使地球深部的含碳挥发分排放到地球表层系统中,导致大气圈中CO_2和CH_4等组分含量及地表温度升高。本文总结了不同构造环境基性岩浆作用形成岩石中含碳挥发分的含量及其意义,认为大洋和大陆环境的玄武岩及基性岩浆侵入体中含碳挥发分均以CO_2为主,CH_4等烃类气体的含量较低。大洋玄武岩CO_2含量从洋岛玄武岩(210mm~3·STP/g,STP-标准温度压力条件,下同)、洋中脊玄武岩(263)、弧后盆地玄武岩(1060)到岛弧玄武岩(1246)逐步升高。大陆玄武岩的CO_2含量变化较大,西伯利亚二叠纪大火成岩省苦橄岩中CO_2(276.98)低于准噶尔盆地二叠纪玄武岩(643.99)。西秦岭造山带玄武岩CO_2含量为237.27mm~3·STP/g,而腾冲新生代玄武岩CO_2含量只有11.97mm~3·STP/g;华北-华南克拉通新生代玄武岩CO_2含量较低(140~202.8mm~3·STP/g)。镁铁质-超镁铁质侵入体CO_2含量为105~384mm~3·STP/g,含碳挥发分的组成与氧化还原条件有关,大规模基性岩浆作用排放大量的CO_2到地球表层环境系统,诱发了环境变化。     

湘东北传梓源稀有金属花岗伟晶岩地球化学特征

传梓源矿床是湖南省平江县一处典型的伟晶岩型Li、Nb和Ta稀有金属矿床,为了研究伟晶岩成矿作用以及指导湘东北地区稀有金属找矿工作,采用XRF、ICP-MS和ISE法分析了锂辉石伟晶岩和钠长石伟晶中主量、微量元素和挥发分。结果表明,伟晶岩Al_2O_3(13.37%~16.48%)和Na_2O(4.38%~7.41%)含量高,K_2O(0.85%~3.05%)、Ca O(0.16%~0.83%)、稀土元素含量(3.5×10~(-6)~19.26×10~(-6))极低,较弱的Eu负异常,强烈富集Rb、U、Li、Nb、Ta元素,亏损Ba、Sr、Ti元素,挥发分含量较低。这些特征表明伟晶岩是岩浆高程度演化分异作用形成的,F-稀有金属络合物在岩浆不混溶过程中迁移到浅部,在锂辉石化和钠长石化过程络合物发生水解,Li、Nb和Ta在伟晶岩中富集成矿,F则大量逃逸或远程迁移到浅地表形成萤石。     

松花江底积物中多环芳烃生态风险评价

对松花江底积物中16种多环芳烃类化合物(PAHs)进行调查结果显示,松花江底积物中属于美国EPA优先控制的16种PAHs全被检出。16种PAHs总含量范围226.86～10079.68 ng.g-1,平均含量为2230.04 ng.g-1。其中,4环和5～6环PAHs的相对丰度为61.6%,2～3环PAHs的相对丰度为38.4%,研究表明松花江底积物中PAHs主要来源于生物化石燃料燃烧,仅支流嫩江齐齐哈尔下游段、干流肇源县西段主要体现为石油类输入。就松花江PAHs生态风险而言:在第二松花江吉林市上游、吉林市下游段,PAHs遍及低环、中环、高环都超过了生态效应警戒值低值(ERL);嫩江支流泰来东南段PAHs组分萘(Nap)、苊(Ace)、芴(Fl),松花江干流巴彦段二苯并[a,h]蒽(DBA)也超过了生态效应警戒值低值(ERL)。这说明这些超ERL值的河段底积物中PAHs对裸露生物体的毒副作用风险率大于10%,具有一定的潜在生态风险。