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再生有色金属冶炼过程中无意 POPs 生成和排放特征研究

文献类型:学位论文

作者杨元平
答辩日期2021-06
文献子类博士
授予单位中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师郑明辉 ; 刘国瑞
关键词再生有色金属冶炼,二恶英,Pops,排放特征,排放因子 secondary Nonferrous Metal Smelting Process, Pcdd/fs, Pops, Emission,characteristics, Emission Factors
学位名称理学博士
学位专业环境科学
其他题名Study on the formation and emission characteristics of unintentionally produced POPs in secondary nonferrous metal smelting processes
英文摘要

      再生有色金属冶炼行业是无意产生的持久性有机污染物(POPs)的重要排放 源,尽管对再生有色金属冶炼过程中二恶英(PCDD/Fs)的排放已有相关报道, 但对于其他类二恶英 POPs,如多氯联苯(PCBs)、多氯萘(PCNs)、五氯苯 (PeCBz)和六氯苯(HxCBz)的研究则相对较少,尤其是溴代二恶英(PBDD/Fs) 和氯/溴代多环芳烃(Cl/Br-PAHs)的研究仍需扩展深入。随着冶炼工艺、污控技 术的提升和改善,有必要更新再生有色金属冶炼行业二恶英和类二恶英 POPs 的 排放因子,以准确评估该行业的污染物排放量。本研究选取典型的再生有色金属 冶炼厂开展现场研究,量化了烟道气中的无意产生的 POPs 的浓度和分布特征, 筛选出具有显著性差异特征的 POPs 同类物用于源识别,并更新了再生有色金属 冶炼行业无意产生的 POPs 的最新排放因子。相关研究结果为认识 POPs 在环境 中的来源和国际履约工作提供了重要数据支撑。具体研究内容如下:

      1. 研究了再生有色金属冶炼烟道气样品中 PCDD/Fs 排放水平和分布特征。 结果显示,PCDD/Fs 的平均质量浓度和毒性当量浓度(TEQ)从高到低依次为: 再生铜冶炼>再生锌冶炼>再生铅冶炼。不同冶炼过程的 2,3,7,8-TCDF/1,2,3,7,8- PeCDF 和 OCDD/1,2,3,7,8,9-HxCDD 的比值变化较大,这些特定同类物比值可以 用来识别环境中 PCDD/Fs 的来源。再生铜冶炼、再生铅冶炼和再生锌冶炼的 PCDD/Fs 的平均排放因子分别为 28.4、1.5、10.4 μg I-TEQ/t。

       2. 量化了再生有色金属冶炼过程烟道气中 PCNs、PCBs、PeCBz 和 HxCBz 的排放水平和特征。上述 POPs 在再生锌冶炼过程中排放浓度最高,其次是再生 铜冶炼和再生铅冶炼。配备有富氧熔炼炉的再生铜冶炼企业的烟道气中的 PCBs 和 PCNs 的 TEQ 浓度远高于再生铜阳极炉。PCB-118/PCB-123 和 CN-10/CN-35 的比值在不同的冶炼过程具有显著差异。计算并更新了再生有色金属冶炼行业 PCBs、PCNs、PeCBz 和 HxCBz 的排放因子。

      3. 调查了再生有色金属冶炼过程烟道气中的 38 种 Cl/Br-PAHs 的排放情况。 结果表明,再生锌冶炼过程的 Cl/Br-PAHs 的排放浓度显著高于其他冶炼过程, 说明其是 Cl/Br-PAHs 的新的重要排放源。同时发现 6-Cl-BaP/1-Cl-Pyr,7-Cl BaA/3-Cl-Fluor 和 7-Br-BaA/1-Br-Pyr 的比值可用于识别环境中 Cl/Br-PAHs 的来源。计算了 Cl/Br-PAHs 的排放因子,为评估再生金属冶炼行业 Cl/Br-PAHs 的排 放提供了依据。

      4. 研究了不同再生有色金属冶炼行业的 PBDD/Fs 的排放水平,发现再生铜 的 PBDD/Fs 排放浓度最高,其次是再生锌冶炼和再生铅冶炼。富氧熔炼炉的 PBDD/Fs 排放水平显著高于再生铜冶炼行业的阳极炉。建立了中国再生金属冶 炼行业 PBDD/Fs 的排放清单,2014 年我国再生铜、再生铝、再生铅和再生锌冶 炼行业的 PBDD/Fs 的 TEQ 排放量分别为 1451.1、179.5、1665.4 和 215.3 mg TEQ。 研究结果为 PBDD/Fs 的源头减排和降低 PBDD/Fs 的环境风险提供了数据支撑。

页码131
源URL[https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47133]  
专题生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
杨元平. 再生有色金属冶炼过程中无意 POPs 生成和排放特征研究[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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