民用煤燃烧排放PM_(2.5)的微观形貌和化学组分

设计和搭建室内煤燃烧–稀释系统,分别燃烧烟煤和无烟煤,获取不同煤种燃烧排放PM_(2.5)样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的物理化学特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒分成7种类型:富Si、富Ca、富S、富K、有机、碳烟和金属颗粒。燃煤排放的碳烟多聚集在一起,呈链状;有机颗粒多呈球形或近似球形;富Si和金属颗粒多呈不规则形状,球形颗粒数量相对较少,原因是民用煤的燃烧温度相对较低,不能使煤中大部分矿物质呈熔融状态。烟煤燃烧排放碳烟的相对数量百分比高于无烟煤,是由于烟煤的挥发分高于无烟煤。燃煤排放富S颗粒的相对数量百分比随煤中含S量增加而升高。

天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单

为了研究天津市民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,采用排放因子法,结合散煤燃烧活动水平,建立了2019、2020年天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并根据排放清单对污染物空间分布特征进行了分析。结果表明:2020年民用散煤燃烧量相比2019年减少约61万t,细颗粒物(PM_(2.5))、CO、SO_(2)、氮氧化物(NO_(x))分别减排1010.33、38070.69、904.16、824.68 t。其中,污染物排放贡献最大的区为蓟州区。各区显示出明显的污染物排放空间差异,未来应推进清洁能源的使用,加快清洁能源政策的推广,以减少民用散煤燃烧的污染物排放。

京津冀地区散煤燃烧大气污染物排放清单

为研究京津冀地区民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,结合散煤燃烧活动水平与燃用特征,根据排放因子法自下而上建立了2018年京津冀地区民用散煤燃烧污染物排放清单,研究了污染物排放的时空分布特征并使用蒙特卡罗方法对排放清单进行了不确定性分析.结果表明:2018年京津冀地区民用散煤燃烧量共计3799.22万t,PM_(2.5)、CO、SO_(2)、NO_(x)的排放量分别为9.27,341.31,5.17,5.44万t.污染物排放集中在11月份~次年3月份,大多数地区呈现出相同的日排放趋势.8:00、11:00、18:00、21:00左右出现污染物排放峰值,小时排放系数平均值分别为11%,6%,7%,13%.PM_(2.5)排放高值区主要集中在北部、东部及部分南部地区,CO主要集中在北京和天津地区,SO_(2)和NO_(x)主要集中在天津和承德地区.

民用燃煤排放分级颗粒物中重金属排放因子

基于室内模拟燃烧和稀释通道采样,采用FA-3型9级撞击采样器采集了3种蜂窝煤(考虑明烧和闷烧)和4种块煤燃烧排放的不同粒径颗粒物,并分析其中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb等11种重金属含量,计算得到分级颗粒中重金属的排放因子.结果如下:(1)Zn和Pb是民用煤燃烧排放颗粒物中主要的重金属成分,4种块煤燃烧排放Zn和Pb共占重金属总量的53.16%~65.76%;3蜂窝煤明烧排放Zn和Pb所占重金属含量最高可达96.08%(0.43μm);蜂窝煤闷烧使得Ni排放因子大幅度增加,Ni成为主要成分之一,共占重金属总量30.70%~52.36%.因此燃烧方式影响颗粒物中重金属组分含量.(2)蜂窝煤明烧与块煤重金属排放因子最高的粒径段都分布在1.1μm以下,而蜂窝煤闷烧排放的重金属则主要分布在5.8~10μm粒径段,因此在低温闷烧燃烧方式下,重金属多富集于粗颗粒物上,而在高温明烧状态下重金属多富集于细颗粒物上.(3)根据重金属富集粒径段的不同,可以将11种重金属分为三类,各自对应的峰值粒径段分别为5.8~10μm(As和V),1.1~2.1μm(Cr、Mn、Cu、Ni和Co)和≤0.43μm(Pb、Sb、Cd和Zn),其中第二类元素均属于第四周期过渡金属元素,表现出相似的燃烧释放特征.(4)蜂窝煤使用会降低颗粒物的排放,但添加剂、氧化剂、黏合剂等的使用,在不同燃烧条件下,使颗粒物富集不同有毒物质,因此蜂窝煤可能不利于某些重金属的减排,蜂窝煤对多污染物的减排效果(尤其重金属)有待系统评估.

民用燃煤排放分级颗粒物中碳组分排放因子

中国是全球碳质气溶胶最重要的贡献者之一,民用燃煤排放占有很大的比重.排放因子的不确定性直接影响碳气溶胶排放清单的准确性.本研究基于室内模拟燃烧实验和稀释通道采样系统,采用FA-3型9级撞击采样器采集了3种蜂窝煤(考虑明烧和闷烧)和包括烟煤与褐煤在内的4种块煤燃烧排放的九级粒径颗粒物,采用热光法分析了不同粒径颗粒物中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量,计算得到排放因子.结果表明:(1)对于蜂窝煤的明烧与闷烧,PM2.1中OC排放因子分别为0.07g·kg^(-1)和0.10 g·kg^(-1),EC的排放因子为0.002 g·kg^(-1)和0.001 g·kg^(-1);闷烧排放的有机碳颗粒物高于明烧;元素碳排放因子低于明烧.块煤排放PM2.1中OC与EC排放因子分别是1.4 g·kg^(-1)和0.02 g·kg^(-1),高出蜂窝煤排放一个数量级.(2)粒径分析结果表明,民用煤燃烧排放的颗粒物及其载带的碳组分集中在细颗粒物上,碳组分的质量中值粒径均小于2.5μm,总碳(OC+EC)的排放因子粒径分布表明蜂窝煤燃烧排放的碳组分富集于≤0.43μm粒径段,块煤富集于0.43~0.65μm粒径段.