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专家:多环芳烃污染去哪了

2022-06-29 07:03:04


:“煤改气”加重北京雾霾》引起几万人的关注,近期专家分析——多环芳烃污染去哪了,仅供参考,不妥之处欢迎指正。

1、什么是多环芳烃

       多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是煤,石油,木材,烟草,有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物。含有两个以上苯环的碳氢化合物称为多环芳烃PAHs)。可分为两类:第一类是芳香稠环化合物,即相邻的苯环至少有两个共用的碳原子的碳氢化合物。例如萘有两个苯环,两个共用的碳原子。若几个苯稠环结合成一横排状,称为直线式稠环,如丁省。若几个苯环不是线性排列,称为非直线式稠环,如苯并(a)芘。若有支链苯稠环则称为支链式稠环,如二苯并(b,g)。 第二类是苯环直接通过单链联结,或通过一个或几个碳原子联结的碳氢化合物,如联苯和1,2-二苯基乙烷。

2、多环芳烃的来源

     迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性,如苯并α芘,苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中,可以在我们生活的每一个角落发现,任何有有机物加工,废弃,燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。多环芳烃最早是在高沸点的煤焦油中发现的。后来证实,煤、木材、有机高分子化合物、烟草等在不完全燃烧时都能生成多环芳烃。环境中的多环芳烃主要来源于煤的燃烧,其生成量同燃烧设备和燃烧温度等因素有关,如大型锅炉生成量低,家庭用煤炉的生成量很高。煤气厂、煤焦油加工厂和沥青加工厂等所排出的废气和废水中,都有多环芳烃。多环芳烃还存在于熏制的食物和香烟烟雾中。当温度在250~900℃,氧气不足而深度氧化时,最易生成多环芳烃。

3、煤是以多环芳烃为主体结构的物质

      煤炭是物质世界赋予的一类芳烃基三维立体结构的大分子。这类三维结构的大分子是由一环、二环、多环、杂环等芳烃化合物,环与环之间由煤中的含氧官能团主要包括羧基(—COOH)、羟基(—OH)、羰基(  C=O)、甲氧基(—OCH3)和醚键(—O—)或不含氧的甲基、次甲基或烯基等,以及含硫、氮、胺的化合物与基本结构基团的桥键联接的稳定化化合物,应是未来物质的宝库,也是世界的宝贵财富!但是,它又存在着“两重性”,它是产生PM2.5的主要物质之一,如果应用不当将会严重的污染环境,危害人类及生态圈。


4、多环芳烃污染去哪了

      目前各地纷纷改造燃煤锅炉,有的用精煤、高效粉煤,有的改用电等等。 甘肃新闻网6月1日电 据甘肃省环保厅披露,为切实改善空气质量,完成天水市政府2016年度承诺的民生实事,帮助各企事业单位完成燃煤锅炉清洁能源改造或治理提标改造工作,市政府特别筹措了专项资金对天水燃煤锅炉改造工作进行以奖代补。这次燃煤锅炉改造的范围包括全市内所有生产、生活用燃煤锅炉。清洁能源改造指燃煤改造为使用电、煤气、燃油等清洁能源或高效粉煤,提标改造指对原有燃煤锅炉进行除尘、脱硫、脱硝提标改造。在规定时限内完成并通过验收的予以资金补助,补助标准为:供热用锅炉为4万元/蒸吨,生产用锅炉为2万元/蒸吨,常压锅炉为每蒸吨折算补助4万元。

         专家分析:

         一是燃煤改用电,而电的来源主要是直接燃煤发电,其本质用煤方式没有发生根本转变,都只是利用了能量,物质从烟囱中全部排放,因此这种方式是把小锅炉燃煤方式变为大型锅炉燃煤方式,从一个地区转移到另一个地区而已。

        二是无论用精煤、高效粉煤,其煤的多环芳烃的主体结构根本没有变,当温度在250~900℃燃烧时,仍产生大量的多环芳烃。

5、如何治理多环芳烃污染

       对于煤炭原始结构的利用,这是彻底地体现物尽其用及资源最大化和高价值利用的重要问题。是天然芳烃基团、官能团整体结构化合物的功能化利用,而非似碳分子单一的有效利用,应是保持化学结构高效利用资源的重要方向,又是天长地久较长历史长河中涉及子孙后代长期发展的战略问题。

        一是坚持物质和能量的统一。

         能化共轨新体系是以物质和能量高效利用为基础,在煤炭转化过程中物质和能量共轨统一,各尽其用,而不是分离的消费方式。能源利用率可达80%以上,比超超临界还高出一倍左右。同时采用该种方式发电二氧化碳可减排65%左右,不产生多环芳烃,不产生氮氧化物,因此也不需要脱硝。因此碳物质转化为甲醇,用甲醇做燃料改造小型燃煤锅炉,对改善多环芳烃污染更佳。

        二是必须看到“定向萃取,定向裁断”获取芳烃官能团的手段,将取决于甲醇体系能源化工提供的物质条件。


6、国际多环芳烃污染等级

Mal Iszewska 将欧洲土壤多环芳烃污染程度分为4级:

无污染:<200μg/kg

轻微污染:200~600μg/kg

中等污染:600~1000μg/kg

严重污染:>1000μg/kg


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