煤焦化过程毒害有机污染物排放特征及动态模拟

焦炭是钢铁工业的"血液"。中国是世界主要的焦炭生产和出口国，2008年的焦炭产量占世界的50%，出口量占世界的60%。由于技术设备的落后，焦化生产对焦炭产地造成了严重的健康与环境危害。挥发性和半挥发性有机物是焦化污染物的重要成分，也是目前极为关注的有毒有害污染物。研究显示焦化生产过程焦炉工人污染物暴露水平极高，然而焦化过程毒害有机物的排放方式和排放因子的报道还比较少见。本研究选择中国目前广泛使用的焦炉和重点发展炉型类型进行生产全过程烟气采样，对比分析各阶段毒害有机污染物的成分特征、分子标志物，各阶段分担量和焦化过程毒害有机物排放因子，并探讨区域焦化生产的毒害有机物排放通量。项目对焦炉工人的防护和污染物排放控制有直接的指导意义，对有机污染物的来源解析和探讨焦化有机物的环境危害有重要的科学意义，焦化模拟实验从根本上探讨煤焦化过程有机物排放的规律和特征，为焦化过程污染物排放控制提供重要依据。

焦炭是钢铁工业的“血液”。中国是世界主要的焦炭生产和出口国，焦炭产量和出口量占世界的40%和60%。由于技术设备的落后，焦化生产对焦炭产地造成了严重的健康与环境危害。本研究选择中国目前广泛使用的焦炉和重点发展炉型类型进行生产全过程烟气采样，对比分析各阶段毒害有机污染物的成分特征、分子标志物，各阶段分担量和焦化过程毒害有机物排放因子，探讨区域焦化生产的毒害有机物排放通量。同时，在我国的重要污染城市-太原市开展大气中VOC和PAH采样，探讨焦化污染对太原市空气质量的影响。项目对焦炉工人的防护和污染物排放控制有直接的指导意义，对有机污染物的来源解析和探讨焦化有机物的环境危害有重要的科学意义为焦化过程污染物排放控制提供重要依据。主要结论如下：. 1 焦化烟气中CH4、常规污染物（SO2、NOX、CO）、VOC和PAH等排放受焦炉工艺不同而差异较大，表现为随着焦炉体积的增大污染物排放呈减小趋势，不同的装煤方式污染物排放差异较大，捣固装煤方式显著低于顶装煤，出焦过程和燃烧室废气中各类污染物排放差异较小。. 2 排放因子计算显示燃烧室废气对各类污染物排放贡献大。CH4和VOC排放因子高于国外报道值，PAH排放因子低于国外报道值。SO2、NOX和CO的排放因子变化较大。排放量估算显示焦化污染物对地区的环境影响不容忽视。. 3 烟气中VOC和PAH组分特征不同于机动车尾气等排放源。B/T值显著升高，与煤分子是聚合环状化合物，在焦化过程解离城游离环状化合物有关。PAH组分与燃煤烟气中PAH相似，表现为高环数组分比例大。. 4 太原市大气中VOC和PAH水平显著高于国内外城市。高浓度的苯和BAP暴露应该引起重视。来源分析显示，太原市大气中VOC和PAH受到机动车尾气的影响，但燃煤和焦化排放是主要来源。. 此外，焦化污染排放可能还受操作者习惯、煤种等影响。焦化生产是PAH的重要释放源，但由于烟气排放温度高，PAH可能在气相中存在量更大，所以国标内规定的烟尘采样使结果偏小。烟气采样国际标准化和烟气中总PAH排放及平衡状态下分布有待进一步研究。这些可在以后的工作中加以补充和完善。