燃煤火电厂大气汞污染环境影响及其排放标准实施效果数值模拟研究

【摘要】汞是一种具有神经毒性,且易在生物体内累积的物质。作为一种主要的全球性污染物,汞在国内外备受关注。我国是全球范围内大气汞排放较高的区域之在汞污染治理和履行国际公约上,都面临着较大压力。燃煤排放的汞是我国大气汞污染的重要来源之一,而目前我国总煤炭消耗量中约50%为火电厂消耗。随着电力行业的发展,未来火电厂所消耗的燃煤还将继续增加。作为汞排放的重要污染源,火电厂的汞及其化合物的排放限值首次被纳入《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)之中,这对于火电汞的控制具有重要意义。本文在《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)修订研究的基础上设计了5种模拟情景。根据我国不同区域的国民经济、煤炭消耗量、火电机组增长等情况,估算火电厂大气汞排放量,并建立2010年、2015年和2020年我国燃煤火电厂汞排放清单。利用CMAQ-Hg模式对5种情景下的我国燃煤火电厂大气汞污染状况进行模拟,评估GB13223-2011标准的实施对火电汞的减排效果,并探讨我国火电厂汞未来的控制方向。模拟结果表明,GB13223-2011标准实施后,改进的污控设备对火电汞的协同控制将有效的改善我国火电厂大气汞排放情况。2015年和2020年污控设备增加的情况下,燃煤火电厂向大气排放的汞总量分别为92.7t和96.7t,与2010年相比分别削减了19.5%和13.6%,与执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)的2015年和2020年的情景相比分别削减了39.2%和45.8%。2015年和2020年地面浓度大于1.0ng/m3的面积比2010年分别减少了25.2%和20.6%,与执行GB13223-2003标准的2015年和2020年的情景相比面积分别削减了40.8%和39.9%。2015年和2020年大气汞总沉降量分别为41.59t和44.67t,比2010年的51.67t分别削减了19.5%和1,3.6%,与执行GB13223-2003标准的2015年和2020年的情景相比沉降量分别削减了39.2%和45.8%。GB13223-2011标准实施后,污控设备的改进对燃煤电厂汞排放的协同削减效果明显,能有效的改善火电汞对环境的影响。
【作者】聂鹏；
【导师】武雪芳；
【作者基本信息】中国环境科学研究院，大气物理学与大气环境，2014，硕士
【关键词】大气汞；模拟研究；火电标准；协同控制；

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