选矿药剂中持久性有机污染物现状与问题

用GC-MS手段从矿山用煤油、石油亚砜与石油硫醚中检测出几百种POPs，其中有百余种PAHs，35种噻吩，苯骈噻吩及4种芘类化合物，在定性的基础上给出定量检测结果以及典型PAHs的质谱图，并作了相应评述。     

燃煤电厂土壤中多环芳烃污染特征及其源解析

本研究以美国环境保护署(USEPA)优控的16种多环芳经(PAHs)为研究对象,对我国西南某地燃煤电厂采集的10个土壤样品,用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)测定样品PAHs含量,分析PAHs含量特征及其变化规律,在此基础上以污染物源解析方法确定燃煤电厂土壤PAHs的来源。研究结果表明:该电厂土壤中16种PAHs均有检出,其含量范围为4706~12 175 ug/kg,均值为7436 ug/kg,与国内外其他工业区相比属于中度偏高污染;电厂土壤中PAHs含量随距离的增加总体上表现出先减小后增大的趋势,在600 m处采样点PAHs含量出现大幅上升,且不同环数的PAHs与习,PAHs变化趋势具有较好的一致性;不同层土壤的习,PAHs含量变化特征有一定的差异,但基本表现为先减小后增大再减小的趋势,200 m处采样点的习1oPAHs含量最高。电厂土壤中PAHs主要来自于石油源和煤的燃烧,其中煤燃烧源的贡献率为67.93% ,交通源贡献率为21.74%。     

峰峰矿区不同类型水体多环芳烃分布特征和生态风险评价

本文采集并分析了峰峰矿区16件不同类型的水体样品,对样品中16种多环芳烃( PAHs) 的含量进行了对比分析,运用同分异构体比值法分析判断了其污染来源,并进行了生态风险评价。结果表明：∑PAHs在不同水体赋存浓度存在明显差异,地表水＞矿井水＞煤系基岩水＞潜水≥奥灰水。潜水,奥灰水,矿井水和煤系基岩水中PAHs环数组成主要是以Nap、Phe和Flu为主的二、三环,而地表水主要是以Flt,BaA,Pyr,BaP和InP为主的中高环。Any/(Any Phe)和Flt/(Flt Pyr) 的比值显示奥灰水和地表水中PAHs来自于煤和生物质的燃烧;煤系基岩水,矿井水和潜水PAHs来自于石油泄露,煤和生物质的燃烧的双重来源。生态风险评价结果表明潜水,矿井水,煤系基岩水和奥灰水中16种PAHs处于低风险状态;地表水中BaA和BbF 处于中等风险,其余PAHs处于低风险状态,应该引起重视并适当采取控制和修复措施。     

峰峰矿区不同类型水体多环芳烃分布特征及生态风险评价

本文采集并分析了峰峰矿区16件不同类型的水体样品,对样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量进行了对比分析,运用同分异构体比值法分析判断了其污染来源,并进行了生态风险评价。结果表明:∑PAHs在不同水体赋存浓度存在明显差异,地表水矿井水煤系基岩水潜水≥奥陶系灰岩水;地表水中PAHs环数组成是以Flt、BaA、Pyr、BaP和InP为主的中-高环芳烃,而潜水、煤系基岩水、奥陶系灰岩水和矿井水是以Nap、Phe和Flu为主的低环芳烃;Ant/(Ant+Phe)和Flt/(Flt+Pyr)的比值显示地表水和奥陶系灰岩水中的PAHs来自于煤和生物质的燃烧,潜水、煤系基岩水和矿井水中的PAHs来自于石油的泄露和煤、生物质的燃烧;生态风险评价结果表明地表水中BaA和BbF处于中等风险,其余水体中的PAHs处于低风险状态,潜水、煤系基岩水、奥陶系灰岩水和矿井水中16种PAHs处于低风险状态。     

烷基化法降低煤焦油沥青中毒性多环芳烃含量的研究进展

煤焦油沥青（简称“煤沥青”）是高温煤焦油常减压蒸馏后的残余物，尽管煤沥青在中国产量很大，但由于其具有较高毒性，因此限制了它的广泛应用。通过固体13C NMR和气相色谱/质谱联用等技术发现煤沥青的毒性来源于其含有大量的毒性多环芳烃(PAHs)，包括美国环保署(EPA)优先监控的16种PAHs，如荧蒽、芘和苯并[a]芘等。介绍了煤沥青的各种抑毒改性方法，包括化学交联法和物理化学法，现有的研究主要集中在化学交联法；通过对比煤沥青与石油沥青的分子结构，发现石油沥青中具有较高的脂肪族烃类，提出通过长链烯烃烷基化的方法，在PAHs上加上烷基侧链，生成无毒的长链烷基取代PAHs，以抑制煤沥青的毒性。因此重点阐述了烷基化交联改性方法，详细总结该方法的反应原理、所使用的催化剂，并对国内外有关改性试验结果和理论研究工作进行了综合分析，首先使用高斯模拟16种PAHs与烯烃的烷基化反应，得出其反应的一般规律；其次选取模型化合物进行烷基化反应，探讨在煤沥青改性过程中相关PAHs可能发生的反应及反应机理；最后将模型化合物烷基化实验所得到的反应条件应用到真实煤沥青体系，并分析改性前后煤沥青中美国环保署优先监控16种...     

山东省滕县煤田某矿原煤中多环芳烃的分布特征

煤炭中的一部分多环芳烃(PAHs)在开采、储运、利用过程中会进入到环境之中,形成污染。从PAHs的源头出发,在滕县煤田某矿开采工作面按顺序依次采集太原组16煤层原煤样品9个,利用气相色谱质谱联用仪检测16种优控多环芳烃。结果表明,该矿太原组原煤(气煤)中PAHs平均含量比气煤的平均PAHs含量高5倍还多;PAHs单项指标含量平均值之间存在较大差异,苯并(ghi)草北的含量是苊烯含量的631倍;不同煤样进行横向对比,存在单项指标无规律的差异性;原煤样品的同环数单环含量之和有随着环数增加而增大的变化趋势。     

四种低阶煤中多环芳烃的分布特征

利用高效液相色谱法对4种低阶煤的二氯甲烷萃取液中多环芳烃PAHs(美国环保总署确定的16种PAHs)的含量及分布进行了研究,探讨了PAHs的分布与煤种、煤质参数之间的关系.结果表明:4种原煤中PAHs分布均以3环、4环、5环芳烃为主,其中4环芳烃最多.PAHs种类主要包括3环的苊、4环的苯并(a)蒽、芘、荧蒽以及5环的苯并(b)荧蒽.随碳含量增加,原煤中PAHs总含量总体呈现增加的趋势,在碳质量分数76.98%～81.85%时显著增加;随着氢碳物质的量比的减小,PAHs的总含量增加,但低环芳烃的含量相对减小,在氢碳物质的量比小于0.81时,PAHs总含量急剧下降;随着氧碳物质的量比增高,PAHs总含量减小;在氧碳物质的量比为0.10～0.21时,PAHs总含量呈现先明显降低后缓慢增加的趋势;PAHs总含量在挥发分41.01%～43.32%时急剧减少,在43.32%～46.06%时变化趋势平缓且含量相对较低.     

大尺度煤热解多环芳烃生成及排放规律

煤层热解是煤田火灾和煤层气化的重要过程,也是多环芳烃（PAHs）生成及排放的重要来源。选用4种低变质煤,在水平管式炉内进行煤层热解模拟实验,研究了16种US EPA优控PAHs在不同热解温度条件下的生成和分布特征。结果表明：PAHs的生成受热解温度的影响显著。热解产物中PAHs分布以3环PAHs为主,占80%以上;2环萘的生成随热解温度的升高快速下降;热解温度高于700 ℃时,4环类PAHs生成显著增加;5环、6环类PAHs生成量小于1.0 mg/kg;高毒性苯并(a)芘的峰值出现在500～700 ℃,二苯并(a,h)蒽在400 ℃时生成量最大。热传导及传质阻力是影响大尺度煤非等温慢速热解过程PAHs生成及排放的主要因素。随煤变质程度的增加,高毒性PAHs生成量增大。400,900 ℃热解条件下PAHs毒性当量最高。     

某焦化生产场地典型污染物的垂向分布特征

在西南某焦化场地采集了18个土壤剖面样和1个表层样,利用GC-MS等对土壤中的总氰化物、重金属、总石油烃和多环芳烃进行了定量分析,并研究了其在0~1 m深土壤剖面中的垂向分布特征。结果表明：① 在预计可能存在污染的推焦线路附近,焦油回收点、机械化澄清槽和硫铵、粗苯生产设施附近以及焦油车间沥青传送带附近土壤中,污染物均有超标;② 与对照点G20的土壤背景值相比,该焦化厂区域表层土壤中总氰化物、重金属、总石油烃和PAHs均有检出,且超过A级检测标准,说明焦化厂表层土壤已受到污染;③ 该焦化厂生产中废水、废气及废渣的长期渗漏、沉降和淋溶造成了0.5~1.0 m土壤的污染;④ 该焦化厂区域的土壤中总氰化物、总石油烃、总PAHs和苯并\[a\]芘的污染较严重,且部分样点底层（1.0 m）土壤中的浓度较高,说明在深层土壤可能存在更严重的污染。因此该区域土地在重新开发规划其他用途时,需要考虑土壤修复的深度以及地下水的修复。     

微波和紫外改性煤沥青脱除毒性多环芳烃研究

煤沥青(CTP)中因含有大量对生态环境有害的多环芳烃(PAHs)而限制了其应用和发展。为降低或抑制CTP中毒性PAHs的释放,采用了微波和紫外辅助10-十一烯醛,以KHSO4为催化剂改性CTP的方法,考察了美国环境保护局优先监控的16种PAHs的脱除率和改性前后苯并[a]芘当量毒性的变化,对比分析了不同时间微波、紫外和微波紫外对CTP中毒性PAHs的脱除率。结果表明,微波和紫外共同改性脱除PAHs效果最优,在改性CTP中16种PAHs的最大脱除率在60～120 min内可达91.59%,总含量可小于7.41 mg/g,与无辅助反应相比节省2～3 h。改性前后CTP的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、固体核磁共振碳谱(~(13)C CP/MAS NMR)和X射线衍射(XRD)等特征分析表明,在强化改性试验过程中,10-十一烯醛与多环芳烃发生了亲电取代反应,占据了毒性位点或改变了毒性PAHs的结构,从而降低16种优先监控的毒性PAHs的含量。     

煤焦油沥青中多环芳烃的柱层析分离及其GC-MS分析

室温下用等体积的二硫化碳-丙酮混合溶剂对煤焦油沥青进行超声辐射萃取,煤焦油沥青中多环芳烃(PAHs)被混合溶剂萃取,用硅胶吸附萃取物,以石油醚为洗脱液洗脱硅胶,采用柱层析法对煤焦油沥青中多环芳烃进行了分离.在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体(分别标记为M1,M2,M3),用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分别对M1,M2,M3进行了分析.结果表明,M1中主要为3个环的多环芳烃和杂环化合物,M2中主要为4个环的多环芳烃和杂环化合物,M3中全部为4～5个环的多环芳烃.     

煤焦油软沥青中多环芳烃的分离及其成分分析

将煤焦油在380℃下蒸馏得到软沥青,在室温下用等体积的二硫化碳-丙酮混合溶剂对软沥青进行超声辐射萃取,软沥青中多环芳烃（PAHs）被混合溶剂萃取,用硅胶吸附萃取物,以环己烷、甲苯、石油醚为洗脱液分别洗脱硅胶,采用柱层析法对软沥青中多环芳烃进行了分离。在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体（分别标...     

煤沥青溶解性及可溶物中的多环芳烃分布

选用石油醚、甲醇和二硫化碳等9种常见有机溶剂对山西某厂所产煤沥青(简称CTP)进行超声萃取,对比萃取率和溶剂溶解度参数,发现溶解度参数在9~10(cal/cm3)1/2的溶剂对CTP煤沥青有较好的溶解性。采用气相色谱仪(GC)定量分析各萃取物中多环芳烃的含量,然后对各萃取物进行红外光谱(FTIR)测试,并且对FTIR光谱图进行分峰拟合,以此来研究煤沥青中芳环结构在不同溶剂中的分布特征。结果表明:在9种溶剂的萃取物中均检测到了美国环保署优先监控的除苊烯外的有毒多环芳烃;各萃取物中荧蒽的含量均为最高,且石油醚和正己烷对荧蒽的萃取选择性较好,通过后续分离手段有望获得荧蒽纯品;各萃取物中检测到的多环芳烃主要以高致癌的苯并芘和二苯蒽等环数为4或5的芳烃为主,且环己烷可高选择性地萃取这些芳烃,因此在对CTP进行脱毒时,可选择环己烷作为介质,以实现煤沥青高效脱毒的目的。根据红外拟合参数结果,对比了各萃取物的芳香度和芳环的缩合程度,发现二硫化碳和甲苯等萃取物的芳香度和芳环缩合度较大,可作为生产炭材料的前驱体。     

CaSO_4/膨润土载氧体煤直接化学链燃烧中PAHs的生成

为了控制煤直接化学链燃烧中多环芳烃(PAHs)的生成,减少载氧体表面的积碳现象,在模拟化学链燃烧反应器中,采用机械混合法制备的CaSO_4/膨润土载氧体与煤发生化学链燃烧反应,利用气相色谱仪对PAHs进行定性和定量分析,研究了不同煤种、不同温度、不同载氧体/煤比例PAHs的排放特征。结果表明,随挥发分的增加,不同煤种生成的PAHs总量分布依次为:无烟煤烟煤1烟煤2烟煤3。煤中含碳量、H/C摩尔比、O/C摩尔比对PAHs的生成也有一定的影响。化学链燃烧反应主要生成2环、3环芳烃,4环、5环芳烃相对较少,均没有生成6环芳烃。当温度为900℃,载氧体/煤为2.4时,CaSO_4/膨润土载氧体与烟煤3反应生成的PAHs总量最少。     

任丘油田典型油井周围土壤中多环芳烃垂向分布特征

在任丘油田南部的一口典型开发井周围5个剖面中共采集15个土壤样品,索氏提取法提取有机物,采用气相色谱-质谱方法对美国环保署（EPA）优先控制的16种多环芳烃（PAHs）进行分析测定。结果显示:研究区内土壤受到严重污染;PAHs总含量随深度增加总体呈先递增后递减趋势,峰值出现在约20 cm深度处;萘、芴、蒽、菲等低环芳烃占有很大比例,萘的含量最高;PAHs含量随环数的增加有递减趋势,但在距油井较近的剖面中高环芳烃含量所占比例有所增加;低环芳烃主要分布在0~20 cm深度范围内,中高环芳烃主要分布在20~30 cm深度范围内。     

煤矸石充填重构土壤后多环芳烃的淋溶特征研究

以大同煤矿集团忻州窑矿煤矸石为研究对象,采用动态淋溶装置模拟煤矸石中所含多环芳烃在雨水淋溶作用下的迁移,利用化学检测手段对淋溶前后煤矸石中所含多环芳烃进行定量分析,从而找到煤矸石充填重构土壤后多环芳烃的迁移特征。研究表明,煤矸石中所含多环芳烃在雨水淋溶作用下随着埋藏时间和覆土深度的增加逐渐全部迁移到周围土壤中,其迁移数量为中分子量物质小分子量物质高分子量物质,埋藏时间较覆土深度对多环芳烃的迁移影响更占优,在覆土4a埋藏50cm时,模拟结果与实际结果最大相对误差8.8%,说明该动态淋溶模拟装置的可靠性较高。     

煤中多环芳烃分布赋存规律研究

利用GC-MS(色谱-质谱)对采自华北部分矿区煤样的氯仿抽提液中多环芳烃(PAHs)进行了比较分析。结果表明,煤中PAHs含量与镜质组含量呈负相关关系,与惰质组含量呈正相关关系;煤变质程度是影响煤中PAHs种类及其含量分布的主要外在因素。由于PAHs的大部分化合物,除三芳甾烃和部分菲系列之外都是在成煤过程中经过复杂的化学结构演化形成的,不同的环境造成不同芳烃化合物的生成,煤的沉积环境作为其化学成分的外在影响因素,对煤中PAHs种类及其含量分布的影响也是比较显著的。