第2章　煉焦排放大氣污染物現狀調研與分析

2.1　國內外煉焦排放多環芳烴污染水平

2.1.1　國外煉焦排放多環芳烴污染特征

德國計算了焦化BaP排放因子為60mg/t焦，而新建焦化廠該值降低到40mg/t焦［12］。歐洲EEA［13］報道了焦化廠所有工序PAHs排放因子為29g/Mg焦，其中BaP排放因子在0.16～0.6g/Mg焦之間；煉焦過程PAHs排放因子為10g/Mg焦。美國環保局（US EPA）在AP-42排放因子終報告中在統計美國焦化廠污染物排放基礎上對煉焦過程19種吸附在顆粒物上的PAHs排放和各生產過程分別做了描述。分析得出在采取一定污染控制措施的情況下，推焦過程19種PAHs總的排放因子為0.15×10-2kg/Mg煤，燃燒室廢氣中總PAHs的排放因子為6.57×10-5kg/Mg煤；推焦過程及燃燒室廢氣中強致癌性BaP的排放因子分別為5.55×10-7kg/Mg煤和8.15×10-6kg/Mg煤［14］。除此之外，一些科研工作者也對煉焦過程PAHs的排放水平進行了分析。Yang等對中國臺灣某焦化廠焦爐煙氣中21種PAHs的排放特征進行了研究，結果表明21種PAHs總和的排放因子為241μg/kg煤，其中BaP排放因子為15.5μg/kg煤［15］。研究中還得出焦爐排放PAHs以低分子量PAHs所占比例最大，占全部PAHs總和的84.9%，其次為高分子量PAHs（11.8%），而中分子量PAHs含量最低（3.3%）。Tsai［16］等對某鋼鐵廠不同工序顆粒物上PAHs排放因子進行了計算，其中煉焦過程8種PAHs總和的排放因子為0.027g/t焦。煉焦過程產生的PAHs除了以有組織形式排放外，還包括無組織排放。據世界衛生組織報道，焦爐頂機側和焦側BaP濃度范圍在100～200μg/m3之前，爐頂BaP濃度為400μg/m3［17］。Liberti［18］等對意大利某焦化廠焦爐無組織排放氣態和吸附在顆粒物上的PAHs濃度進行了測試。分析結果表明裝煤車上17種PAHs總和的排放濃度為358g/m3，焦爐頂機側和焦側PAHs排放濃度為分別為628g/m3和426g/m3，移動推焦車上PAHs濃度為274g/m3，且NaP、Pyr、BbF、IND、BaP和AcPy被認為是煉焦排放的指示性PAHs，占全部PAHs總和的77%。

另外，不同類型污染源排放PAHs的源成分譜特征不同。Khalili等［19］在芝加哥東南部的一座焦化廠下風向100m處設采樣點，在周圍無其他污染源的情況下，初步分析焦化廠多環芳烴的源譜圖，結果表明2環PAHs和3環PAHs含量最高，占PAHs總和的98%。

2.1.2　我國煉焦排放多環芳烴污染特征

國內劉大錳等［20］對首鋼焦化廠煉焦過程中生成PAHs的分布特征進行了初步研究，結果表明煤中多環芳烴通過焦化作業以煙塵、煤粒、焦末以及外排廢水形式遷移而污染大氣、土壤和水環境。焦化廠爐頂灰、降塵和大氣顆粒物中BaP的含量均高于煉焦用煤和干熄焦焦末，分別為0.88μg/g、0.78μg/g和0.71μg/m3。朱先磊等［21］對比了煉焦與煤煙型污染及機動車型污染多環芳烴排放特征，認為焦化廠的污染水平最高（焦爐頂顆粒態BaP濃度為703ng/m3），且焦化廠多環芳烴成分譜所對應的輪廓圖和燃煤污染成分譜類似。王靜等［22］對不同生產工序環境空氣中吸附于顆粒物上的12種PAHs的含量進行分析，12種PAHs濃度之和為11.75～46.66μg/m3，其中BaP濃度范圍在0.050～1.054μg/m3之間，且PAHs濃度大小依次為：焦爐頂（46.66μg/m3）＞出焦處（25.03μg/m3）＞熄焦處（16.36μg/m3）＞大門口（11.75μg/m3）。另外，該研究還對焦化廠空氣中PAHs的健康風險進行了評價，焦化廠區PAHs污染十分嚴重，根據毒性校正后的工人日PAHs暴露率為3.100～13.713μg/m3。

前人關于煉焦過程多環芳烴排放特征的研究均是采集焦爐頂、焦化廠區、焦化廠外的顆粒態樣品來代表污染源樣品，而沒有對煉焦不同工藝氣態和吸附在顆粒物上PAHs的排放特征進行研究，因此使得研究結果不能很好地標識煉焦污染源PAHs的排放特征。