燃煤电厂汞排放对周边环境的影响(1).pdf

第60卷 第12期 化 工 学 报 Vol160 No112 2009年12月 CIESC Journal December 2009 研究论文 燃煤电厂汞排放对周边环境的影响 郑剑铭 1 , 2 ,周劲松 1 ,何 胜 1 ,骆仲泱 1 1能源清洁利用国家重点实验室浙江大学 , 浙江 杭州310027 ; 2 集美大学机械工程学院,福建 厦门361021 摘要结合当地气象条件,采集了某燃煤电厂周边地区的土壤和大气样品,采用美国EPA认可的热分解方法, 经双光束冷原子吸收法测定其汞含量,应用地统计学方法分析了电厂周边表层土壤汞含量的空间分布特性。结 果表明,该燃煤电厂周边地表空气中汞的浓度范围为413～1214 ngm - 3 ,平均值710 ngm - 3 ,表层土壤中汞 的含量范围为01045～01529 mgkg - 1 ,平均值01180 mgkg - 1 ,虽均未超过国家允许的标准,但与当地背景 值相比,周边地区的大气汞浓度和土壤汞含量都有一定程度的增加。电厂是该地区主要的汞污染源,除距烟囱 1～3 km的环形区域受影响较大外,污染程度随着与电厂距离的增大而递减。 关键词汞;燃煤电厂;环境;地统计学 中图分类号 TQ 53419 文献标识码 A文章编号 0438 - 1157 2009 12 - 3104 - 08 Environmental impact of mercury emission from a coal2fired power plant ZHENGJianming1 ,2, ZHOU Jinsong1, HE Sheng1, LUO Zhongyang1 1State Key L aboratory of Clean Energy Utilization ,Zhejiang University ,Hangzhou310027, Zhejiang, China; 2 School of Mechanical Engineering , J imei University ,Xiamen361021,Fujian, China Abstract Samples of soil and air around a coal2fired power plant were collected and the concentrations of Hg were determined through the amalgamation/ CVAAS 1Spatial distributions of Hg in soil and air around the power plant were investigated by using geostatistics techniques1The results showed that mercury concentration in air samples varied from 413 ngm- 3to 1214 ngm- 3with an average of 710 ngm- 3, and Hg levels in soil samples were in the range of 0104501529 mgkg - 1 with an average of 01180 mgkg - 1 . After twenty2three years of operation , the power plant has caused an increase of mercury levels in the surrounding environment1Except the annular region of radius between 1 km and 3 km contaminated by the power plant maximally , mercury pollution decreased as the distance from the power plant increased. Key words mercury; coal2fired power plant ; environment ; geostatistics 2009 - 05 - 18收到初稿, 2009 - 08 - 27收到修改稿。 联系人周劲松。第一作者郑剑铭1974 , 男,博士研 究生,讲师。 基金项目国家自然科学基金项目50476056 ;国家高技术 研究发展计划项目2005AA520080 ;福建省教育厅科研项目 JA04232。 引 言 工业时代以来,环境中汞含量水平不断增加, 地球上各种环境媒体和食物尤其是鱼类中的汞 含量已经开始对人类及野生动植物产生不利的影 响。2003年初,联合国环境规划署发表的一份调 Received date 2009 - 05 - 18. Correspondingauthor Prof.ZHOUJinsong ,zhoujs cmee1zju1edu1cn Foundation item supported by the National Natural Science Foundation of China 50476056 and the High2tech Research and Development Program of China 2005AA520080 . 查报告指出,燃煤电厂是最大的人为汞污染源[1]。 David等[2]估算中国1999年人为汞排放总量为 536 236 吨,其中38 来自于燃煤排放。燃煤 电厂耗煤量巨大,汞经由燃煤过程的迁移、转化已 成为汞在生物圈内循环的一个重要途径[3]。 Travnikov等[4]利用模型对汞污染情况进行了 模拟,结果表明年总汞沉积量在工业区域和非工业 区域的差别较大。这说明,虽然元素汞能够随大气 进行输运,但当地排放源仍是污染的主要因素。大 型燃煤电厂耗煤量巨大,其汞排放量也大,对区域 环境的影响较为明显。因此,有必要深入研究其对 周边环境的污染情况及其迁移转化规律,为相关排 放法规的制定及有效治汞提供依据。国内外学者在 这方面零星开展过一些研究,如文献[5]研究了 上海浦东生活垃圾焚烧厂运行2年来对周边环境的 影响情况,结果表明焚烧厂周边的土壤汞浓度有一 定程度的增加,且下风向处的大气汞浓度较其他方 位高;文献[6]对燃煤电厂周边土壤的调查结果 表明电厂周边土壤已经受到一定的汞污染,土壤汞 含量的空间分布呈现出大致的条带状分布格局; Pinkney等[7]对某543 MW燃煤电厂周边23个池 塘的鱼进行随机取样分析后认为,汞的生物累积与 汞的湿沉降模型并不相符。然而,现有研究数据还 十分缺乏,且局限于对空气、土壤或生物体进行单 一介质的采样分析,未能结合当地气象条件与排放 源情况,不足以全面掌握汞排放在周边环境中的空 间分布特性和迁移转化规律。本文根据某燃煤电厂 的烟气汞排放情况,结合当地气象条件,对周边土 壤和大气进行系统的采样分析,应用地统计学方法 深入研究电厂烟气汞排放对周边环境的影响,并探 讨烟气汞在周边环境中的迁移转化规律。 1 实验方法 111 实验燃煤电厂概况 电厂地处城市北面,周边地势平坦,主要是农 田和小村庄,距离市中心约10 km。电厂由两台 125 MW机组组成,分别于1984年、1996年投产 运行,年发电量1617108 kWh ,以燃用内蒙 古、山西、河北等地的煤炭如乌电混、大混等 为主。电厂是该地区主要的汞污染源,各主要用煤 的煤中汞含量在0113～0132 mgkg- 1之间。锅炉 尾部烟道装有静电除尘器electrostatic precipitator , ESP ,为减少二氧化硫排放对周边环境造成的影 响, 2001年增加石膏湿法烟气脱硫wet flue gas desulphurization , WFGD装置。烟气经除尘脱 硫后由烟囱排入大气,电厂烟囱高度180 m ,顶部 排烟口直径6 m ,烟气流量为80104m3h - 1 。 ESP WFGD尾部烟气净化装置为目前国内典型 燃煤电厂的尾气净化系统,具有相当广泛的代 表性。 国内外研究表明[8210], ESP WFGD烟气净化 系统对燃煤烟气中的颗粒态汞和气态氧化汞具有脱 除作用,通过烟囱排放的汞主要是气态零价汞,包 含少量的气态氧化汞和颗粒态汞。本研究小组采用 安大略方法Ontario hydro , OHM对实 际燃煤电厂的测试结果表明,经过ESP和WFGD 设备后,烟气中气态汞浓度为6μgm - 3 ,其中 9513 为气态零价汞。按每年满负荷运行6600 h 计,该电厂年排入大气的烟气汞为31169 kg。 112 样品的采集分析 11211 样品采集 土壤样品根据当地的年统计 风速风向玫瑰图,在电厂周边不同半径处布置土壤 采样点。2007年5月间,采用梅花5点法采集0～ 20 cm耕作层土壤,用圆形取土钻共采集土壤样品 55个。其中,根据当地往年的主导风向,采集上 风向上距电厂约11 km处的土壤样品作为当地背 景,该采样点地处大面积的生态保护性湿地公园, 人为活动干扰少,周边地势平坦,所采土壤表面较 少植物覆盖。采集过程中应用GPS定位,记录电 厂烟囱以及具体采样点的经纬度,生成的采样点分 布如图1所示。 图1 燃煤电厂位置和土壤采样点分布 Fig11 Location of power plant and sampling sites 大气样品采用金吸附管吸收富集大气中气态 汞的方法,以崂应2021双路大气采样器为采样动 力进行大气样品的采集。采样时,用两金吸附管平 行采集距地面115 m高的环境空气,采样流速为 015 Lmin - 1 ,采样时间为60 min。2007年5月 样品采集期间,电厂两燃煤锅炉均满负荷运行,燃 用山西大混,其煤中汞含量为0119 mgkg - 1 。与 土壤样品不同,大气中汞浓度的分布具有瞬时特 5013 第12期 郑剑铭等燃煤电厂汞排放对周边环境的影响 性,当气象条件发生变化时,电厂周边的大气汞浓 度分布也将随之变化。而受采样设备、人员等客观 条件的制约,无法在多个采样点同时进行样品的采 集分析,且采样相当耗时。采样期间,通过Kes2 trel 4500型手持气象站测得当时当地的风速、风 向、温度、气压等气象条件的同时,估算了烟气汞 的最大落地浓度及其位置,采样首先从距烟囱 2 km的范围内开始,且采样点主要布置在烟囱的 下风向区域。包括当地大气背景,本次实验共完成 了18个大气样品的采集取土壤背景采样点处的 空气样品作为当地大气背景。采样的第3天,当 地风速风向发生了较大的变化,因此,未能采集更 多的有效样品。 11212 样品处理 土壤样品将采集到的土壤样 品约1 kg混匀后用四分法缩分至约100 g。缩 分后的土壤样品经风干,除去石子、动植物残体等 异物后,用木棒研压,通过2 mm尼龙筛,混匀。 用玛瑙研钵将通过2 mm尼龙筛的土样研磨至全部 通过0115 mm尼龙筛,混匀后装入样品袋中待 分析。 11213 样品分析 所有样品的汞浓度分析均采用 MA22000全自动测汞仪完成。该仪器采用EPA认 可的热分解方法形成金汞齐,然后经双光束冷原子 吸收法测定汞含量,线性范围为0～1000 ng ,最 低检出限达到01005 ng。 土壤样品用分析天平精确称取011 g左右的 11212节中处理好的样品,用MA22000分析测定 汞浓度。作为质量控制和质量保证程序的一部分, 使用跟踪样品来保证分析的准确性,本次样品分析 中所用的跟踪样品并非用于建立标准曲线的标准汞 溶液,而是经过美国国家标准技术研究院NIST 认证的SRM standard reference material 1633b。 样品测定期间,标准参考物质汞含量在3次测定中 平均测量误差为110 。所有土壤样品均至少进行 3次汞浓度测试,在剔除个别异常数据后,对3个 无显著差异样本偏差在 10 以内测量值进行 平均作为该样品的汞浓度值。 大气样品采样后的金吸附管用MA22000测 汞仪直接测定汞吸附量,当采样体积为10～50 L 时,仪器检出限为011～015 ngm - 3 。 113 数据处理 样品汞浓度、汞含量的平均值、极值、标准偏 差等常规统计分析在SPSS1310软件中进行。经典 统计学的前提是样本中的个体具有独立性,因此仅 通过常规统计分析难以全面描述具有空间自相关性 的环境样本。地统计学方法以区域化变量理论为基 础,以半方差函数为基本工具,考虑了采样数据的 地理坐标及其空间相关性,对研究污染物空间分布 规律、人为污染与环境背景区分等环境问题具有良 好的指示作用[11]。假设区域化变量具有二阶平稳 性,则可用式1估算采样数据的半方差 γ h 1 2n∑ n i 1 [ z xi - z xi h ]21 为精确估算半方差,一般要求采样数据量大于 30。受到各方面条件的限制,除背景样品外,本次 研究完成了54个土壤、17个空气样品的采集测 试。因此,本文对表层土壤汞含量应用地统计学的 方法进行分析,而空气样品汞浓度则用传统的最小 二乘法插值分析。土壤汞含量的半方差分析,对未 采样点的区域化变量进行最优无偏估值在地统计学 软件GS gamma design software , version91 0 中完成。 2 结果及讨论 211 描述性统计和正态分布性检验 电厂周边地区地表空气汞浓度、土壤汞含量统 计结果如表1所示。地表空气中汞的浓度范围为 413～1214 ngm - 3 ,平均值710 ngm - 3 ,远远 低于国家规定的人居环境大气汞标准300 ngm - 3 和美国国家环保局及毒物与疾病注册署在1995年 提出的吸入元素汞无癌症影响经验值200 ng m - 3 [12] ,但大于全球大气气态总汞的平均背景含 量 1 15～2 ngm - 3[13214] ,并略高于当地大气背 景汞浓度 6 17 ngm - 3 。电厂周边表层土壤样 品的p H值在7103～8145之间,汞含量的范围为 01045～01529 mgkg - 1 ,平均值01180 mg kg - 1 ,所有土壤样品的汞含量均低于土壤环境质 量标准 GB 156181995中的二级标准值110 mgkg - 1 ,但大于全国土壤背景汞含量 0 1065 mgkg - 1 和世界土壤中汞的平均含量 0 1030 mgkg - 1 , 对比当地土壤背景汞含量01176 mgkg - 1 ,电厂周 边 平 均土 壤 汞 含 量 增 加 了 213 。测试结果表明,虽然电厂周边地区所有采 样点的地表空气汞浓度、表层土壤汞含量都没有超 过国家允许的标准,但与当地背景值相比,大气汞 浓度和土壤汞含量均有一定程度的增加,个别采样 6013化 工 学 报 第60卷 表1 燃煤电厂周边地表空气汞浓度、 土壤汞含量采样值的描述性统计 Table 1 Descriptive statistics of Hg levels in air and soil around power plant ItemMinMaxMeanMedianSDKurtosisSkewnessK2Sp soil/ mgkg- 10104501529011800117001091317711510110 air/ ngm- 34131214710615211110111014 点的土壤汞含量甚至已经超过国家土壤二级标准值 的一半。这说明电厂长期、低含量的汞排放对其周 边地区空气汞浓度和土壤汞含量的贡献不可忽视。 地统计学中,数据的正态分布性是使用空间统 计学克里格方法进行空间分析的前提,太高的偏 度、峰度及异常值将影响变异函数的结构 和 Kriging插值的结果。如表1所示, 54个土壤样品 汞浓度数据通过了K2S正态性检验。 212 地表空气汞浓度分析 根据采样点的空气汞浓度及其与电厂的相对地 理位置,拟合电厂周边地表空气汞浓度的空间分布 如图2。可以看出在烟囱的下风向北偏东方 向上,地表空气汞浓度先是随距离增大而减小, 然后随距离增大而增大,且在距烟囱1500～3000 m范围内有较大的汞浓度极大值为1118 ng m - 3 , 最后,随着与烟囱距离的继续增加,汞浓 度减小;而在其他方向上,随着与电厂距离的增大 地表空气汞浓度呈减小的趋势;另外,电厂西边 275 m处的局部空气汞浓度很大达1214 ng m - 3 。 图2 电厂周边大气中汞浓度的空间分布图 Fig12 Spatial distribution pattern of mercury concentrations in air around power plant/ ngm - 3 根据高架连续点源扩散的高斯模型,地面污染 物浓度是以x轴为对称的取高架源排放点在地 面的投影点为原点,x轴正向为平均风向,y轴在 水平面上垂直于x轴,z轴垂直于水平面oxy , 轴线x上具有最大值,向两侧逐渐减小。地面轴 线上污染物的落地浓度为 Con x ,o,o, H q πuσyσzexp H2 2σ 2 z 2 根据采样当时的气象条件和排放源情况,取烟 囱出口处平均风速u 315 ms - 1 ,通过式2 估算出地面轴线上汞的落地浓度分布如图3。可 见,在该气象条件下,烟气汞排放的最大落地汞浓 度出现在烟囱下风向3000 m处,落地浓度值为 312 ngm - 3 。此时,该处的地表空气汞浓度为最 大落 地 汞 浓 度 与 当 地 背 景 汞 浓 度 之 和919 ngm - 3 。 图3 地面轴线上汞污染物落地浓度估算 Fig13 Estimation of ground Hg concentrations at different downwind distances 采样期间,风向为南偏西如图2 ,瞬时风 速018～315 ms - 1 。从实测地表空气汞浓度的空 间分布图来看,在烟囱下风向北偏东上距离烟 囱约1500～3000 m的区域内出现较大的地表空气 汞浓度。其主要原因就是电厂排出的烟气汞在当时 的气象条件下扩散,使得最大落地汞浓度落在距离 烟囱1500～3000 m的下风向区域内。考虑到实际 采样时风速、风向以及排放源等不稳定因素,实测 的地表空气汞浓度分布基本与高斯扩散模型相吻 合。这同时也反证了电厂周边大气汞浓度增加的主 要原因是电厂的汞排放,电厂是当地最主要的汞污 染源。 由图2还可以看出,除烟囱的下风向外,随着 7013 第12期 郑剑铭等燃煤电厂汞排放对周边环境的影响 与电厂距离的增大,地表空气汞浓度呈减小的趋 势。这主要是烟气中的气态二价汞和颗粒态汞容易 在排放源附近形成干湿沉降,且沉降量随着与电厂 距离的增大而减小[15216]。在距烟囱1 km以内的下 风向北偏东上,汞浓度随距离增大而减小图 2 。由图3可知,该范围内由于烟气汞扩散引起的 落地汞浓度基本为零,地表空气汞浓度的这种梯度 变化也是气态二价汞和颗粒态汞的干湿沉降的结 果。在下风向上,随着与烟囱距离的进一步加大, 气态二价汞和颗粒态汞的干湿沉降减少,而烟气扩 散对地表空气汞浓度的贡献加大并起主导作用,使 得在距烟囱1500～3000 m范围内有较大的汞浓 度。最后,随着与烟囱距离的继续增加,气态二价 汞和颗粒态汞的干湿沉降、烟气扩散对地表空气汞 浓度的贡献均减少,汞浓度呈减小趋势。 交通繁忙的马路边烟囱以西约275 m处的 采样点由于人类活动频繁,含汞生活垃圾、汽车 尾气以及路面扬尘等可能是该采样点处地表空气汞 浓度高的主要原因。 地表空气汞浓度变化箱图图 4 描述了采样 期间电厂周边不同取样半径处地表空气汞浓度的变 化特征除距排放源1～2 km的环形区域内出现 最大值外,地表空气平均汞浓度随着采样点与污染 源距离的增大而减小。说明在采样期间的气象条件 下,距离电厂烟囱1～2 km区域内的地表空气受 电厂汞排放的影响最大,随着与污染源距离的增 大,地表空气汞浓度受污染源的影响逐渐减小。在 距烟囱6 km处的采样点,地表空气汞浓度值已经 接近当地的背景汞浓度。这与Rama等[17]对一高 架连续点源进行模拟和实测的结果基本一致。考虑 到不同燃煤电厂的实际汞排放情况、地理位置以及 当地气象条件,可以认为受电厂直接影响的区域通 常在10 km数量级的半径范围内。 213 电厂周边表层土壤汞含量分析 对54个土壤样本进行半方差分析,拟合土壤 汞含量的半方差模型,以决定系数R2最大和 残差RSS最小为原则选取最优模型 球状模 型,其数学表达式为 γ h C0 C 3h 2a - h3 2a3 0≤h a C0 Ch≥a 3 表2给出了所选取的模型及其参数。如表2所 示,土壤汞含量的块金值C0较小,为010037 ,说 图4 电厂周边大气中汞浓度的变化特征 Fig14 Concentrations of mercury in air around power plant Nnumber of samples 表2 土壤汞含量半方差函数的拟合模型及其参数 Table 2 Semivariogram model parameters for soil Hg concentrations ModelNuggetSill Nugget / Sill Range / m Coef1of determination RSS spherical0100370100990136925700143851710- 5 明本研究中由实验误差和小于实验抽样尺度引起的 汞含量变异较小。基台值C0C指变异函数所 达到的最大值,表示系统的总变异程度。块金值/ 基台值[C0 / C0C ] 则表示随机部分引起的空 间异质性占系统总变异的比例,该比值定量描述了 土壤中汞含量空间分布的不规则性和相关性。本模 型中块金值与基台值之比为3619 ,说明该地区 汞含量具有中等的空间自相关性,也就是说,尽管 数据有一定的随机性,但是数据小尺度的随机性并 没有掩盖数据的结构性。 根据上述半方差函数模型及其参数,采用 Kriging方法对非采样点的汞含量进行无偏插值, 得到研究区内土壤汞含量的空间分布如图5。由图 中可以看出,地表土壤汞含量在电厂西边、西南、 东北方向上较大且有极大值出现在距离烟囱 115～3 km的区域内 , 而其他方位上的土壤汞浓 度较低。电厂所在地区冬季盛行西北风,夏秋盛行 东南风,统计分析当地气象局2002～2005年的气 象数据,得到风速风向玫瑰图如图6 ,可以看出, 该地区的主导风向为东、北和西南。根据大气扩散 模型,烟囱排出的汞应在西、南和东北方向上有较 大沉降量,这与图5所示实测汞含量的空间分布基 本一致。 8013化 工 学 报 第60卷 土壤汞含量变化箱图图 7 说明了电厂周边 不同取样半径处的土壤汞含量变化情况除距离排 放源2～3 km的环形区域内出现平均汞含量最大 值外,土壤平均汞含量随着与污染源距离的增大呈 减小的趋势。 图7 电厂周边土壤中汞含量的变化特征 Fig17 Concentrations of mercury in soil around power plant Nnumber of samples 根据大气扩散模型和电厂周边地表空气的实测 结果,当排放源、风速风向稳定时,烟气汞排放引 起的最大落地汞浓度出现在烟囱下风向的某一距离 处,此时,该处地表空气汞浓度最大。由图5和图 7可以看出,本次采样土壤汞含量极大值出现在距 烟囱115～3 km的年主导风向的下风向区域。分 析其原因,主要是在当地的气象条件下,烟气汞扩 散使得这些区域有较高的年平均地表空气汞浓度, 通过空气与土壤的汞交换,这些区域的年平均表层 土壤汞含量增加也大,所以有较高的土壤汞含量。 Gustin等[18]对大气与土壤的汞交换通量进行研究 后也得出当土壤性质、空气氧化物浓度以及气象 条件相同时,地表空气汞浓度高的地方,通过汞交 换方式对表层土壤的汞输入量也大。根据相同采样 点处土壤汞含量与空气汞浓度的实测结果,得到二 者之间的相关关系图图 8 。由图中可以看出, 土壤汞含量与空气汞浓度之间存在一定的正相关关 系,地表空气汞浓度高的采样点,其表层土壤汞含 量也有增加的趋势。这说明,地表空气与土壤的汞 交换是大气汞沉降的一个主要方式,是电厂周边土 壤汞含量增加的一个主要成因。 图8 电厂周边土壤汞含量与大气汞浓度的相关性 Fig18 Correlation between soil and air mercury concentrations 值得注意的是,虽然燃煤烟气中气态二价汞和 颗粒态汞的含量较少,但是气态二价汞和颗粒态汞 容易在排放源附近形成干湿沉降,对电厂周边环境 的影响不可忽视。颗粒态汞和气态二价汞的干湿沉 降量随着与污染源的距离增大而减小,这是表层土 壤汞含量随着与电厂距离的增加而减小的原因。然 而,气态二价汞和颗粒态汞的这种干湿沉降在一定 程度上破坏了土壤汞含量与空气汞浓度之间的正相 关关系。 图8中,土壤汞含量和空气汞浓度之间的正相 关关系不强,分析其原因主要还有采样期间的风 9013 第12期 郑剑铭等燃煤电厂汞排放对周边环境的影响 速风向与全年的主导风速风向并不一致,因此,大 气采样期间的地表空气汞浓度分布与当地的年平均 地表空气汞浓度分布情况并不相同;不同表层土壤 性质的差别,空气与土壤的汞交换情况并不相同, 如研究中发现,汞含量低于011 mgkg - 1的土壤 样品,绝大部分采自于公园的绿化草地,原因可能 是覆盖地表的致密草坪对气态汞有较好的吸收作 用,使得被其覆盖的土壤中汞含量较低;另外,土 壤的形成特性、施肥、耕作和其他人类活动也将影 响空气汞浓度或土壤汞含量,从而破坏了两者之间 的相关关系。 3 结 论 1所测试燃煤电厂周边地表空气中汞的浓度 范围为413～1214 ngm - 3 ,平均值710 ng m - 3 ,略高于当地背景值 6 17 ngm - 3 并大于 北半球平均背景汞浓度 1 15～2 ngm - 3 。地表 空气汞浓度分布是高斯扩散与干湿沉降共同作用的 结果。除距排放源1～2 km的环形区域内出现最 大值外,地表空气平均汞浓度随着采样点与污染源 距离的增大而减小。考虑到不同燃煤电厂的实际汞 排放情况、地理位置以及当地的气象条件,受电厂直 接影响的区域通常在10 km数量级的半径范围内。 2电厂周边表层土壤 的汞含量范 围 为 01045～01529 mgkg - 1 ,平均值01180 mg kg - 1 ,远大于全国土壤背景汞含量 0 1065 mg kg - 1 和世界土壤中汞的平均含量 0 1030 mg kg - 1 , 对比当地土壤背景汞含量01176 mg kg - 1 ,电厂周边平均土壤汞含量增加了213 。地 表空气与土壤的汞交换是电厂周边表层土壤汞含量 增加的一个主要成因。气态二价汞和颗粒态汞的干 湿沉降也是表层土壤汞含量增加的重要原因。土壤 汞含量的空间分布同时还受其他因素的影响,如土 壤的形成特性、施肥、耕作和其他人类活动等,使 得局部土壤汞浓度并不均匀。 3所测试燃煤电厂运行23年来,已对其周 边环境造成了一定的影响。虽然周边地区所有采样 点的大气汞浓度、土壤汞含量都没有超过国家允许 的标准,但与当地背景值相比,大气汞浓度和土壤 汞含量均有一定程度的增加,某些采样点的土壤汞 含量甚至已经超过国家土壤二级标准值的一半。说 明电厂长期、低含量的汞排放对其周边地区空气汞 浓度和土壤汞含量的贡献不可忽视。 符 号 说 明 a 变程, m C 结构方差 C0 块金值 Con 浓度, ngm - 3 H 烟囱的有效高度, m h 采样间隔, m n 采样点对数 q 源强, ngs - 1 RSS 残差 SD 标准偏差 u 平均风速, ms - 1 x 地面轴线的坐标值, m xi 第i个采样点 z xi , z xih 分 别 为xi、xih处 的 实 测 值, mgkg - 1 γ h 半方差 σy,σz 分别为y、z方向分布的标准差, m References [1] UNPE.GlobalMercuryAssessment1Nairobi , Kenya , 2003 [2] David G S , Hao Jiming , Wu Ye , Jiang Jingkun , Chan Melissa ,TianHezhong ,FengXinbin1Anthropogenic mercury emissions in China1AtmosphericEnvironment, 2005 , 39 40 778927806 [3] Wang Qichao 王起超 , Shao Qingchun 邵庆春 , Kang Shulian 康 淑 莲 , WangZhigang王 志 刚 , Zou Shantong 邹山同 . 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