第2章　炼焦排放大气污染物现状调研与分析

2.1　国内外炼焦排放多环芳烃污染水平

2.1.1　国外炼焦排放多环芳烃污染特征

德国计算了焦化BaP排放因子为60mg/t焦，而新建焦化厂该值降低到40mg/t焦［12］。欧洲EEA［13］报道了焦化厂所有工序PAHs排放因子为29g/Mg焦，其中BaP排放因子在0.16～0.6g/Mg焦之间；炼焦过程PAHs排放因子为10g/Mg焦。美国环保局（US EPA）在AP-42排放因子终报告中在统计美国焦化厂污染物排放基础上对炼焦过程19种吸附在颗粒物上的PAHs排放和各生产过程分别做了描述。分析得出在采取一定污染控制措施的情况下，推焦过程19种PAHs总的排放因子为0.15×10-2kg/Mg煤，燃烧室废气中总PAHs的排放因子为6.57×10-5kg/Mg煤；推焦过程及燃烧室废气中强致癌性BaP的排放因子分别为5.55×10-7kg/Mg煤和8.15×10-6kg/Mg煤［14］。除此之外，一些科研工作者也对炼焦过程PAHs的排放水平进行了分析。Yang等对中国台湾某焦化厂焦炉烟气中21种PAHs的排放特征进行了研究，结果表明21种PAHs总和的排放因子为241μg/kg煤，其中BaP排放因子为15.5μg/kg煤［15］。研究中还得出焦炉排放PAHs以低分子量PAHs所占比例最大，占全部PAHs总和的84.9%，其次为高分子量PAHs（11.8%），而中分子量PAHs含量最低（3.3%）。Tsai［16］等对某钢铁厂不同工序颗粒物上PAHs排放因子进行了计算，其中炼焦过程8种PAHs总和的排放因子为0.027g/t焦。炼焦过程产生的PAHs除了以有组织形式排放外，还包括无组织排放。据世界卫生组织报道，焦炉顶机侧和焦侧BaP浓度范围在100～200μg/m3之前，炉顶BaP浓度为400μg/m3［17］。Liberti［18］等对意大利某焦化厂焦炉无组织排放气态和吸附在颗粒物上的PAHs浓度进行了测试。分析结果表明装煤车上17种PAHs总和的排放浓度为358g/m3，焦炉顶机侧和焦侧PAHs排放浓度为分别为628g/m3和426g/m3，移动推焦车上PAHs浓度为274g/m3，且NaP、Pyr、BbF、IND、BaP和AcPy被认为是炼焦排放的指示性PAHs，占全部PAHs总和的77%。

另外，不同类型污染源排放PAHs的源成分谱特征不同。Khalili等［19］在芝加哥东南部的一座焦化厂下风向100m处设采样点，在周围无其他污染源的情况下，初步分析焦化厂多环芳烃的源谱图，结果表明2环PAHs和3环PAHs含量最高，占PAHs总和的98%。

2.1.2　我国炼焦排放多环芳烃污染特征

国内刘大锰等［20］对首钢焦化厂炼焦过程中生成PAHs的分布特征进行了初步研究，结果表明煤中多环芳烃通过焦化作业以烟尘、煤粒、焦末以及外排废水形式迁移而污染大气、土壤和水环境。焦化厂炉顶灰、降尘和大气颗粒物中BaP的含量均高于炼焦用煤和干熄焦焦末，分别为0.88μg/g、0.78μg/g和0.71μg/m3。朱先磊等［21］对比了炼焦与煤烟型污染及机动车型污染多环芳烃排放特征，认为焦化厂的污染水平最高（焦炉顶颗粒态BaP浓度为703ng/m3），且焦化厂多环芳烃成分谱所对应的轮廓图和燃煤污染成分谱类似。王静等［22］对不同生产工序环境空气中吸附于颗粒物上的12种PAHs的含量进行分析，12种PAHs浓度之和为11.75～46.66μg/m3，其中BaP浓度范围在0.050～1.054μg/m3之间，且PAHs浓度大小依次为：焦炉顶（46.66μg/m3）＞出焦处（25.03μg/m3）＞熄焦处（16.36μg/m3）＞大门口（11.75μg/m3）。另外，该研究还对焦化厂空气中PAHs的健康风险进行了评价，焦化厂区PAHs污染十分严重，根据毒性校正后的工人日PAHs暴露率为3.100～13.713μg/m3。

前人关于炼焦过程多环芳烃排放特征的研究均是采集焦炉顶、焦化厂区、焦化厂外的颗粒态样品来代表污染源样品，而没有对炼焦不同工艺气态和吸附在颗粒物上PAHs的排放特征进行研究，因此使得研究结果不能很好地标识炼焦污染源PAHs的排放特征。