化工企業鉛冶煉中重金屬污染分析的論文
我國是鉛生產和消費大國，鉛是一種分布廣泛且毒性沒有閥值的重金屬，在環境中可長期蓄積，主要通過空氣、土壤、食物、飲水進入人體[1-4] ,會造成體內血鉛濃度升高，認知障礙、引起貧血、維生素D代謝紊亂等。國內外專家學者對鉛的污染特性、鉛冶煉過程、無組織排放源鉛元素粒徑特征及企業周邊重金屬污染物大氣沉降、分布特征、含量及遷移轉化規律做了大量的研究工作[5-8].粒徑大小是影響重金屬污染物擴散距離的重要因素之一。本文以某鉛冶煉企業為研究對象，對其鉛冶煉中的有組 織 源 和 無 組 織 源 進 行 監 測 研 究，并 利 用AERMOD空氣質量模型模擬重金屬污染物擴散，通過擬合鉛冶煉企業廢氣中重金污染物的預測值與監測值，研究鉛冶煉企業廢氣中重金屬粒徑分布特征。
1污染源強
對某鉛冶煉企業重金屬大氣排放源源強進行了監測[9],監測時間1天，監測頻次2次，表1為重金屬有組織源源強信息。
根據鉛冶煉的無組織排放產生點情況及廠區總平面布置設置5個監測點。根據監測當日的氣象條件，按照HJ/T55-2000標準進行監測，并核算無組織排放源源強[10],在無組織排放源平均排放高度為5m時，不 同 污 染 物 因 子 的 無 組 織 源 強 分 別 為（kg/h）：砷0.117、鉛0.322、鎘0.011、鉻0.001、鋅0.092.
1.3污染源粒徑分級監測結果分析
1.3.1有組織源
分別對企業氧氣底吹熔煉爐環境集煙、還原爐環境煙氣、還原爐工藝煙氣和電鉛鍋環境煙氣等除塵器進出口的煙氣進行采樣監測，分析各煙氣分級采樣TSP、PM10、PM2.5、PM1以下煙塵中鉛、鉻、鎘、砷、鋅的濃度。圖1分別為氧氣底吹熔煉爐環境集煙除塵器、還原爐環境煙氣除塵器、還原爐工藝煙氣除塵 器 和 電 鉛 鍋 環 境 煙 氣 除 塵 器 出 口 的TSP、PM10、PM2.5、PM1以下煙塵中鉛、鉻、鎘、砷、鋅等重金屬污染物的粒徑分級濃度。如圖1所示，煙氣的PM10以下煙塵中重金屬的粒徑分級平均濃度均較高，重金屬離子主要存在于PM10及其以下小離子中。其中，鉛、鎘離子主要存在于PM10、PM2.5及其以下小粒徑的顆粒物中；砷、鋅、鉻離子主要存在于PM2.5及其以下小粒徑顆粒物中。
1.3.2無組織源
無組織源的監測結果如圖2所示。根據圖2結果，鉛冶煉企業無組織排放的塵主要以TSP為主，重金屬污染物在PM2.5中的濃度占到在TSP中濃度的50%以上，其中鎘和鋅尤為明顯。
2監測點位布設與監測結果
2013年5月8日至10日對項目所在區域9個監測點的塵和重金屬污染物日均濃度進行了監測，結果如表2所示。
3模擬驗證
3.1預測參數的選取
參考文獻[9]的方法，采用企業所在地氣象站2012年全年逐日逐時氣象數據及MM5中尺度模擬氣象數據。項目所在地土地利用類型劃分為四部分，0~135度和315~360度范圍區域（1區）為亞熱帶常綠灌木林，135~225度范圍區域（2區）為耕地，225~270度范圍區域（3區）為城鎮，270~315度范圍區域（4區）為水庫。具體參數如表3所示。
3.2預測方案
監測期間環境風速為0.5~2.7m/s,平均風速為1.68m/s.設計了2個飄塵預測方案，方案1:細顆粒分級75%、中粒徑1μm;方案3:細顆粒分級25%、中粒徑8μm.設計了2個粉塵預測方案，即方案2:粒徑10μm 20%、30μm 50%、50μm 30%,質量密度7g/cm3;方案4:粒徑10μm 30%、30μm70%,質量密度10g/cm3.分別對不同方案的實測值進行擬合分析，并與模擬預測結果進行比較，結果如表4所示。
分析表4數據，可知，飄塵方案中的方案1和方案3的參數能較好地模擬鉛冶煉企業廢氣中重金屬污染物的擴散。但鉻的預測值與現狀值擬合不理想，各方案均不能反應實際的分級情況。通過分析企業物料成分，鉛冶煉企業的鉻粒子不屬于特征重金屬，源強較小，環境監測值除個別點外均有監測數據，擬合計算值與環境監測擬合效果較差，環境空氣中鉻的來源有待研究。
4結論
1）污染源粒徑大小和質量密度特征對預測結果影響較大。
2）鉛冶煉企業鉛塵粒徑分級方案為：細顆粒分數25%,中粒徑8μm;鎘、砷、鋅粒徑分級方案為：細顆粒分級75%,中粒徑1μm.總體而言鉛、鎘、砷、鋅粒徑分級均屬于飄塵方案。
3）鉛冶煉企業鉻的預測值與現狀值擬合不理想，鉻的來源有待研究。（圖表略）
參考文獻
[1]中國工程院，環境保護部。中國環境保護宏觀戰略研究戰略保障卷 （下）[M].北 京：中 國 環 境 科 學 出 版 社，2011:1037.
[2]周生賢。領導干部環境保護知識讀本[M].北京：中國環境科學出版社，2009:248.
[3]Bachmann J D.2007Critical Review:Will the Circle BeUnbroken:A History of the U.S.NAAQS[J].Journalof the Air&Waste Management Association,2007,57:652-697.
[4]European Commission.Air Quality Standards[EB/OL].Belgium:European Commission,（2008-05-01），[2012-06-02].
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