洁净潜势等级划分及指标量化

如题所述

所谓洁净煤资源,应该是在加工利用过程中不会对环境构成潜在污染或污染程度极低的煤。根据潜在污染程度,本书将煤炭资源洁净潜势划分为洁净煤、较洁净煤、较不洁净煤和不洁净煤4个等级。

1)洁净煤:煤的燃烧基本不会对大气造成污染或污染程度极低,其中有害成分排向大气的释放量应该在国家规定的环境标准允许值范围之内。

2)较洁净煤:煤的各项指标接近于洁净煤,但在燃烧时,极个别有害元素排向大气的释放量略大于国家规定的环境标准允许值范围,有轻微污染。

3)较不洁净煤:在煤燃烧时,少数有害元素的排放浓度靠近或略大于环境标准最高浓度限值,对环境较大程度的污染。

4)不洁净煤:煤如果没有净化直接燃烧,会对大气造成严重污染。部分有害元素的排放浓度超出于环境标准最高浓度限值,或者少数有害元素的排放浓度远远大于最高浓度限值。

为了保证评价体系的可操作性,必须对上述4类煤炭资源的评价参数进行量化。根据(2)式,计算出各指标有害元素的环境浓度理论限值(表9-28)。结合这些元素在地壳中的丰度以及在中国煤、世界煤中的平均值,以及有关研究者对部分指标元素研究,最终确定了煤中各指标有害元素的环境标准值,分述如下:

灰分 灰分的国家标准(GB/T15224—94):≤5.0%为特低灰分煤; 5.01%~10.0%为低灰分煤;10.01%~20.0%为低中灰分煤;20.01%~30.0%为中灰分煤;30.01%~40.0%为中高灰分煤;40.01~50.0%为高灰分煤。据第三次全国煤炭资源预测结成果(1999),在尚未占用煤炭储量和资源量中,灰分在20%以下的煤占65.5%,中灰煤占32.7%。由此,以5.0%作为区分洁净煤与较洁净煤的标准(允许浓度值),20.0%作为区分较不洁净煤与不洁净煤的标准(最高浓度限值)。采用国家分类标准特低灰煤、低中灰分煤上限作为允许浓度值、最高浓度值是符合中国实际情况的。

硫 硫的国家标准(GB/T15224—94):≤0.5%为特低硫分煤; 0.51%~1.0%为低硫分煤;1.01%~1.50%为低中硫分煤;1.51%~2.0%为中硫分煤;2.01%~3.0%为中高硫分煤;>3.0%为高硫分煤。全国尚未占用煤炭储量和资源量中,特低硫和低硫煤占50.3%,低中硫煤和中硫煤占34.2%。张军营(1999)取煤中硫的毒害性界限为1.5%。理论计算其浓度限值为0.58%,故将特低硫分煤上限0.5%作为允许浓度,中硫分煤下限1.5%作为最高浓度是比较适合的。

Hg煤燃烧释放的汞是大气污染的主要来源,因此煤中汞的迁移转化及其对环境的影响应十分重视。汞的地壳丰度为0.089mg/kg,中国土壤中汞的评价含量为0.04mg/kg。中国煤中汞的含量平均为0.158mg/kg,世界煤中汞的含量平均为0.012mg/kg,我国居民区大气汞的最高允许值为300ng/m3。大气污染物排放标准规定汞的最高允许排放浓度为0.012 mg/m3,以此为据,理论计算其环境标准为0.126mg/kg。前苏联规定煤中含Hg大于1×10-6在勘探过程中应予以调查评价(李河名等,1993)。张军营(1999)认为煤中Hg的毒害性界限为0.5 mg/kg。故认为Hg的允许、最高浓度分别为0.13,0.5 mg/kg。

氟 F的地壳丰度为450mg/kg,中国煤中F的含量平均为164mg/kg,世界煤中氟的含量平均为80mg/kg。郑宝山(1992)对贵州部分地区煤中氟的含量与地方性氟中毒进行了研究,以煤中氟含量200 mg/kg为界的分布区中,儿童缺损型氟斑牙的发病率差异极为显著(68.5%比29.8%),并指出氟含量大于500mg/kg的产品应该禁止销售。刘建忠等(1999)认为煤中氟含量为120~140mg/kg 时就有可能对环境产生一定的危害。Swaine(1990)认为当煤中氟含量大于85~130mg/kg和120~140mg/kg将分别对燃烧、净化和环境造成危害。理论计算其环境标准为95 mg/kg。故将煤中氟的允许、最高浓度限值分别定为100,200 mg/kg。

砷 As的地壳丰度为2.2mg/kg,中国煤中As的含量平均为24.5mg/kg,世界煤中As的含量平均为5.0 mg/kg。国家标准规定食品工业用煤中,砷的含量不得高于8 mg/kg。张军营(1999)认为煤中As的含量超过10mg/kg就会造成环境危害。理论计算其环境标准为4.75mg/kg。非食品工业用煤As含量稍高是可以理解的。因此认为煤中As的允许、最高浓度限值分别为5,10 mg/kg。

硒 硒是燃煤的标识元素之一,Nriagu等估算燃煤排放的硒占全球人为硒排放的一半以上(张军营等,1999)。Se 的地壳丰度为0.08mg/kg,中国煤中 Se 的含量平均为2.95mg/kg,世界煤中Se的含量平均为3.0mg/kg。目前,还未见有关于硒的环境标准作参考。《微量元素与健康》(陈清等,1989)认为食入400~800 mg/kg 含Se的植物,可使羊、猪致死,食入含硒5~40 mg/kg的谷物超过数周或几个月,就会发生慢性硒中毒。李河名等(1993)认为空气中 Se 的含量限值为0.1mg/m3,据此计算其理论环境标准为1.19mg/kg,故将煤中Se的允许、最高浓度限值分别定为1.2,5mg/kg。

氯 Cl的地壳丰度为280mg/kg,中国煤中Cl的含量平均为404.6mg/kg,世界煤中Cl的含量平均为1000.0 mg/kg。李河名等(1993)认为,煤中Cl的含量在0.15%以下是安全的。理论计算Cl2(氯气)的环境标准为686mg/kg。故将煤中Cl的允许浓度值定为350mg/kg,姜英(1998)认为含量小于0.05%的低Cl煤占全国煤炭总储量的89.9%。所以将世界煤中Cl的含量平均值1000 mg/kg作为最高浓度限值是比较适当的。

铅 Pb的地壳丰度为12mg/kg,中国煤中Pb的含量平均为25.9mg/kg,世界煤中 Pb的含量平均为25 mg/kg。理论计算其环境标准为13.3 mg/kg。故将煤中Pb的允许浓度限值定为13 mg/kg。对热电站用煤Pb的含量不应超过100×10-6(李河名等,1993)廖自基(1989)认为,一般植物含Pb量为40mg/kg(灰重),用含Pb50×10-6的溶液灌溉能使水稻明显减产。综合以上考虑,将煤中煤中Pb的最高浓度限值定为50 mg/kg。

铬 铬是致癌、 致畸、致突变的三致元素,Cr的地壳丰度为110mg/kg,中国煤中 Cr的含量平均为49.3mg/kg,世界煤中Cr的含量平均为10mg/kg。Kлep认为煤中铬的含量的危险极限为100 mg/kg(许德伟等,1998),李河名等(1993)也认为煤中Cr的含量超过100×10-6就有可能具有危险性。廖自基(1989)认为,当添加到土壤中的三价铬的浓度为(20~40)×10-6时对玉米苗的生长有明显的刺激作用,当浓度为80×10-6时有明显的抑制作用。理论计算其环境标准为6.65 mg/kg。故将煤中Cr的允许、最高浓度限值分别定为7,40 mg/kg。

镉 Frant 报道发生镉中毒的食品最低含量为13 mg/kg(陈清等,1989)。 据我国大气环境标准,理论计算其环境标准为1.9mg/kg。日本(1974)规定作业环境空气中Cd的允许浓度为0.2mg/m3,以此计算其环境标准为3.8mg/kg。考虑到Cd的地壳丰度为0.2mg/kg,中国煤中 Cd 的含量平均值为0.88mg/kg,世界煤中Cd的含量平均值为0.3mg/kg,均较低。故将煤中Cd的允许、最高浓度限值分别定为1.5,4.0mg/kg。

锰 Mn 的地壳丰度为1300mg/kg,中国煤中Mn 的含量平均值为73.4mg/kg,世界煤中Mn的含量平均值为50mg/kg。前捷克(1969)、瑞典(1975)规定作业环境空气中Mn的允许浓度分别为2mg/m3,2.5mg/m3,据此,理论计算煤中Mn的允许浓度为95mg/kg,118.75mg/kg。美国(1974)规定作业环境空气中Mn的最高浓度限值5mg/m3,据此,理论计算煤中Mn的最高浓度限值为237.5 mg/kg。故将煤中Mn的允许、最高浓度限值分别定为100,250 mg/kg。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答