第1章 绪论 1
1.1 大气汞的形态特征 1
1.2 大气汞的主要来源 3
1.2.1 人为源大气汞排放 5
1.2.2 天然源大气汞排放 6
1.3 大气汞的物理化学过程 8
1.3.1 大气汞的氧化还原过程 8
1.3.2 大气汞的气固相分配过程 10
1.3.3 大气汞的沉降过程 10
1.4 大气汞污染的环境影响 12
1.4.1 对大气环境的影响 12
1.4.2 对土壤和水体环境的影响 17
1.5 全球汞污染控制进展 20
1.5.1 《关于汞的水俣公约》 20
1.5.2 北美汞排放控制历程 21
1.5.3 欧洲汞排放控制历程 21
1.6 本书的研究目的、意义和内容 22
参考文献 22
第2章 污染源汞排放测试方法 29
2.1 固体和液体样品的采集和制备方法 29
2.2 固体和液体样品汞含量的测定方法 30
2.2.1 固体样品汞含量的测定方法 30
2.2.2 液体样品汞含量的测定方法 31
2.3 烟气汞排放监测方法 32
2.3.1 湿化学法 32
2.3.2 固体吸附法 37
2.3.3 在线监测法 41
2.4 烟气汞测试方法比对与选择 43
2.5 质量保证与质量控制 45
参考文献 46
第3章 燃煤行业大气汞排放特征 48
3.1 中国原煤的物理化学特征 48
3.1.1 中国原煤中的汞 48
3.1.2 中国原煤中的卤素 53
3.2 燃煤过程汞的释放与形态转化 54
3.2.1 卤素对汞形态转化的影响 58
3.2.2 总汞浓度和氯浓度对汞形态转化的综合影响 62
3.2.3 烟气温度对汞形态转化的影响 63
3.3 燃煤电厂大气汞排放特征 63
3.3.1 电厂锅炉中烟气汞的形成 64
3.3.2 脱硝设施内汞的行为过程 66
3.3.3 除尘设施内汞的行为过程 66
3.3.4 脱硫设施内汞的行为过程 68
3.3.5 电厂大气污染控制设施脱汞效果 69
3.4 燃煤工业锅炉大气汞排放特征 70
3.4.1 工业锅炉中烟气汞的形成 70
3.4.2 除尘设施内汞的行为过程 71
3.4.3 脱硫设施内汞的行为过程 71
3.5 燃煤副产物的二次汞排放 71
3.5.1 燃煤副产物的二次利用 72
3.5.2 飞灰中的汞在渗滤过程中的稳定性 74
3.5.3 飞灰在高温利用过程中的汞释放 77
3.5.4 脱硫石膏中汞的二次释放 78
参考文献 81
第4章 有色金属冶炼行业大气汞排放特征 87
4.1 有色金属精矿的汞浓度 87
4.1.1 国产有色金属精矿的汞浓度 87
4.1.2 其他国家／地区有色金属精矿的汞浓度 92
4.2 有色金属冶炼工艺及污染控制 94
4.2.1 锌冶炼工艺 94
4.2.2 铅冶炼工艺 96
4.2.3 铜冶炼工艺 98
4.2.4 工业黄金冶炼工艺 98
4.2.5 有色金属冶炼过程的污染控制技术 100
4.3 冶炼过程的汞排放特征测试 102
4.3.1 测试冶炼厂的选择 102
4.3.2 测试点位的确定 105
4.3.3 采样和分析方法 105
4.3.4 质量保证和质量控制 105
4.4 测试冶炼厂汞的输入 107
4.4.1 不同原料汞浓度分析 107
4.4.2 不同原料汞的输入比例分析 107
4.5 冶炼过程汞的行为 108
4.5.1 冶炼过程汞的释放 108
4.5.2 大气污染控制设备的脱汞效率分析 109
4.5.3 汞在污染控制设备中的形态转化 111
4.5.4 锌冶炼浸出／电解过程汞的行为 116
4.6 冶炼过程汞的输出 117
4.6.1 大气汞浓度及形态分布 117
4.6.2 冶炼过程大气汞的形态分布 118
4.6.3 冶炼副产物的汞浓度 118
4.6.4 冶炼过程汞的去向 120
4.7 冶炼副产物利用过程汞的二次排放 120
4.7.1 污酸的处理与汞的排放 121
4.7.2 硫酸的利用与汞的排放 125
4.7.3 锌冶炼渣的利用与汞的排放 128
4.7.4 铅、铜冶炼渣的利用与汞的排放 132
4.7.5 冶炼副产物利用过程的汞排放特征 133
参考文献 134
第5章 水泥行业大气汞排放特征 138
5.1 中国水泥生产行业简介 138
5.2 水泥生产工艺简介 141
5.2.1 湿法回转窑生产工艺 141
5.2.2 立窑生产工艺 141
5.2.3 普通干法回转窑生产工艺 142
5.2.4 新型干法水泥生产工艺 142
5.3 水泥原料中的汞浓度 143
5.4 水泥生产过程中汞的行为特征 148
5.4.1 新型干法水泥生产工艺中汞的行为特征 148
5.4.2 其他水泥生产工艺汞的行为特征 158
5.5 水泥生产过程中的大气汞排放特征 159
参考文献 165
第6章 其他主要行业大气汞排放特征 166
6.1 钢铁生产大气汞排放特征 166
6.1.1 中国钢铁生产行业简介 166
6.1.2 钢铁生产工艺简介 167
6.1.3 钢铁生产过程中汞的排放特征 169
6.2 生活垃圾焚烧大气汞排放特征 177
6.2.1 中国生活垃圾焚烧行业简介 177
6.2.2 生活垃圾焚烧工艺简介 179
6.2.3 生活垃圾焚烧烟气处理技术 181
6.2.4 生活垃圾中的汞浓度 182
6.2.5 生活垃圾焚烧过程中汞的行为特征 182
6.2.6 垃圾焚烧过程中汞的排放特征 183
6.3 聚氯乙烯生产大气汞排放特征 184
6.3.1 乙炔法聚氯乙烯生产工艺简介 185
6.3.2 聚氯乙烯生产过程中汞的排放特征 186
6.4 生物质燃料燃烧大气汞排放特征 190
参考文献 191
第7章 中国人为源大气汞排放清单 194
7.1 大气汞排放清单方法学 194
7.1.1 基于工艺过程的排放因子模型 194
7.1.2 基于工艺过程的概率排放因子模型 194
7.1.3 考虑燃料／原料组分影响的概率排放因子模型 195
7.1.4 有色金属冶炼行业汞排放模型 196
7.1.5 中国大气汞排放清单模型 202
7.1.6 清单不确定度计算方法 203
7.2 清单模型参数 204
7.2.1 活动水平 204
7.2.2 燃料／原料中的汞含量 204
7.2.3 污控设施组合脱汞效率 217
7.2.4 污控设施组合安装比例 219
7.2.5 大气汞排放形态分布因子 220
7.3 中国燃煤行业大气汞排放清单 221
7.3.1 中国燃煤电厂大气汞排放清单 221
7.3.2 中国燃煤电厂控硫措施的协同脱汞效果 222
7.3.3 中国燃煤大气汞排放清单 226
7.4 中国有色金属冶炼行业大气汞排放清单 229
7.4.1 有色金属冶炼行业分省份大气汞排放清单 229
7.4.2 有色金属冶炼行业分工艺大气汞排放清单 230
7.5 中国人为源大气汞排放清单 231
7.5.1 中国人为源大气汞排放变化趋势和部门分布 231
7.5.2 中国人为源大气汞排放空间和形态分布特征 233
7.5.3 中国人为源大气汞排放清单比较 239
7.5.4 清单不确定性分析 242
参考文献 243
第8章 中国典型区域大气汞污染特征观测 247
8.1 大气汞污染特征的监测方法 247
8.1.1 大气分形态汞的监测方法 247
8.1.2 监测数据分析方法 252
8.1.3 汞湿沉降监测方法 253
8.2 华北地区大气汞污染特征 255
8.2.1 城市地区大气汞污染特征 255
8.2.2 农村地区大气汞污染特征 255
8.3 长江三角洲地区大气汞污染特征 271
8.3.1 城市地区大气汞污染水平 271
8.3.2 农村地区大气汞污染水平 271
8.4 其他地区大气汞污染特征 290
8.4.1 城市地区大气汞污染水平 290
8.4.2 农村及偏远地区大气汞污染水平 291
8.4.3 汞沉降特征 292
参考文献 292
第9章 中国大气汞污染时空变化与来源解析 295
9.1 大气汞污染的模型方法 295
9.1.1 大气汞传输与转化模型 295
9.1.2 GEOS-Chem大气汞模型 298
9.1.3 GEOS-Chem东亚嵌套大气汞模型 301
9.2 中国区域大气汞污染模拟 304
9.2.1 大气汞排放清单的网格化 304
9.2.2 中国区域大气汞的初始场和边界场 307
9.2.3 模拟区域内自然源汞排放 308
9.2.4 东亚嵌套大气汞污染模拟结果 309
9.3 基于现场观测结果的模型校验 312
9.3.1 年均与月均大气汞浓度 312
9.3.2 大气汞的湿沉降 316
9.3.3 大气汞浓度的日变化 317
9.3.4 大气汞的日均时间序列 319
9.4 中国区域大气汞污染的来源解析 321
9.4.1 研究方法与情景设置 321
9.4.2 背景值、自然源和人为源对中国区域大气汞的影响 324
9.4.3 中国重点地区大气汞排放的环境影响 324
9.4.4 重点行业大气汞排放的环境影响 328
参考文献 333
第10章 工业大点源周边环境汞污染特征 337
10.1 工业大点源对周边环境的影响 337
10.1.1 工业大点源对大气的影响 337
10.1.2 工业大点源对土壤的影响 338
10.1.3 工业大点源对植物的影响 339
10.2 有色金属冶炼周边环境汞污染特征 340
10.2.1 周边大气汞污染特征 340
10.2.2 周边土壤环境汞污染特征 347
10.2.3 周边植物汞污染特征 353
10.3 燃煤电厂周边环境汞污染特征 362
10.3.1 周边大气汞污染特征 362
10.3.2 周边土壤汞污染特征 363
参考文献 367
第11章 重点行业大气汞排放控制技术 370
11.1 燃煤行业大气汞排放控制技术 370
11.1.1 燃烧前控制技术 370
11.1.2 专门脱汞技术 376
11.1.3 多污染物控制技术 380
11.1.4 燃煤脱汞技术成本效益 383
11.2 有色金属冶炼行业大气汞排放控制技术 387
11.2.1 烟气脱硫协同脱汞技术 387
11.2.2 烟气专门脱汞技术 388
11.3 水泥行业大气汞排放控制技术 395
11.3.1 减少和控制水泥窑汞输入总量 396
11.3.2 减少水泥窑内的汞循环累积 397
11.3.3 污控设施的协同脱汞 398
11.3.4 专门脱汞技术 400
参考文献 402
第12章 燃煤行业大气汞排放未来情景预测 406
12.1 未来情景设定 406
12.1.1 能源情景 406
12.1.2 控制情景 408
12.2 燃煤大气汞排放未来变化趋势预测 411
12.2.1 燃煤电厂大气汞排放未来变化趋势 411
12.2.2 工业燃煤大气汞排放未来变化趋势 413
12.2.3 民用燃煤大气汞排放未来变化趋势 414
12.2.4 燃煤行业大气汞排放总体变化趋势 414
12.3 中国燃煤行业大气汞排放协同控制对策 415
12.3.1 中国燃煤电厂大气汞排放协同控制对策 415
12.3.2 中国工业燃煤大气汞排放协同控制对策 418
12.3.3 中国民用燃煤大气汞排放协同控制对策 419
参考文献 421
第13章 有色金属冶炼行业大气汞排放未来情景预测 422
13.1 未来情景设定 422
13.1.1 精矿消耗量发展情景 422
13.1.2 污染控制情景 426
13.2 基准年大气汞排放 430
13.2.1 有色金属冶炼行业大气汞排放 430
13.2.2 大气汞形态分布 433
13.2.3 清单不确定度计算 434
13.2.4 与其他清单结果对比 435
13.3 大气汞减排潜力分析 437
13.3.1 有色金属冶炼行业大气汞排放趋势 437
13.3.2 汞减排效果分析 439
13.4 有色金属冶炼行业汞污染控制对策 443
13.4.1 大气汞减排目标 443
13.4.2 有色金属冶炼行业汞污染控制实施路径 443
参考文献 444
第14章 中国大气汞排放控制政策法规体系与对策建议 447
14.1 中国大气汞排放控制政策法规体系 447
14.1.1 燃煤行业大气汞排放控制政策法规体系 447
14.1.2 有色金属冶炼行业大气汞排放控制政策法规体系 447
14.1.3 水泥行业大气汞排放控制政策法规体系 448
14.1.4 焚烧行业大气汞排放控制政策法规体系 448
14.2 中国汞排放控制政策法规体系差距分析 449
14.2.1 汞减排目标 449
14.2.2 大气汞排放标准 449
14.2.3 汞控制行动 451
参考文献 452