随着环境污染问题的日益严峻,重金属污染也越来越多的引起社会的重视,其中汞是重金属污染物的主要来源之一.据报道,人为排放的汞约占大气汞的3/4,而其中由燃煤释放的汞约占人为排放总量的45%.我国是世界*产煤和耗煤大国,能源结构中煤的比例高达75%.因此,燃煤烟气排放的汞已成为我国汞污染的主要来源之一.

    为了有效控制燃煤烟气汞的排放,《火电厂大气污染排放标准》明确规定了燃煤电厂烟气汞及其化合物的排放限值.为了使烟气排放达到标准要求,燃煤电厂必须将烟气中汞的排放控制问题摆上日程.深入研究燃煤烟气汞排放控制技术的前提和关键是能准确监测烟气中汞的浓度,因此本文对目前国内外燃煤烟气汞的监测技术进行了综述.

    1 燃煤烟气汞的产生机理

    1.1 燃煤汞的产生

    煤燃烧过程中,汞将经历复杂的物理和化学变化,后大部分进入烟气中,小部分残留在底灰和熔渣中.燃煤中汞的产生过程如图1所示.

    1.2 烟气中汞的存在形式

    燃煤排入大气的汞可分为3种形态：气态元素汞(Hg0,g)、气态二价汞(Hg2+,g )和颗粒态汞(Hgp).

    煤燃烧时,在通常的炉膛温度范围内,煤中的汞几乎全部以Hg0的形式进入烟气;在烟气冷却过程中,部分Hg0同其他燃烧产物相互作用转化为Hg2+和Hgp.

    颗粒态汞绝大部分可被除尘、湿法脱硫等烟气净化装置捕集去除.气态二价汞可溶于水,也易于被颗粒物所吸附,因此易于被捕集和控制,被释放到大气中的二价汞造成局地污染;Hg2+加热至800℃左右可被还原为Hg0.气态元素汞(Hg0)不溶于水且极易挥发,难于控制,传输距离远,对环境影响大,但Hg0可被催化氧化为Hg2+.若排入大气,Hg2+和颗粒态Hg在大气中停留时间只有几天,Hg0则可停留1年以上.

    2 燃煤烟气中汞的监测方法

    目前常用的汞分析技术有冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAAS)、冷原子荧光法(CVAFS)、紫外差分吸收光谱法(UV-DOAS)等.因此,烟气中汞的监测关键在于采样以及样品的预处理过程.