兰凤娟1 秦勇1,2 常会珍1 郭晨1 张飞1
基金项目:国家自然科学基金重点项目(40730422)资助。
第一作者简介:兰凤娟,1986年生,女,博士研究生,煤层气地质,13151981375,lanfj11986@126.com。
(1.中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏徐州 221116;2.煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 江苏徐州 221008)
摘要:一般来说,煤层气中重烃浓度低于3%~5%,然而某些地区煤层气中重烃浓度超过常规而显现异常。煤层气化学组成中隐含着极为丰富的成因信息,对重烃异常原因的研究能深化对煤层气成因的认识,推动煤层气地球化学基础研究的完善发展。本文归纳总结了国内外煤层气中重烃异常的分布和特征,以及目前学者们对重烃异常成因的诸多解释,对于这些解释笔者分别提出了自己的见解,为重烃异常成因的深入研究提供一个思路和切入点,认为还需结合具体地区综合考虑多种因素进行进一步研究。
关键词:重烃异常 分布特征 成因
Distribution Characteristics of Abnormal Heavy Hydrocarbon in Coalbed Methane and its causes
LAN Fengjuan1 QIN Yong1,2 CHANG Huizhen1 GUO Chen1 ZHANG Fei1
(1. The School of Resource and Earth Science, china university of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, china 2. Key Laboratory of CBM Resources and Reservoir Formation Process, Xuzhou, Jiangsu 221008, China)
Abstract: Generally speaking, concentration of heavy hydrocarbon of CBM is between 3%～5%, however, it is more than normal in somewhere. There is abundant genetic information in chemical composition of coalbed methane (CBM) . The research about its origin will deepen our understanding of origin and geochemistry of coalbed gas. This article summarizes the distribution characteristics of abnormal heavy hydrocarbon domestic and overseas and scholars“ explanations for its causes at present, giving the author“s own opinion which provides a starting point for the further research of the causes. It is thought that it still needs further study taking many factors into account in some definite area.
Keywords: abnormal heavy hydrocarbon; distribution characteristics ; causes
引言
煤层气主要由CH4构成,次要组分为重烃(C2+)、N2和CO2,微量组分有Ar、H2、He、H2S、SO2、CO等(陶明信,2005)。据Scott对美国1400口煤层气生产井气体成分的统计结果,煤层气平均成分为:CH4,93%;CO2,3%;C2+,3%;N2,1%;干湿指数(C1/C1~5),0.77~1.0(Scott,1993)。中国煤层气虽然总体上以干气为特征,但也发现了大量“湿气”的实例。这些实例中,煤层气中重烃浓度通常在5%~25%之间,甚至出现了重烃浓度大于甲烷浓度的现象(吴俊,1994)。就云、贵、川的龙潭组而言,云南恩洪矿区煤层气中重烃浓度往往较高,其次是黔西和重庆地区。在恩洪向斜,煤层气中乙烷浓度达4.38%~33.90%,一般在16%左右;丙烷浓度0.7%~5.88%,一般小于3%(吴国强等,2003)。不仅是恩洪,其他一些地区也出现重烃异常,如重庆天府矿区上二叠统焦煤煤层瓦斯中C2H6—C4H10浓度高达30.45%,是CH4浓度的1.98倍;南桐矿区煤层气中重烃的比例高达6%~15%(刘明信,1986)。
1 国内外煤层重烃异常分布
国内出现重烃异常的地区从南往北有云南、贵州、重庆、浙江、湖南、江苏、安徽、河南、陕西、辽宁、河北、内蒙古、黑龙江(见表1)。出现重烃异常的时代集中在石炭纪、二叠纪和侏罗纪,其中以二叠纪为主。煤化程度处于气煤、肥煤、焦煤阶段,在长焰煤中也有出现。重烃浓度介于0.1%~48.7%之间。出现重烃异常的煤层常常与油气有关联,有的在煤层中或其顶底板发现有液态油的存在,有的有明显的气显示和油显示。
表1 国内煤层气重烃异常分布表
续表
根据已查阅的资料,国外煤层中出现重烃异常的有美国、俄罗斯、德国。煤变质程度主要处于气肥煤阶段,重烃浓度最高大于43%。有趣的是许多出现重烃异常的煤田附近有一个与煤成气相关的天然气田或油田,有的煤层中也见到了液态石油或者有良好的气显示和油显示,因此有的学者就用石油气的成分来解释重烃浓度,认为与盆地深部层位的含油性有关,可能其运移是沿深断裂进行的(А.И.Кравцов,1983)。
表2 国外煤层气重烃异常分布表
续表
2 煤层重烃异常成因
关于煤层气中重烃异常的成因众说纷纭,有生气母质说、油气渗透说、接触变质说、煤化作用阶段说等。下面列出了重烃异常原因的各种假说。
2.1 生气母质
烃源岩的生烃母质组成特征影响着烃源岩的生烃品质和生烃潜力,是烃源岩研究的重要内容,其主要研究方法有两种:一是煤岩学的方法,一是干酪根方法,煤岩学法保存了有机质的原始状态与结构,有利于对成因的研究,镜质组反射率更可靠,干酪根法富集了矿物沥青基质中的那部分有机质,利于干酪根类型的确定(韩德馨,1996)。
煤岩显微组分很大程度上决定了煤层的产烃能力。通常认为,富壳质组煤层具有产油倾向,富镜质组煤层具有产气倾向。岩相学和地球化学研究表明,高或中等挥发分烟煤中,以壳质组分为主的腐泥煤生成湿气和液态烃,以镜质组分为主的腐殖煤生成干气(Rice D D,1993)。但某些种类镜质组分也具有生成较高重烃浓度气体的能力(Bertrand P,1984)。例如,新西兰富氢煤层中镜质组含量在80%以上,但具有很高的产油能力(Kilops S D et al.,1998);研究发现挪威北海中侏罗纪腐殖煤中壳质组含量和产油能力之间没有明确关系;Gentzis等认为,加拿大阿尔伯塔MedicineRiver煤层(乙烷和丙烷浓度5%)湿气来源于煤中大量的富氢镜质组分(Gentzis T, et al.,2008)。一般认为,惰性组由于芳构化程度和氧化程度更高及氢含量极低,不仅不能生油,而且产气量也比相同煤阶的壳质组和镜质组低,因而通常不把惰性组作为油气母质。但是近年来,经过煤岩学家的深入研究发现,某些惰性组分并非完全惰性,如南半球煤中“活性半丝质体”(RSF)的发现以及荧光与非荧光惰性体的划分(黄第藩等,1992),为惰性体成烃提供了有机岩石学证据。徐永昌等对惰性组分加热也曾得到产油量为2.94kg/t的残物(徐永昌,2005)。
笔者认为前人对煤岩显微组分对重烃产生的影响只是通过显微镜观测和测得的气组分的对比来进行的猜测,对具体显微组分对重烃产生的影响还没有进行过实验验证,尤其还未进行过煤化学结构特殊性的探索验证,还应对不同地区同类型的干酪根对重烃产生的影响进行深入研究。
2.2 微生物
微生物可以从两方面对重烃浓度产生影响,一是重烃菌有助于煤层产生重烃,一是微生物可以消耗掉重烃(如产甲烷菌),产生次生生物气,不利于重烃的保存。
一种解释认为自然界存在重烃菌,生物气中少量重烃是重烃菌的贡献,即生物成因说。但要证明生物作用可以形成重烃,必须有以下证据:在一定的地质背景下,生物成因气中可以含有少量的重烃组分(0.1%~0.2%);乙烷的碳同位素较轻(就目前所报道的碳同位素值都在-70‰~-55‰之间)(Mattavelli L and Martinenghic,1992),充分的证据证明无其他成因乙烷混入;还有一个重要的条件,就是在实验室内能够培养出产重烃菌。徐永昌等(2005)测得了陆良天然气乙烷的碳同位素组成δ13C2值为-66.0‰~-61.2‰,结合其单一的地质背景的分析,基本排除了热成因乙烷的可能,较明晰地显示了其为生物成因,对长期争议的生物作用是否可以生成乙烷给出正面的回答(徐永昌,2005)。
笔者认为重烃菌和细菌生源等有助于煤层产生重烃的因素尚需进一步验证;而影响到重烃的保存的次生生物气来解释重烃异常的前提是,整个向斜的煤层产生重烃的数量都很多,只是有的井田未受到微生物的影响而保存了下来,需要证明重烃正常区存在次生生物气。
2.3 催化作用
近年来,越来越多的学者开始注意催化作用对煤层气生成的影响,国内外学者研究中涉及地质过程中能起催化生气作用的无机质主要有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化物矿物、过渡金属元素等(吴艳艳和秦勇,2009)。催化剂对重烃生成的影响也有一些假说:
某些著作中提出一个假设,煤层中的重烃是由于甲烷、煤的灰分化合物和地层水的相互化学作用造成。据Е.Е.Вороищй的结论:包含在岩石孔隙中甲烷的氧化将导致高分子同系物的形成,其反映是:
Fe2O3+2CH4→2FeO+C2H6+H2O和2Fe(OH)3+2CH4→2FeO+C2H6+4H2O
但这种假设未必正确,还应研究煤层中重烃从属于矿物杂质的分布情况(А.ΝКраввцов,1983)。
火山活动及深部流体活动在沉积有机质生烃地质过程中的作用也日益受到重视。张景廉认为含煤盆地的原油可能的模式是深部氢气与有机质的加氢液化生烃,或是深部H2、CO2、CO在中地壳的低速高导层中经费托合成反应生成油气(张景廉,2001)。金之钧等认为,深部流体至少从3个方面影响烃类的生成:一是直接以物质形式参加生烃过程,深部流体中的氢与沉积有机质可能发生加氢反应而增加烃的产率;二是热效应,深部流体携带的大量热能有助于提高有机质成熟度,加快有机质生烃过程;三是催化作用,深部流体携带的各种元素可能成为烃源岩生烃的催化剂(金之钧等,2002)。实验结果表明:以熔融铁作媒介,CO2和H2可以合成烷烃类物质;地下深处的玄武岩、橄榄玄武岩和橄榄岩与实验室条件下的熔融铁类似(郭占谦和杨海博,2005)。
笔者认为若是火山活动及深部流体活动在煤层生烃过程中起到了的催化作用,可以很好的解释许多重烃异常点的分布特征,所以流体活动对重烃产生的影响值得深究。
2.4 煤化作用阶段差异
在煤层气热成因的中期阶段,有机质主要通过树脂、孢子和角质等稳定组分降解初期所形成沥青的转化,以及芳核结构上的烷烃支链的断裂,形成富含重烃的气体。肥煤和焦煤初期阶段是有机质生油的高峰期,这是造成煤层气中重烃浓度相对增高的一个重要原因。根据我国统计资料,在整个煤级序列中,镜质组最大反射率处于0.9%~1.4%之间煤层的煤层气中重烃浓度明显较高(吴俊,1994)。
笔者虽在肥焦煤阶段是重烃产生的最高峰,但只有少数肥焦煤中煤层气出现重烃异常,所以煤化阶段是重烃异常的影响因素,但却不是唯一的影响因素。
2.5 煤对气体组分的差异吸附作用
由于被吸附势的差异,煤对重烃气体成分的吸附能力比对甲烷的要大。在煤微孔中,重烃气体分子主要被吸附在孔壁表面,甲烷分子主要位于重烃分子吸附层之上。被吸附力的这种差异,造成甲烷分子易于运移,导致煤层中重烃气体相对富集(吴俊,1994)。
某些学者注意到由于镜质组吸附作用造成煤排出烃类成分的变化。Given、Derbyshire等、Erdmann等发现,煤层中产生的油被吸附在镜质组微孔中(GivenP,1984;Derby- shire F et al.,1989;Erdmann M and Horsfield B,2006)。Ritter采用分子直径的概念研究了镜质组中微孔的吸附作用,基于杜平宁一兰德科维奇(Dubinin-Radushkevitch)理论建立起来的镜质组吸附模型模拟排出了高含量的芳香族气体冷凝物,认为显微组分微孔的分布和交叉连接密度可能对煤层排出烃类的成分起着决定性作用,干酪根中吸附溶解过程影响到了煤层排出的烃类物质成分(Ritter U,2005)。
2.6 煤微孔隙分子筛作用
煤中孔隙分布极不均匀,对于分子直径大小不一的烃类气体具有明显的分子筛作用。甲烷气体分子直径最小,在煤层中最易运移;重烃气体分子直径较大,在运移过程中常受到孔径制约而停滞于孔隙中,使重烃气体相对富集,且常以较高压力状态存在(吴俊,1994)。
2.7 烃类物质驱替效应
许多煤层具有煤、油、气共生的特征,含油性高的煤层中较多的液态烃占据了煤中有效孔隙,并驱替气态烃运移。分子量越小,被驱替的效应就越为明显。这种差异驱替特性,造成C2以上重烃气体在煤层中相对富集(吴俊,1994)。
笔者认为差异吸附作用、分子筛作用、驱替效应涉及的是气体分馏作用使得重烃得以富集和保存,对此项因素的验证需排除生烃母质差异的可能性。
2.8 油气渗透说
主张油气渗透说者认为,煤层中存在重烃是油、气藏中石油或天然气渗透到煤层中的结果(于良臣,1981)。
2.9 构造作用
现在煤层中保存的烃气,不仅包括深成变质作用产生而保留下来的烃气,还应该包括叠加在深成变质作用之上的构造煤动力变质作用产生而保留下来的烃气。
赵志根等探讨了构造煤动力变质作用的生烃问题,认为:(1)构造煤在动力变质过程中有烃气形成;(2)动力变质作用所形成的烃气对瓦斯含量、瓦斯压力的增加起着重要作用;(3)重烃是在构造煤动力变质过程中形成的(赵志根等,1998)。曹代勇等认为构造应力影响化学煤化作用存在两种基本机制→应力降解和应力缩聚。应力降解是指构造应力以机械力或动能形式作用于煤有机大分子,使煤芳环结构上的侧链、官能团等分解能较低的化学键断裂,降解为分子量较小的自由基团,以流体有机质形式(烃类)逸出的过程。应力缩聚是指在各向异性的构造应力作用下,煤芳环叠片通过旋转、位移、趋于平行排列使秩理化程度提高,基本结构单元定向生长和优先拼叠、芳香稠环体系增大的过程,构造应力在煤化作用中有“催化”意义(曹代勇等,2006)。
笔者认为从构造的动力学机制来分析重烃的产生能解释某些地区重烃异常沿断层的分布的特征,但为何只有部分断层的两侧有重烃异常需进一步研究。
3 结论
(1)国内外均有较多地区的煤层气中出现重烃异常,出现重烃异常的时代集中在石炭纪、二叠纪和侏罗纪,其中以二叠纪为主。煤化程度处于气煤、肥煤、焦煤阶段,在长焰煤中也有出现。出现重烃异常的煤层常常与油气有关联,有的在煤层中或其顶底板发现有液态油的存在,有的有明显的气显示和油显示。
(2)从生气母质、微生物、催化作用、煤化作用阶段差异、差异吸附作用、煤微孔隙分子筛作用、烃类物质驱替效应、油气渗透说、构造作用等方面总结了目前学者对重烃异常可能成因的解释并分别提出了笔者的见解,认为重烃异常成因的研究对煤层气的成因、勘探和开发以及煤矿的安全生产都有着重要的意义,需结合具体地区综合考虑多种因素进行进一步研究。
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绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。包括原料和试剂在反应中的充分利用（原子经济性），它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段，是一门从源头上阻止污染的化学，绿色化学适用各种化学领域。是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂和产物、副产物等的使用和产生。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。 一、绿色化学是一种理念，它说明了化学对对环境的负面作用是可以避免的。 绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。它研究污染的根源--污染的本质在哪里，它不是去对终端或过程污染进行控制或进行处理。绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有"原子经济性"，因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。很明显，绿色化学要求负作用尽可能小，它是一种理念，是人们应该倾力追求的目标。 要预防化学污染，最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人，学生最早系统地学习化学知识是在中等基础教育阶段，这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中，使绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分，这是中学化学教育的崭新课题。要把绿色化学的理念贯穿到整个化学教育之中，首先，化学教育工作者要树立可持续发展的观念，绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。其次，化学教育必须体现绿色化学的新内容，要在课程教材中体现绿色化学的理念，使绿色化学的思想和内容贯穿于从基础教育到高等教育的始终。教师在课堂教学、实验等方面，要始终贯彻绿色化学的思想;要让学生了解绿色化学，树立起绿色意识，培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。从绿色化学的角度来看，中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等等都是值得讨论和重新考虑的。这给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染；而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献 二、在化学实验教学中要渗透绿色化学的思想。 化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象，增强直观的感性认识，而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质，从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。因此，化学实验教学中要力求利用最少的实验药品，获得最佳的实验效果，最大限度的减少废弃物，提高学生的环境意识是非常必要的，也是切实可行的。如微型实验；封闭式一体化实验；利用实验～投影放大等多媒体手段实验教学。 1、节约药品，最大限度减少污染源 微型化学实验是在实验操作技术是以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验方法。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。在微小型的仪器中，用尽可能少的试剂来进行实验(一般为常规量的十分之一至千分之一)。因为只有仪器微型化了，才能减少试剂在器皿上的附着量，同时还应尽可能减少中间产物的转移过程，以减少试剂在器皿上的附着。所以，微型化学实验不是常规实验的简单微缩，也不是对常规实验的补充，更不是与常规实验的对立，它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。尽可能小剂量是微型化学实验的核心，它是没有终止的，是动态发展趋势，它使每一个化学工作者无论在何种实验条件中都在考虑：“为了保护环境，只要能达到实验目的，我能不能把实验技术、方法、仪器和设计等改革一下，使改革后的实验相对于改革前，尽可能少用一点试剂? ”“尽可能小剂量实验”是一种思维方向，为了追求新的“尽可能小剂量实验”，解放人们的思想，推动化学实验的不断改变，这是化学实验改革和发展的动力之一，是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。在日常的化学实验教学中，怎样才能实现“尽可能小剂量实验”呢？请使用微型实验仪器。 2、创新改进实验，减少环境污染 在现行中学化学教材中，有些实验指明了药品浓度，有些实验没有指明了药品浓度。我对许多涉及药品浓度的实验探索和改进。既节约了药品、保证了实验效果，又减少了环境污染。1.指示剂浓度的减少，指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5％～1.0％，经改进可减少到0.1％～0.25％，也可以相应减少酒精的用量。2.对苯酚性质，苯酚溶液浓度由2％降至0.5％～1.0 ％，溴水浓度也可降低为橙红（稍浓）。3.对定性检验剂硝酸银浓度改进，配制银氨溶液，硝酸银浓度、氨水浓度可由2％降为1％。一般离子检验，硝酸银浓度0.1％就足够了。4.浓度对化学平衡的影响，硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度可由0.01mol/L降为0.0005mol/L，0.1mol/L不变。这些改动实验药品的浓度都增强了实验效果。降低实验药品浓度的例子还很多，作为化学实验工作者，应具有绿色化学的思想，并指导日常工作，尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的损耗，预防环境污染。 “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100％（原子经济性）。原子的利用率越高，意味着生产过程中废物的排放量越少，对环境的影响也越小。“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。绿色化学是“预防污染”的根本手段，而对污染物的处理，最根本的方法就是杜绝污染源。关于化工厂的选址，应充分考虑环境问题，要符合“省资源、节能源，省污染，减成本”的绿色化学要求。当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。1 化学所面临的挑战1.1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。1.2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。2.1 绿色化学的概念绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。2.2绿色化学的产生及其背景当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 2.3 绿色化学的核心内容原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是： 原子利用率= （预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。2.4 绿色化学的12项原则和5R原则为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：Ⅰ．减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。Ⅱ．重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。Ⅲ．回收——Recycling 回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ．再生——Regeneration 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ．拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。3 绿色化学的发展前景3.1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。3.2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。3.3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。3.4.提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。3.5.环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。3.6.物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。3.7.酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。3.8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。3.10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。浅谈绿色化学摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。关键词 绿色化学 环境保护 生物技术 前言 人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料1.1 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。1.2 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。1.2.1 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。1.2.2 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。1.2.3 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。1.3 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。 2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。 3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。 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《煤炭转化》1978年创刊，原名《煤炭综合利用译丛》，1992年更名为《煤炭转化》。是由国家科技部批准，太原理工大学、中国科学院煤转化国家重点实验室主办的一份向国内外公开发行的学术期刊．本刊连续列入《中文核心期刊要目总览》（1992，1996，2000，2004，2008版）；为《中国核心期刊》、《中国科技核心期刊》；连续1992年至今连续30次被评为“中国权威学术期刊”、“中国期刊方阵双效期刊”、“中国北方十佳期刊”、“中国北方优秀期刊”、“全国能源优秀期刊”、“华北地区十佳期刊”、“华北地区优秀期刊”、“山西优秀期刊”“山西一级期刊”；《煤炭转化》多项学术计量指标持续走在全国科技期刊前列。对国家自然科学基金资助项目以及其他重大重要项目的论文刊载率即基金论文比最高为1.380，名列中国国科技期刊第1位；影响因子连续进入“中国科技期刊影响因子最高的前300名排行表”．期刊机构用户达2000多个；国际个人读者分布27个国家和地区，高端用户除了国务院发展研究中心、香港中央图书馆、台湾汉学中心、国防大学、清华大学、北京大学、浙江大学等知名高校外，还发行于法国国防部、美国国会图书馆和日本国会图书馆等国家和地区。办刊宗旨：跟踪世界煤炭转化、煤炭综合利用的最新发展，报道国内外煤炭加工转化的科研开发等成果，促进我国煤转化科学的发展一、刊载内容 煤科学；煤的净化和燃烧；煤的热解和焦化；煤的气化和煤气净化；煤的液化和产品提质;煤转化过程中的催化；煤系资源的综合利用等．二、投稿要求 1．来稿要文字精炼，数据可靠，论点明确．“综述与专论”稿件不超过8 000字；“研究与开发”稿件不超过6 000字；论文要附200字的中文摘要和相应的英文摘要、3个～8个中英文关键词，题目、作者单位要译成英文．题目不得超过20字，来稿注明各作者职称，并提供作者电话和Email，通讯地址要详细．2．文中图表要少而精，原图及其图中字母、标值、标目必须清楚，图、表中的文字以及图注、表注以英文表示，图、表题文字以中英文表示．3．来稿须发电子稿件和打印稿1份，文稿中字母和符号要分清大、小写，正、斜体，上、下角标，所引参考文献必须是公开发表的，参考文献一般不超过30篇．只须列出主要参考文献，按引用先后列在正文中，引用多作者文献，列出三个作者后加“等”，参考文献必须按要求格式书写，否则退回重写．4．本刊严格执行国家技术监督局颁布的国家编排标准，不执行任何目前国内未经国家技术监督局颁布的电子版期刊规范．期刊 序号 作者(中外文一律姓在前，中国人的英译名不缩写)．题名[J]．刊名，年份，卷(期)：起止页码.?例1 [1] 刘泽常，高洪阁，王 力等．高温条件下钙基固硫剂脱硫特性研究[J]．煤炭转化，1999，22(4):54-56.[2] Eser S，Jenkins R G，Wei G Q et al．High Temperature Swelling of Coal/Tetralin Mixtures in a High Pressure Microdilatometer[J]．Fuel，1991，70：1445-1455.书籍 序号 著者．书名[M]．版次(第1版不注)．出版地：出版者，出版年．起止页码.例2 [1] 朱之培，高晋生．煤化学[M]．上海：上海科学技术出版社，1984．153-197.论文集 序号 作者．题名//主编：论文集名[C]．出版地：出版者，出版年，起止页码.?会议录 序号 作者．题名//整本文献的编者姓名ed(多编者用eds)，会议名，会址，开会年，出版地：出版者，出版年，起止页码学位论文 序号 作者．题名[D]．保存地点：保存单位，年份.专利 序号 专利申请者．题名[P].专利国别，专利号．出版日期.电子文献 主要责任者.题名:其他题名信息[文献类型标志].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期)[引用日期].获取和访问路径三、优先条件本刊对国家、省部级自然科学基金资助项目或重点攻关项目的有关论文及研究性论文，优先发表．作者须随稿提供项目证明，并注明项目名称、年度和编号.四、稿件审理1．根据本刊出版周期和编审程序特约定，自收到稿件之日起，三个月内不通知作者已采用者，可自行处理或向本刊询问，在投向本刊三个月内又投向他刊而未向本刊说明，并被他刊刊出，将在本刊刊出一稿多投者的姓名，同时通报给其工作单位的有关部门,并列入黑名单．?2．来稿文责自负，根据著作权法，本刊有权对文稿进行文字编辑加工和修改，如不同意请另投它刊或附说明．3．稿件一经刊用，将酌致稿酬，并赠当期刊物．
毕业论文格式 1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。 2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录） 3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。 4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。 5、论文正文： （1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容： a.提出-论点； b.分析问题-论据和论证； c.解决问题-论证与步骤； d.结论。 6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是： （1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。 （2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。 化学工程可以写工艺，或者废水处理方面的。开始也是不懂怎么弄，还是学长给的文方网，写的《臭氧氧化深度处理煤化工废水的应用研究》，非常专业基于Web的磷化工工艺安全评价系统的设计与实现废弃塑料裂解炼油过程控制系统的研究与设计高等职业教育化工工艺专业的教学改革与实践高纯磷化工工艺技术数据库开发化工工艺数据挖掘中数据预处理技术的研究与应用SketchUp在生物化工工艺流程设计方面的运用CD公司化工工艺专业设置及工艺开发室员工绩效评价的方案设计化工企业环境风险评价与突发环境事件应急预案研究化工过程仿真系统的开发危险化学品监管机制建构研究基于主题和主体框架的工程应用软件开发技术研究年产20吨OZ车间工艺设计化工仿真系统的研究与开发旋风滑弧非热等离子体反应器设计技术研究磷化工安全评价决策支持系统的设计与开发间接加热式热风循环干燥设备及工艺的本质安全化改进研究煤化工冷态半实物仿真培训系统的研究与设计磷化工环境评价决策支持系统开发和指导老师搞好关系，也要有真本事百度呗教师在服饰方面
中国资料：一般在万方数据库，或者中文期刊全文数据库等。外文资料很多，一般都在高校的数据库里面能查找到。另外还有中国，日本，美国，欧洲的专利资料中也能找到。都可以直接下载，关键看你自己需要查找什么样的关键词。知网很多，不过要收费。免费的可以在百度文库和爱问上面找煤化工参考文献网络上就有
《燃料化学学报》投稿须知 《燃料化学学报》是由中国科学院主管、中国化学会和中国科学院山西煤炭化学研究所主办，主要刊载国内外燃料化学基础研究及其相关领域的最新研究成果和进展。内容涵盖煤炭、石油、油页岩、天然气、生物质以及与此相关的环境保护和应用催化等方面。本刊自2007年起与Elsevier(爱思唯尔)出版集团合作，从每期出版的论文中选出4～8篇较好论文，出版到本刊英文电子版《Journal of Fuel Chemistry and Technology》(/science/journal/18725813)上。英文电子版期刊与印刷版期刊同步出版，英文电子版的版权归中国科学院山西煤炭化学研究所所有，由爱思唯尔负责其全球出版发行，通过爱思唯尔的ScienceDirect在线全文出版平台，向全世界相关的科研院所、大学、图书馆、公司及个人用户提供浏览和订阅。 1 投稿1.1 本刊热忱欢迎国内外学者投稿，中、英文稿均可。内容主要涵盖以下研究领域：能源转化和加工利用过程中的化学基础研究煤炭、石油、天然气、生物质新能源和替代燃料合成的应用催化基础研究氢能、燃料电池、合成燃料、C1化学能源转化、利用中的污染控制和环境保护化学基础研究废弃物处理、大气污染、水污染学报栏目设置： 研究论文 报道学术价值显著、实验数据完整、具有原始性和创造性的研究成果； 研究快报 迅速报道学术价值显著的重要研究工作最新进展； 研究简报 主要报道研究工作中的部分或阶段性的研究成果。 综合评述 一般为预约稿。系统介绍作者所从事的某一研究领域的工作及取得的学术成就，进行规律性概述，并能提出新的观点。1.2 来稿请邮寄单位推荐信原件，请注明文稿无泄密、无一稿多投和署名争议等内容，并加盖公章。参考格式可从学报网站下载（）。第一作者（或投稿作者）为研究生的，请在推荐信上加注导师（通讯联系人）签名。投稿论文内容为第一作者上研究生时的主要工作，目前第一作者已到新的工作单位，且论文署名第一单位为新的工作单位的稿件，除需要第一单位的推荐信外，请附带第一作者上研究生时单位的署名认可信，并加注导师的签名。 本刊将以收到推荐信原件的日期作为正式的投稿日期，并开始进行稿件的初审。若在收到作者电子稿后两周内编辑部仍未收到该篇稿件的单位推荐信，本刊将认为是作者自动撤稿。1.3 单位推荐信邮寄地址：山西 太原 桃园南路27号 太原市 165信箱 中国科学院山西煤炭化学研究所 《燃料化学学报》编辑部 邮编：030001 2 稿件及出版2.1 从收到推荐信之日起开始审理，一般在2～3个月内会有结果。对不宜采用的稿件我们将尽快通知作者。不刊用的稿件恕不退还。对于超过3个月未收到消息的稿件，可向编辑部查询。2.2 接收稿件的出版日期，将根据文章的质量和修改稿返回日期，由编辑部决定。任何其他希望提前出版的理由本刊恕不考虑。2.3 即将刊出的稿件，编辑部会提前1个月左右通过E-mail给作者发校对稿和版权转让协议（由于页码所限，每期会有3～4篇版面调整机动稿，被调整下的稿件将顺延至下期发表）。请作者在收到校对稿后7日内将校对意见通过E-mail返回编辑部，逾期未收到作者校对意见将视为对默认校对稿。经全体作者同意并签署版权转让协议后，请在7日内将原件扫描后E-mail、或传真发送至编辑部，未签署版权转让协议的稿件本刊将不予发表。2.4 作者投稿时不需要交任何费用。校对稿发出后将通知作者交论文发表费，论文发表费包括版面费（100元/页）和审稿费（150 元/篇）。论文发表费将给作者出具正式税务发票，发票单位为通讯联系人所在单位，所以务必请作者投稿时提供准确的通讯联系人及其单位。由于需要统一去我所财务处开发票，作者收到发票可能要耽搁1个月左右，请作者谅解。2.5 经审查推荐录用为在印刷版和英文电子版同时发表的文章，编辑部将E-mail通知作者进行中文文章的翻译（英文文章亦通知作者），接到通知后，作者如在规定时间（3周）内完成文章的翻译并返回编辑部，将免收相应的印刷版文章的版面费和审稿费（稿酬亦无。英文电子版无版面费、审稿费和稿酬），并酌致与稿酬相当的翻译费。2.6 期刊印出后，酌致稿酬，并赠当期期刊2本和分装本10份。稿酬和赠送期刊将邮寄给通讯联系人（导师、付论文发表费单位）。对于其他额外刊物、分装本、正式稿件电子文本等要求，编辑部恕不回复。 3 稿件格式及要求3.1 文章题目应明确简洁地反映研究成果的实质和特点，长短适宜，不使用不规范的缩略语、符号和代号，不常见的外文名语和化合物应写全称。3.2 作者的工作单位应写标准全称；外国作者的姓名请写全称，名字部分不要缩写，单位请用中文写出单位名称、城市、国家和邮政编号。3.3 请在文章首页下角注明以下信息：（1） 基金资助项目的基金名称和项目批准号；（2） 通讯联系人及其电话、传真和电子信箱；（3） 第一作者简介，包括性别、出生年、籍贯、职称、学位及研究方向。3.4 中文摘要包括文章主要结论，要具体到数据，中文摘要不多于350个汉字。3.5 英文摘要应比较具体（1） 英文摘要的句型力求简单，通常应有10个左右意义完整、语句顺畅的句子；（2） 英文摘要不应有引言中出现的内容，也不要对论文内容作诠释和评论，缩略语、略称、代号，除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外，在首次出现时必须加以说明。3.6 关键词应在摘要后面给出，为适应计算机自动检索的需要，一般选取3~6个能反映文章特征内容，通用性比较强的中英文词。3.7 前言应简要说明下列问题（1） 在前言中简要介绍国内外相关研究的历史和现状，引出有代表性的参考文献，特别是近2年的最新进展；说明本文的研究目的、拟解决的问题及采用的方法和手段；（2） 介绍背景时不应忽视国内同行的工作，请引用本领域国内核心期刊上的优秀文献；（3） 对于作者本人的系列工作，应引出前面已发表过的文献，以便保持信息的完整性；（4） 前言的篇幅不宜过长或过短，不应描述实验结果；（5） 文章中提到文献的作者时，只须写出第一作者的姓氏，多于一位作者时后加“等”或“et al”，文献编号紧接其后，如“Munroe等[3]”。3.8 正文可以包括：实验和观测方法、仪器设备、材料原料、实验的观测结果、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。“实验部分”和“结果与讨论”部分应分清层次，并加上适当的小标题。“实验部分”应较详细地描述实验方法和实验条件，以使他人能够进行重复实验为准。试剂和仪器用中文标明生产厂家、规格、型号及名称。催化剂应给出具体的组分及含量，如涉及保密，请先申请专利，待专利批准后再发表文章。3.9 物理量、计量单位及其符号应按照国家标准执行，例如：（1） 物理量（斜体）：浓度用小写c，压力用小写p,摄氏温度用小写t，热力学温度用大写T，产率w，选择性s，转化率x,化学位移δ，质量比m/m，摩尔比n/n，质量分数w,体积分数 Ф；（2） 单位（正体）：秒s（不用sec）,分钟min，小时h，天d，浓度mol/L，压力Pa，长度nm，转速r/min，化学位移的单位是1（可不写，用ppm者应去掉ppm）。以ppm,ppb等表示某物质的含量是不确切的，应根据不同情况分别改为质量分数w，体积分数Ф，摩尔分数x或质量浓度(g/mL)等；（3）特别注意“ppm”不能使用。3.10 图表要避免重复，数目尽量精简，同一来源的数据只需用图或用表表达一次，能合并的图尽量合并，能用文字叙述时（如只有3~5个数据时）尽量不使用图表。图表应具有自明性，即不看正文，仅从图表及其标题和注释等内容就可获知有关实验对象、方法、条件及结果等信息。注意事项如下：（1） 图表中的图题和表题需中英文对照，其它文字均采用英文；（2）图表的标题应详细完整；（3）在图注和表注中给出主要的实验条件；（4）图表中若有缩写词或代号，就在第一次出现时在图注或表注中给出全称或解释；（5）图片与图中说明文字尽量分开。曲线分别用“a、b、c等”英文小写字母表示，曲线说明和符号说明等列于中英文图题下方。（6）文中各插图均为黑白图，尽可能采用origin绘图软件生成的文件。 具体参数如下：字体（Time New Roman）、字号（21）； Format →Page →Graph1(Width: 20 cm; Height: 13.5 cm) →Layer1(Left: 2.8 cm; Top: 0.5 cm; Width: 16.7 cm; Height: 11 cm)→Line(Width: 1; Color: Black) →Symbol(Size: 6)（7）如有照片，请提供层次分明的黑白照片（最好提供单独的JPEG图形文件）；（8） 对于那些没有数据而且虽经作者处理但图的质量仍较差的谱图（即由谱学仪器绘制的图），请作者提供其原始谱图或质量好的复印件。 参考文献的著录请参照下列格式:1） 总体规范参考文献类型及载体类型标识可参见表1按下面格式著录：［文献类型标识/载体类型标识］例： ［J］—纸张期刊 ［J／OL］—网上期刊 ［M］—纸张图书 ［M／CD］—光盘图书［DB／OL］—联机网上数据库［DB／MT］—磁带数据库 ［CP／DK］—磁盘软件［EB／OL］—网上电子公告表 1 参考文献类型及载体类型标识参考文献类型期刊文章 专著 论文集 学位论文 报告 标准 专利 报纸文章 各种未定义类型的文献J M C D R S P N Z电子参考文献类型 载体类型数据库 计算机程序 电子公告 磁带 磁盘 光盘 联机网络 纸张 数据库DB CP EB MT DK CD OL 不注明 DB参考文献按国家标准GB/T7714-2005“文后参考文献著录规则”著录。各类参考文献格式如下：(1) 期刊文章［序号］作者 (列出全部作者). 章题名［J］. 刊名， 出版年， 卷(期)： 起止页码.例： 郭小汾, 杨雪莲, 陈勇, 谢克昌. 垃圾中可燃物的燃烧动力学研究[J]. 燃料化学学报, 1999, 27(1): 62-67.（GUO Xiao-fen, YANG Xue-lian, CHEN Yong, XIE Ke-chang. Combustion kinetics of combustibles in municipal solid waste[J].J Fuel Chem Technol, 1999, 27(1): 62-67.）(2) 专著(书籍)、论文集［序号］作者. 书或文集名［M或C］. 版本(第1版不注). 出版地： 出版者， 出版年.例： 刘振海. 分析化学手册（第八分册）热分析[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 2001.(LIU Zheng-hai. Handbook of analytical chemistry-thermal analysis (Vol.8) [M]. 2nd ed. Beijing: Chemical Industry Press, 2001.)(3) 学位论文、报告［序号］作者. 论文或报告题名［D或R］. 保存地点： 保存单位， 年份.例： 李春义. 同位素瞬变实验方法的建立及Ni/Al2O3催化剂上CH4部分氧化制合成气反应机理的研究[D]. 北京: 石油大学, 1999.（LI Chun-yi. Mechanistic study on partial oxidation of methane to syngas over Ni/Al2O3 catalyst[D]. Beijing: University of Petroleum, 1999.）(4) 专著、论文集中的析出文献［序号］作者. 析出文献题名[C]// 主编. 专著或文集名. 出版地： 出版者，出版年: 析出文献起止页码.例： 赵增立， 唐兰, 马晓茜. 生物质的氮气等离子体热解研究[C]//第十届全国等离子体科学技术会议暨全国青年等离子体讨论会论文集. 长沙: 国防科技大学出版社, 2001: 156-159.（ZHAO Zeng-li, TANG Lan, MA Xiao-qian. Biomass pyrolysis in an argon/hydrogen plasma reactor[C]//Processings of 10th China plasma science & technology conference and youth forum on plasma science & technology. Changsha: National Defence Science & Technology University Press, 2001: 156-159.）(5) 专利［序号］发明人. 专利题名： 专利国别，专利号［P］. 出版日期（年-月-日）.例： 刘冠华, 左丽华, 舒兴田. β沸石/硅胶复合催化材料的制备: 中国，1084101A[P]. 1994-01-01.（LIU Guan-hua, ZUO Li-hua, XHU Xing-tian. The preparation of multiplex catalytic material containing zeolite beta and silicon gel: CN, 1084101A[P]. 1994-01-01.）(6) 国际、国家标准［序号］标准编号， 标准名称［S］.例： GB/T528, 硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定［S］.(GB/T528, Vulcanized rubber and thermoplastic elastomer-determination of elongation[S].)(7) 电子文献［序号］主要责任者. 电子文献题名［电子文献及载体类型标识］. 电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期(任选).例： 万锦堃. 中国大学学报论文文摘 (1983～1993). 英文版［DB/CD］. 北京： 中国大百科全书出版社， 1996.王明亮. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展［EB／OL］. /pub/wml.txt/980810-2. html, 1998-08-16/1998-10-04.(8) 各种未定义类型的文献［序号］主要责任者. 文献题名［Z］. 出版地： 出版者， 出版年.
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大学化学大气污染现状及措施学 院：指导老师：专业班级：学生姓名：学 号：大气污染现状及措施摘要：我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。随着经济的发展和人们对大气保护意识不足，大气污染越来越严重。提高全民的环保意识，防治大气污染越来越重要。 关键字：大气污染 健康 环境 可持续发展 防治Atmospheric Pollution Situation and MeasuresSummary:We humans live in the bottom of the Earth's atmosphere, and the moment withoutthe atmosphere.The atmosphere is the proliferation of life on Earth, human development, provides an ideal environment. Its status and changes, and always affect human activity and survival. Witheconomic development and people's lack of awareness on the protection of the atmosphere, air pollution isgetting worse. Raise people's awarenessof environmental protection, prevention of airpollutionis increasingly important.Keywords: Air pollution preventionand control healthy environment forsustainable developme1大气污染的概念按照国际标准化组织（ISO）的定义，“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。大气污染物主要分为有害气体（二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾卤族元素等）及颗粒物（粉尘和酸雾、气溶胶等）。它们的主要来源是工厂排放，汽车尾气，农垦烧荒，森林失火，炊烟（包括路边烧烤），尘土（包括建筑工地）等。 2 大气污染的现状2.1.大气污染物排放总量现状当前，我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，以华中酸雨区为重。 2.2环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足人们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制汀一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台，本身就是造成加重大气污染的诱因，所造成环境危害和损失是难以挽回的。2.3 能源、利用不合理，能源浪费严重能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一，主要表现如下： (1)在我国 一次能源消费结构中，煤炭占75%，而用于发电的煤量仅占总煤量的35%，其它煤炭则用于工业及民用燃烧，有84%的煤炭直接燃烧，这种煤炭消费构成是恨不合理的。 (2)我国煤炭生产过分注重产量的增加，对控制高硫煤问题重视不够，主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。。 (3)各类燃烧设备技术及制造水平较低，能源利用率不高，使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。 (4)乡镇工业发展迅速，大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后，生产设备简陋，资源能源利用率极低，所造成的大气污染是惊人的。 2.4.大气污染防治的资金投入不足 （1）我国工业发展的起点低，基础工业整体水平提高较慢，技术改造难度大，污染欠帐多。 （2）国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱，远远不能满足需要。 （3）城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢，关键还是资金投入不到位的问题。 （4）排污收费标准太低，使得污染企业宁可交排污费，而不愿意花钱治理。2.5 执法不严，监督管理力度不够 尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展，但有法不依，执法不严，违法不究的现象仍然十分严重。 （1）一些地方政府干预环保部门执法，批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目；不执行国家“先评价，后建设”的规定，出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目 （2）地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严，超标现象比较普遍。 (3)由于各地监测机构受到经费的限制，不能普遍开展对污染源的经常性监督监测，从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差，实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标，但实际运行中却超标排放。据估算，全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%，工业窑炉平均为50%，地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。 (4)机动车污染防治起步晚，排气监督管理机制还未真正建立，各监督执法部门职责不清、监督不力，尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱 2.6缺乏实用的治理技术我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面，虽然做了不少工作，但与大气污染控制的需求差距还较大，资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术；冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术；机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。 3 大气污染的危害3.1对人体健康的危害3.1.1急性中毒 大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害。 3.1.2慢性中毒 大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。 3.1.3致癌作用 这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。这里所指的“癌”包括良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中致癌物可分为化学性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用过程相当复杂，一般有引发阶段，促长阶段。能诱发肿瘤的因素，统称致癌因素。由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤，称环境瘤。 3.2对工农业生产的危害 大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害，从经济角度来看就是增加了生产的费用，提高了成本，缩短了产品的使用寿命。 大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。 3.3对大气和气候的影响 大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40% 。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。 从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物，大多具有水汽凝结核或冻结核的作用。这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶，从而改变了该地区原有降水（雨、雪）的情况。人们发现在离大工业城市不远的下风向地区，降水量比四周其它地区要多，这就是所谓“拉波特效应”。如果，微粒中央夹带着酸性污染物，那么，在下风地区就可能受到酸雨的侵袭。 大气污染除对天气产生不良影响外，对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响，人类必须充分认识到这一点。 4大气污染的防护措施4.1. 合理安排工业布局和城镇功能分区应结合城镇规划，全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区，位置应当在当地最大频率风向的下风侧，使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。 4.2. 加强绿化植物除美化环境外，还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘，吸收大气中的有害气体等功能。 4.3. 控制燃煤污染①采用原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。③开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.4.4. 加强工艺措施①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。 4.5.交通运输工具废气的治理减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量，加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器，使燃料充分燃烧，减少有害物质的排放。转化器中催化剂用高温多孔陶瓷载体，上涂微细分散的钯和铂，可将NOX、HC、CO等转化为氮气、水和二氧化碳等无害物质。另外，也可以开发新型燃料，如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料，降低尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆，也是解决环境污染的有效途径。 4.6.烟囱除尘烟气中二氧化硫控制技术分干法（以固体粉末或颗粒为吸收剂）和湿法（以液体为吸收剂）两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释，一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显，过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。5 大气污染与可持续发展 1地方政府对环境质量负责，走可持续发展的道路。各级政府要对本辖区的大气环境质量负责，充分认识走可持续发展道路的重要性。在研究经济社会发展的重大战略和重大项目时，应充分考虑环境保护的要求。城市大气环境质量应普遍达到国家二级标准。采取措施落实跨世纪绿色工程规划和主要污染物排放总量控制计划，根据本辖区大气环境质量控制目标分解总量指标，并从资金、监督管理等方面予以保证。尤其是大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造排放二氧化硫和烟尘的项目，必须采取有效措施控制污染物排放总量，或者由项目建设单位或当地人民政府负责削减区域内其它污染源的排放量，确保大气污染物排放量控制在区域总量控制指标内。2.发展清洁能源，改善能源消费结构。逐步减少直接消费煤炭，提高使用燃气、电力等清洁能源的消费比例。逐步提高车用燃油质量和标号，加速淘汰含铅汽油，使我国的汽油尽快向无铅化、高标号方向发展。2000年已完成禁止生产、销售和使用含铅汽油。积极开发各种低污染汽车，如天燃气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、电动汽车等。3.推行煤炭洗选加工，控制高硫份、高灰份煤炭污染。严格控制高硫高灰份煤炭的开采和推行煤炭洗选是减排二氧化硫的重要措施，规定：(1)不得再批准开采硫份大于3%的煤矿，对现在硫份大于3%的煤矿实行限产、配采或予以关停；(2)大力提高原煤入洗率。对新建硫份大于1.5%的煤矿要求配套建设煤炭洗选设施。对现有硫份大于2%、无机硫含量占总硫分大于50%的煤矿，在2005年内配套建设煤炭洗选设施；(3)对于煤炭洗选后没有回收硫铁矿的煤研石，不能作为燃料用于发电； 4.淘汰落后生产工艺，防治工业废气污染淘汰严重污染环境的落后工艺和设备，采用技术起点高的清洁工艺，最大限度地减少能源和资源的浪费，从根本上减少污染物的产生和排放，减少末端污染治理所需的资金投入。5.加强大气污染防治实用技术的椎广从国情出发，尽快开发推广技术可靠、经济合理、配套设备过关的大气污染防治实用技术，重点领域包括煤炭洗选脱除有机硫、工业型煤、循环流化床锅炉、煤的气化和液化、烟气脱硫、转炉炼钢收尘、焦炉烟气治理、陶瓷砖瓦窑黑烟治理等。6.完善环境监督管理制度：主要包括：(1)所有超标排放大气污染物的单位到2000年达标排放，制定实施计划，落实治理资金，分阶段完成限期治理任务。(2)各地将排污总量指标分配到排污单位，实施排污许可证制度，使排污单位明确各自的污染物排放总量控制目标，对污染源排放总量实施有效控制。排污单位必须按照环境保护部门根据环境质量要求核定的允许排放量组织生产。(3)建立了对工业部门环保工作的监督机制，要求各部门切实采取措施落实本行业“九五”环保计划。(4)二氧化硫排污收费试点地区由“两省'，、“九市"扩大到两控区。提高二氧化硫排污收费标准，使其逐步达到高于治理成本，促使排污企业积极增加投入，主动治理污染。6 最先进的十大空气污染控制技术1、清洁的HEPA过滤器极细玻纤丝绝对过滤器比纤维过滤器更为有效。连续清洁技术使它可用于污染控制。新的空气毒性法将使毒性最大的物质排放量每年仅为几磅。这只能靠清洁的HEPA过滤器才能实现，而传统的纤维过滤器每年的毒物排放量达几百磅之多。2、冷凝式热交换器欧洲和美国的试验结果表明，冷凝式热交换器可大大减少有毒物质的排放并降低用电成本。它能从废气中获取更多热量，使煤或油转变为电能的效率提高4％，减少温室的耗气量。其更大的优点是使重金属冷凝，除去多种空气毒素。3、污染小、利用完全的焚化系统目前欧洲正在采用这一新技术。第一级除尘器生产工业用盐酸，第二级除尘器生产墙板用石膏。重金属被密封在一种山烟灰（惰性材质）制成的玻璃化产品中。这种所谓的防毒面具技术还包括最后级的激化炭过滤器，可消除所有的污物。4、质量测量连续排放监测技术欧洲的几项新技术可连续测量出排放粒子污物的重量。它比不透明监测器要精确得多，完全符合新的空气污染条例。5、电站锅炉用的脉冲式喷气发动机的改良用脉冲式喷气过滤器替代内部除尘器或用小型高速尾部脉冲式喷气过滤器代替相关除尘器，为减少粒子开辟了新路。6、硫、硫酸生产S02分离系统用较小成本把炉气S02转变为有用硫及硫酸的技术正在不断进步。催化剂转化、分离及现场硫酸胺生产技术将很快步入商业化。7、坚固及半坚固的过滤介质从低温塑料到高温陶瓷的许多新材料正逐渐被用于制造坚固及半坚固的过滤介质，提供多种先进性能，包括高效率、长寿命及耐高温。8、湿式电力除尘器这种旧技术已有了新用途，可用于尾端装置以除去大量的重金属及湿气。新材料的开发，尤其是塑料使得这一技术发挥得淋漓尽效。9、利用晶粒介质去除S02技术美国已允许在电站锅炉及工业锅炉干燥系统中应用液体或固态石灰或石灰石床除去S02。这种技术可在钙量相对少的情况下除去90％以上的S02。10、沸石技术沸石正被证明在吸附及催化方面有着许多新用途，在捕捉N02和VOCS方面性能卓著，其应用前景十分广阔。参考文献：杨齐民;激光遥测大气污染[J];激光杂志;1980年03期高源;中国大气污染的现状及对策[J];科学对社会的影响;1994年01期毛志平;浅谈大气污染[A];中国文物保护技术协会第二届学术年会 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摘 要 用不同 pH 值溶液对炉前原煤、灰化灰、底灰、飞灰进行了对比淋滤试验，重点考察了 As、Zn、Pb、Ni、Sr 等 5 种元素的淋出行为。发现溶液的 pH、淋滤时间，特别是元素的性质及其赋存状态对元素的淋滤难易程度有重要影响。所分析的 5 种元素中，Sr 以强淋滤为主，Pb 和As 以强淋滤和中等淋滤为主，Ni 以中等淋滤为主，而 Zn 则为难淋滤元素。
任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑
随着工业的发展，燃煤增加，其固体废渣不加筛别地被用于填沟造田、筑路或随意堆放在饮用水源附近，由此而引起的重金属污染问题日益严重。近年来，国内外一些学者开始注意这方面的问题［1 ～ 2］。
为进一步考察煤及其燃烧产物中微量元素对水环境的污染情况，笔者用不同 pH 值溶液对原煤( 炉前煤 C) 、灰化灰( AA) 、底灰( BA) 和飞灰( FA) 进行了对比淋滤试验，除了兼顾元素的性质外，重点测定了 As、Zn、Pb、Ni 等几种元素。
一、淋滤试验工作条件及步骤
1. 样品和酸溶液的准备
将样品粉碎并过 40 目筛，搅拌均匀，然后按 4 分法对角取样 20g，装入直径为 100mm的淋滤柱内，用手指轻敲柱壁，使样品在柱内堆实。用 HNO3将去离子水调出 3 种酸度( pH = 2. 0，4. 0，6. 5) 的酸溶液备用。
2. 淋滤试验操作步骤
( 1) 将淋滤所用的各种器皿和试管均用 14% HNO3浸泡 24h 再用去离子水冲洗干净后使用。
( 2) 将淋滤柱固定好，分别用不同 pH 的酸溶液进行淋滤，使柱内样品层上始终保持约有 2cm 厚的液层，控制流速为 2. 0mL /h。
( 3) 淋出液用 100mL 容量瓶接收，每隔 10h 取淋出液样 1 次，并测定其 pH 值，试验延续 60h 以上。
( 4) 测定淋出液中 As、Zn、Pb、Ni、Sr 等的浓度，同时测定酸溶液的空白值，两个数值之差即为测定结果。
( 5) As 用原子荧光法测定，其他元素用火焰原子吸收法或石墨炉原子吸收法测定。
二、试验结果分析
为比较各种样品在不同酸度条件下各元素被淋出的难易程度，建立了如下淋滤强度模型:
任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑
式中:Lx为x元素的淋滤强度;ax为x元素在淋出液中的浓度(mg/L);V为淋出液总体积(mL);Ax为x元素在样品中的浓度(mg/L);M为样品的总质量(g);t为淋滤时间。
采用模型对各样品经不同pH值酸溶液淋滤30h后，对Sr、Zn、Pb、Ni、As等元素的淋滤强度进行了计算，结果表明pH值、元素的性质和赋存状态、淋滤时间对元素的淋出行为有重要影响(表1)。
1.pH值影响
所分析的5种元素的淋滤强度Lx均有随pH降低而增大的趋势(表1)。绝大多数金属氧化物或化合物是酸可溶的［3］，而且酸性越强，淋滤强度越大，表明酸雨问题较重的地区，其对暴露于空气中的煤堆、灰渣堆中微量元素的淋滤也更为强烈。此外，居民取暖及燃料用煤的灰渣常与城市的其他垃圾堆放在一起，这些垃圾堆含有大量的有机质，在微生物作用下会分解出CO2、H2S和各种有机酸，不仅引起垃圾场附近地下水pH值降低［4］，而且也强化了其中金属元素的淋滤作用。
2.元素性质和赋存状态的影响
按Lx≥5为强淋滤，1≤Lx<5为中等淋滤，0.5≤Lx<1为弱淋滤，Lx<0.5为难淋滤，对各样品在不同pH值条件下各元素的淋滤强度进行的分级(表2)表明，Sr以强淋滤为主;Pb和As以强淋滤和中等淋滤为主，与Matsukata［1］报道的结果一致;Ni以中等淋滤为主，个别情况下为强淋滤和弱淋滤;而Zn除在C中为中等淋滤外，其余则以难淋滤为主。不同元素或同一元素在不同样品中所表现的淋滤强度的差异一方面与元素的性质有关;另一方面与元素在样品中的赋存状态有关。Sr在C中常置换CaCO3中的Ca，而在AA、FA、BA中则转变为SrO2，在水溶液中则以Sr(OH)2存在，这些化合物均溶于酸，且酸度越大，溶解度越大［3］。单质As和Pb与HNO3所起反应及机制见文献［5］。
关于元素的赋存状态对淋滤强度的影响，一般认为，从水溶态及可交换态→碳酸盐、铁锰氧化物结合态→有机质结合态→进入晶格态，元素结合的牢固程度不断增强。依实验，如Sr在C中以有机质结合态为主，占69.25%，进入晶格态占17.43%，在AA、FA中均以碳酸盐、铁锰氧化物结合态为主，分别占65.94%和59.24%，而进入晶格态分别为1.91%和10.64%，但在BA中进入晶格态则猛增为43.41%。所以当pH=2.0时，C、AA和FA中Sr的淋滤强度分别为19.01、21.47和13.81，而在BA中由于进入晶体态的Sr比例大，致使淋滤强度降至4.33(表1)。再如Zn在C中进入晶格态的占46.7%，但在AA、FA和BA中进入晶格态的比例则分别增为81.67%、75.95%和76.17%，所以Zn在C中为中等淋滤，而在AA、FA和BA中则均为难淋滤(表2)。Ni在C中进入晶格态占58.13%，但在AA、FA和BA中该赋存状态所占比例明显增加，分别为85.93%、84.49%和87.08%，因此当pH=2.0时，Ni在C、AA、FA和BA中的淋滤强度分别为10.60、4.98、2.90和1.38，强度显著减弱。
表1 各样品在不同pH条件下元素的淋滤强度
表2 淋滤强度分级
3.淋滤时间的影响
不同样品当淋滤液pH=2.0时各元素在淋出液中的浓度随淋滤时间的变化见表3。在表3的下方示意性地绘制了浓度变化趋势曲线，从表3中可以看出其有3种基本类型:①“抛物线型”，这种类型最为普遍，所分析的元素中Sr、Ni、As均具有此种变化趋势;②“逐渐降低型”，为各样品中的Pb所独有;③“逐渐上升型”，Zn具有这种变化趋势。显然前2种是符合客观规律的基本类型，而第三种类型只是暂时现象，如果将淋滤时间无限延长，那么必然会转为第一种类型。这表明:不同元素可以具有不同或相似的浓度变化趋势，但同一元素的浓度变化趋势是比较固定的，如S在C、AA和FA中均属“抛物线型”，而Pb在各样品中则均属“逐渐降低型”。淋出液中各元素浓度变化趋势的差异可能主要与元素的性质和赋存状态有关。
表3 pH=2时，淋出液元素浓度随时间的变化 单位:mg/L
三、结论
(1)不同元素因化学性质的差异及在不同样品中赋存状态的差别而呈现不同的淋滤行为，溶液pH值和淋滤时间对元素的淋滤行为也有重要影响。
(2)淋滤强度Lx越大，在初始一定时间内的滤出率也越大。
(3)所分析的Pb和As2个有毒元素属于强淋滤和中等淋滤元素，Pb在C、AA、FA和BA中的最高淋出浓度分别可达2.0、6.0、2.75和1.75mg/L，As在AA和FA中的最高淋出浓度均为0.98mg/L，而生活饮用水的卫生标准中Pb和As的最高容许浓度均为0.05mg/L(GB5749-85)，相差数十乃至上百倍，因此煤或灰渣堆放在水源水之上或附近，可能会造成一定程度的污染。
参考文献
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(本文由王运泉、任德贻、尹金双、李亚男、王秀琴、谢洪波合著，原载《环境科学》，1996年第17卷第1期)
