2021年5月,实验室李玉忠教授团队在可凝结颗粒物方面取得新进展,相关研究成果以“Review of hazardous materials in condensable particulate matter”为题发表在国际知名期刊Fuel Processing Technology上。李玉忠教授为通讯作者,研究生张祝平为第一作者。
可凝结颗粒物(CPM)是指在排放前的烟气中处于气态,在排放后经过大气的稀释降温作用立即凝结形成的固态或液态颗粒的物质。CPM作为一种新兴的燃煤污染物,具有排放浓度高、形成的颗粒物直径小、成分复杂的特点。在目前,常规污染物已被控制在超低排放以下,然而CPM还缺乏成熟可靠的控制方法,且相关研究还不完善。但CPM中含有的挥发性有机物(VOCs)、多环芳烃(PAHs)、水溶性离子、重金属等在以往的研究中已经被深入关注。鉴于此,本篇综述讨论了CPM与PAHs、VOCs、水溶性离子、重金属的相关性,以求进一步认知CPM的危害,并为CPM控制方法的研究提供借鉴。
图1. CPM与PAHs、VOCs、水溶性离子、重金属的相关性
本综述对现有研究获得的不同排放源下的CPM成分进行了归纳总结,尤其确定了其含有PAHs、VOCs、重金属等危害性物质的事实。针对这几种物质,分别对它们的排放来源、煤燃烧中的形成过程、毒害性以及现有的控制方法进行了综述。通过燃煤颗粒物中水溶性离子的来源和CPM特性探讨,推测了燃煤CPM中水溶性离子的来源。通过将这些非CPM研究背景下的研究成果与CPM主题结合,明确了CPM对环境的危害性和对人体的毒害性,提出了利用现有污染物控制设备和吸附脱除等方法对CPM进行控制的建议。
该工作以一种全新的视角,以小见大。在CPM研究体系不够完善的情况下,针对CPM中的代表性物质,通过对CPM研究主题以外的相关成果进行探讨,为解决CPM治理问题提供启示,为未来CPM控制方法的发展提供思路和方向。