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苯并芘是炼焦过程排放的特征污染物,是迄今为止发现的最强致癌物之一。焦化厂区苯并芘含量高于危害人体健康极限值数十倍,对焦化厂工人以及厂区周围居民身体健康产生极大危害。现有的污染源在线监控系统已实现对常规污染物的实时监控。目前关于苯并芘的监测方法主要经过实地采样、实验室前处理、仪器分析等一系列过程。该方法复杂耗时,无法做到快速监测,尚无成型的技术对炼焦过程产生的苯并芘进行实时监测,如果能找到苯并芘与总芳香烃浓度之间数值上的相关性,通过监测芳香烃浓度利用预测公式推算苯并芘的浓度,将会简化监测流程、缩短监测时间。本研究通过分析芳香烃与其中所含苯并芘之间相关性,运用一元线性回归模型,建立苯并芘浓度的预测方程。为苯并芘间接监测方法提供理论基础。通过分析炼焦苯并芘污染排放特征,为有效控制焦化厂区苯并芘污染提供科学依据。本文采集了焦化厂装煤、出焦烟气、燃烧室废气、焦炉顶与地面站空气中的样品,经过索氏抽提,利用重量法测定样品中总芳香烃含量,运用气质联用仪分析其中所含苯并芘的浓度,运用一元线性回归模型分析芳香烃与苯并芘浓度之间的关系。主要结论如下:1.焦炉顶无组织排放污染源排放的废气,颗粒态苯并芘与颗粒态芳香烃浓度之间有明显的线性关系。相关系数R=0.741,相关性显著。全态(气态加颗粒态)芳香烃与苯并芘浓度也呈线性关系,相关系数R=0.633。厂区地面站空气中颗粒态苯并芘与颗粒态芳香烃浓度之间也呈现显著的正相关性R=0.674。装煤过程中,各相中芳香烃与苯并芘未发现显著相关性。出焦过程排放废气中,气态芳香烃与苯并芘之间呈高度正相关,相关性系数为R=0.626;全态芳香烃与苯并芘之间呈现高度正相关性,R=0.611。燃烧室废气中,颗粒态芳香烃与苯并芘浓度相关系数R=0.703,呈显著正相关性。具有显著正相关的变量(R>0.6),均可建立线性回归预测方程。2.受温度影响,苯并芘在气、固相之间分配不同。温度越高,气相中存在的苯并芘越多,温度越低,固相中存在的苯并芘越多。苯并芘在某一相中赋存越多,该相中芳香烃与苯并芘之间相关性越显著。3.焦炉顶上空颗粒态芳香烃和苯并芘的浓度均大于气态芳香烃和苯并芘的浓度。地面站环境空气中气态芳香烃浓度大于颗粒态芳香烃,颗粒态苯并芘浓度大于气态苯并芘浓度。装煤出焦烟气中气态芳香烃浓度均高于颗粒态芳香烃浓度。除厂二外,各厂均呈现气态苯并芘浓度大于颗粒态苯并芘浓度。燃烧室废气中气态芳香烃和苯并芘浓度均高于颗粒态芳香烃和苯并芘浓度。4.厂区各点位苯并芘浓度由高到低分别为出焦>装煤>焦炉顶>燃烧室废气>地面站。焦炉顶是焦炉工人主要作业区,工人与苯并芘直接接触,对健康产生影响,焦炉顶无组织排放污染源应实施重点监控。5.现有机械化炼焦炉大气污染物排放标准只限定了颗粒相中苯并芘的浓度值,并未规定气态苯并芘的排放量。本研究发现焦化厂区气态苯并芘含量较高,因此应加强对气态苯并芘的监控。