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本研究以电厂燃煤烟尘为研究对象,采集了山西省8家燃煤电厂的除尘器下载灰样品进行分析测试,建立了电厂燃煤烟尘PM2.5和PM10化学成分谱,分析了分别以无烟煤和煤矸石为燃料的电厂燃煤烟尘中化学组分的差异,并运用富集因子法和地质累积指数法对电厂燃煤烟尘中的重金属元素污染程度进行了评价,运用分歧系数法比较了本研究建立的成分谱与国内外其他城市之间的差异,并对电厂燃煤烟尘中的重金属进行了健康风险评价,研究结果表明:(1)电厂燃煤烟尘的PM2.5和PM10的化学成分谱包括化学元素谱、离子谱和碳组分谱3部分;Ca、Si、SO42-是本研究电厂燃煤烟尘PM2.5和PM10化学成分谱中的含量最丰富的化学组分,主量成分包括Ca、Si、SO42-、OC、EC、Fe、Al、Ca2+、Mg、K、Cl-,其中地壳元素含量最高;地壳元素、痕量元素、EC和OC更容易富集在细颗粒上;电厂燃煤烟尘呈酸性。(2)以煤矸石和以无烟煤为燃料的电厂燃煤烟尘成分谱之间最大的差别为以煤矸石为燃料的电厂燃煤烟尘PM2.5和PM10中的Si和Ca的含量均明显高于以无烟煤为燃料的电厂燃煤烟尘,这与煤矸石中的Ca和Si的含量较为丰富有关。(3)富集因子分析结果表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、V、Zn 7种金属元素都不同程度的富集在电厂燃煤烟尘的PM2.5和PM10中,其中Zn呈强烈富集,V显著富集;以煤矸石为燃料的燃煤烟尘中Zn和V的富集程度在PM2.5和PM10中均显著大于无烟煤。(4)地质累积指数分析结果表明,在电厂燃煤烟尘PM2.5和PM10中Zn均为严重污染,V为重度污染;在以煤矸石为燃料的电厂燃煤烟尘中V、Cr的污染程度大于以无烟煤为燃料的电厂燃煤烟尘,而Ni、Pb、Zn与之相反。(5)分歧系数法分析结果表明,本研究所建立的电厂燃煤烟尘的PM2.5成分谱与上海、宁波、杭州的成分谱可能相似,与北京、南京、美国的Texas、Mexico以及Colorado的成分谱之极不相似;PM10成分谱与杭州、济南、郑州的成分谱可能相似,与北京、成都的PM10成分谱极不相似。(6)根据重金属的健康风险评价结果,电厂燃煤烟尘中的重金属在PM2.5中对人体健康产生的风险比在PM10中更大;对非致癌总风险的贡献率最高的重金属元素为V,最小的为Co;对致癌风险贡献率最高的重金属元素为As,最小的为Co。