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作为世界第二大能源消费国，我国能源结构以煤炭资源为主，风能、太阳能等可再生清洁能源的利用率不高。随着我国经济的快速发展，对能源的需求量不断增加，自2010年至2014年，我国的能源消费总量上升了18.12%，到2014年，煤炭资源消费量仍占到当年能源消费总量的66%。可以预见的是，在今后相当长时间内，我国的能源消费结构不会发生改变。煤炭消耗量的绝大部分被用于燃煤发电。煤中含有80多种元素，包括C，H，O，N，Na，Mg，Al，Si，K，Ca，Fe等主要元素和其他痕量元素。由燃烧过程产生的SO2、NOx、痕量重金属、VOCs、颗粒物等污染物，严重危害了生态环境和人类健康。砷由于其毒性、致癌性和不易被捕集的特点，成为人们关注的焦点。在燃煤过程中，无机态砷和有机态砷几乎都生成剧毒的As2O3，之后通过渣、底灰、飞灰和排入大气的细飞灰4种介质进入环境产生巨大危害，现今我国黔西南地区已成为燃煤型砷中毒的高发地区；更多范文 砷俗称砒，元素符号为As，在元素周期表中属于氮族元素，与N、P、Sb、Bi一同属于ⅤA族。地壳中As的平均含量为2μg/g，含As矿物主要有砷黄铁矿（FeAsS）、雄黄（AsS）、雌黄（As₂S₃）等。As可以表现出多种价态，常见的有-3、0、+3、+5。含砷化合物在环境中的化学行为比较复杂，并且各种形态的含砷化合物在一定条件下可以发生相互转化。含砷化合物是当前自然环境中致癌危害性最大的物质之一，在自然界中所有可溶性的砷化合物都具有毒性，砷和砷化合物的毒性随存在形态的不同而有所不同，其中以无机态存在的砷化合物比有机态砷化合物的毒性大，并且亚砷酸盐（As³⁺）比砷酸盐（As⁵⁺）的毒性要高出约60倍。As是一种蓄积性的元素，存在于空气和食物中的As可以通过呼吸道、消化道和皮肤接触等方式进入人的体内，并通过血液循环分布在人的肝、肾、肺、脾、骨骼、肌肉等部位，且易于在人的毛发、指甲中蓄积。进入人体内的As会危害神经细胞，导致细胞死亡，造成脑神经和周围神经损伤，并引起中毒性神经衰弱症、畸形、多发性神经炎、皮肤癌等症状。
和常量元素中的污染物（如SO₂、NOx）相比，大气中所存在的砷元素的污染物量及浓度并不大，但是其对生态环境的破坏却是相当严重而又难以治理的。因此，必须积极开展烟气脱砷相关研究，进一步探索合理的砷污染控制方法。本课题的主要任务是：考察吸附时间，温度和气氛等因素对砷捕集过程的影响，获得砷在钙基吸附剂中的迁移转化机制，并定向设计制备一种高效除砷的钙基矿物材料，为后续研究高温燃煤烟气中砷捕集行为提供一定的研究基础。