為了滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要而進(jìn)行的化石能源轉(zhuǎn)化過程，對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來了危害，其中燃煤煙氣污染物排放問題尤為突出。汞、砷、硒、鉛等重金屬的高毒性日益引起人們的重視，汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體，造成神經(jīng)異常、齒齦炎、震顫等中毒表現(xiàn)甚至死亡�？刂乒�等重金屬的排放是大氣污染治理的重要課題之一。同時(shí)，燃煤煙氣排放也是造成汞等重金屬污染的主要人為來源，因此，燃煤煙氣重金屬排放的治理對我國汞等重金屬污染治理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
　　向煙道中噴射活性炭粉末，是煙氣脫汞最為成熟的技術(shù)之一，但成本較高。飛灰作為燃煤電廠的副產(chǎn)物，主要應(yīng)用于建材、筑路及資源回收等方面。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，燃煤電廠飛灰具有吸附、催化氧化煙氣中汞的特性，與其他汞吸附劑相比，飛灰在經(jīng)濟(jì)上具有明顯的優(yōu)勢，為推動(dòng)燃煤電廠汞污染治理提供了新的方向。但是，飛灰的汞吸附效率低，且成分非常復(fù)雜，與汞的作用機(jī)理尚不清楚，提高飛灰吸附效率的方法較為匱乏，因此，改進(jìn)飛灰性能、提高汞的脫除效率，是飛灰應(yīng)用于汞污染治理的關(guān)鍵。
　　近20年來，作者一直從事汞等重金屬污染治理的研究，有幸與諸多同仁一起經(jīng)歷了汞污染治理的高速發(fā)展期。本書試圖較全面地梳理和總結(jié)飛灰凈化煙氣汞的最新研究成果，特別關(guān)注近年來飛灰凈化煙氣汞的新理論、新方法、工業(yè)應(yīng)用新技術(shù)，并將汞吸附的基礎(chǔ)理論與飛灰材料研究和技術(shù)開發(fā)有機(jī)融合，闡述飛灰凈化煙氣汞的原理和方法，為飛灰作為汞吸附劑的技術(shù)研發(fā)路徑盡微薄之力。
　　本書按飛灰的基本特性、飛灰脫汞的性能以及飛灰脫汞的技術(shù)應(yīng)用等展開，對飛灰脫汞的基礎(chǔ)科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行較為系統(tǒng)的論述。第1章綜述了汞排放的危害及飛灰與汞作用的研究進(jìn)展。第2章分析飛灰特性，闡述飛灰的形成機(jī)理，分析燃煤電廠飛灰顆粒的表面形貌和質(zhì)量分布，并對飛灰顆粒進(jìn)行了晶體結(jié)構(gòu)分析，確定燃煤電廠飛灰顆粒的元素分布。第3章闡述飛灰中的汞含量及形態(tài)分布，探究了飛灰中的碳及無機(jī)物組分與飛灰中汞的作用規(guī)律及其對汞形態(tài)分布的影響。第4章闡述飛灰的汞吸附特性，研究了飛灰的物理特性、煙氣組分、飛灰改性等對汞吸附的影響，分析了飛灰比表面積、顆粒粒徑等對汞吸附的影響，闡明鹵族元素改性飛灰及錳、鐵、鈰等金屬氧化物改性飛灰對汞脫除的影響機(jī)制。第5章闡述飛灰成分對汞吸附的影響，分析飛灰中碳含量、碳形式及碳表面官能團(tuán)對汞吸附的影響，探究了飛灰中的無機(jī)物特別是含量較多的硅鋁氧化物對汞吸附的作用規(guī)律。第6章闡述飛灰和汞的作用機(jī)理，采用量子化學(xué)方法在分子、原子尺度上研究飛灰與汞之間的關(guān)系，揭示飛灰吸附汞的機(jī)理，并從吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度綜合考慮，建立汞的均相反應(yīng)熱力學(xué)模型，研究了不同工況對汞熱力學(xué)平衡形態(tài)的影響。第7章涉及飛灰脫除煙氣汞的技術(shù)應(yīng)用，特別關(guān)注飛灰對汞的高效脫除技術(shù)及其應(yīng)用前景，包括模擬飛灰的制備及脫汞的應(yīng)用、改性飛灰脫汞的應(yīng)用，光催化、磁化學(xué)方法在脫汞中的應(yīng)用等。
　　本書基本素材主要取自作者研究團(tuán)隊(duì)多年來的研究成果，同時(shí)匯集了國內(nèi)外飛灰凈化煙氣汞的研究成果，撰寫過程中得到許多國內(nèi)外同行的鼓勵(lì)和大力支持，在此表示衷心感謝。感謝課題組師生10余年來的研究工作，特別感謝沈敏強(qiáng)、潘雷、王鵬、陳潔鶴、張錦紅、凌楊、關(guān)昱、張稹、馮維、田玉琢、張會(huì)、張霞、秦煌、王潤、季仲昊、鄒建術(shù)、郭建文、賈燾、張釗鵬、周敏、謝夏林、楊鈴濤、劉國龍、王方軍、郝兩省、洪劍東等在實(shí)驗(yàn)研究、文獻(xiàn)整理、圖片處理和文字校對等方面的貢獻(xiàn)。
　　取得的研究成果得到國家自然科學(xué)基金（52076126、50806041、21237003、51606115）、教育部留學(xué)回國人員科研基金、上海市自然科學(xué)基金（18ZR1416200、16ZR1413500）等的資助，特此感謝。
　　限于作者水平和精力，書中難免存在不足和疏漏，懇請廣大讀者和同行專家批評指正！