逐级化学提取法研究煤中溴的赋存状态

采用逐级化学提取法研究了煤中溴的赋存状态,用电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定了煤及各种提取状态中溴的含量．结果表明,来自四川和重庆的8个煤中溴主要以水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态和有机态存在,平均总提取率为88．2％．对于烟煤和无烟煤,前者有机态溴的相对量大于后者,平均值分别为22．3％和20．0...     

云南某砷矿区冶炼渣中Hg存在形态研究

利用BCR三步提取法提取砷冶炼渣中Hg的铁锰氧化物结合态、可交换态及碳酸盐结合态、有机物及硫化物结合态,再以高压密闭消解法分离出矿渣中的Hg元素,采用原子荧光光度法测定Hg的总含量,最后计算出残渣态Hg含量。结果表明,云南某砷矿废矿场中汞的存在形态主要是铁锰氧化物结合态、可交换态及碳酸盐结合态,这两种形态的Hg含量超过总含量的85％;有机物及硫化物结合态和残渣态的含量所占比例较小。     

油页岩中几种微量元素的赋存形态

选用桦甸油页岩和汪清油页岩,采用逐级化学提取方法研究了10种微量元素Ba、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、v、Y、zn等在油页岩中的赋存状态;并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了页岩及其各提取状态中元素的含量.分析了油页岩中Pb、Cu、Ni、Zn等10种元素的环境化学活动性.研究结果表明:2个矿区页岩中除Ba、Pb、Sr和V这4种元素外,其余元素主要是以硫化物结合态及残渣态存在,这2个状态的质量分数之和为78.96%～97.97%,其中残渣态占据50%以上的比例;残渣态主要为硅酸盐结合态,其化学活性小,对环境的危害性较小,此形态以汪清页岩中的Cr为代表,其质量分数为80.87%;而以Sr为代表的元素在表生条件下很容易被带出油页岩,主要以残渣态以外的形态存在,桦甸页岩中其潜在可淋失率达到了77.67%,对环境的潜在危害性较大.     

平顶山矿区一矿煤矸石中微量元素赋存状态研究

采用逐级化学提取法研究平顶山矿区一矿煤矸石中Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb、Th、U、Hg、As、Se等17种有害微量元素的赋存状态,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了煤矸石和各提取状态样品的微量元素含量。结果表明:煤矸石的有害微量元素均以残渣态为主,碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、有机物和硫化物结合态次之,可交换态的含量相对较少。各种微量元素在某一赋存状态下所占的质量比例相差较大,对环境的潜在危害性不同。V、Sr、Cd、Ba、Pb、Hg、Se的潜在可淋失率超过了10%,在表生地质条件下对环境具有较大的危害性。     

煤飞灰中铬铁元素的形态分析研究

用连续提取法将煤飞灰中的铬、铁元素依结合态区分为水溶态,交换态,表面氧化物和碳酸结合态,铁锰氧化物结合态,金属有机物和硫化物结合态,磁性四氧化三铁结合态和硅铝酸盐矿物态,用原子吸收法及X-衍射分析进行测定。并对煤飞灰化学形态分布进行了讨论。     

连环湖阿木塔泡沉积物中重金属形态及其对环境影响分析

采用了BCR三步提取法,对连环湖阿木塔泡AMT岩芯沉积物中的Mn、Cr、Cu、Fe、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素的化学形态进行了分析。结果表明：Cr、Cu、Fe、Ni、Pb、zn元素以残渣态为主,Mn元素以可交换态及碳酸盐结合态为主。Cr、Cu、Ni、Pb的有机物及硫化物结合态、Fe—Mn氧化物结合态含量较高,Zn的有机物及硫化物含量较高。其中,Mn、Cr、Ni和Pb对环境产生危害的可能性最大,对这几元素应该予以足够的关注。     

义马煤中铅的热稳定性及转化行为研究

采用化学抽提法将义马煤中铅划分为不同的赋存形态,利用程序升温热解反应装置研究了不同形态铅的热稳定性与其迁移转化行为,考察了煤中矿物质对铅释放的影响行为.结果表明,义马煤中约33%的铅以碳酸盐、单硫化物、硫酸盐、磷酸盐与氧化物结合,约29%的铅以硅铝酸盐结合态存在,约27%的铅与二硫化物结合,约8%的铅以有机质结合态存在.有机质结合态的铅热稳定性弱,铝硅酸盐结合态的铅热稳定性强;硅铝酸盐、二硫化物、碳酸盐、单硫化物、硫酸盐、磷酸盐及氧化物矿物质对铅的释放均表现出不同程度的抑制作用;义马煤中不同形态铅的转化主要发生在500℃以上,表现为碳酸盐、单硫化物、硫酸盐、磷酸盐及氧化物结合态铅、二硫化物结合态铅、有机质结合态铅向硅铝酸盐结合态与挥发相的转化.     

土壤锌、铜、铁、锰形态区分方法的选择

用化学连续提取的方法将土壤中的锌、铜、铁、锰依结合状态区分为交换态、碳酸盐结合态(石灰性土壤)、氧化锰结合态、有机结合态、无定形氧化铁结合态、晶形氧化铁结合态和硅铝酸盐矿物态.初步认为选定的形态及提取方法适于土壤中锌、铜、铁、锰等元素的研究.     

石煤砷的赋存形态对砷迁移释放的影响

高砷石煤燃烧是陕西南部秦巴山区砷中毒流行的主要因素,煤燃烧的砷释放过程不仅与砷元素化学性质、砷含量有关,也与砷赋存形态有关。文章利用连续化学浸提法对陕南石煤砷的赋存形态进行了分析,并探讨了各赋存形态对石煤砷迁移和燃烧释放率的影响。结果表明,高砷石煤砷主要以硫化物结合态存在,其含量占煤砷含量的75%以上;石煤燃烧的砷释放率与煤中残渣态砷有显著的负相关,相关系数为-0.773,P<0.01;煤砷溶出率与可交换态砷和硫化物结合态砷均呈显著正相关,相关系数分别为0.983(P<0.05)和0.796(P<0.05)。     

巴里富碳酸盐硫化物尾矿中重金属的赋存状态

本文以广西大厂锡石-硫化物矿区巴里尾矿库的富碳酸盐尾矿(堆放了20余年)作为研究对象,采用BCR三步提取法研究Zn、Cd、Pb和As的化学形态分量以及其总含量在该尾矿铅垂剖面中的分布,并结合尾矿的结构构造、次生和原生矿物成分及其变化等分析,探讨在氧化/酸化条件下富碳酸盐尾矿中重金属的释放机制。研究结果表明:(1)尾矿下层原尾矿中重金属主要以稳定或较稳定的残渣态(As、Pb、Zn、Cd)、氧化物结合态(Pb)及硫化物结合态(Zn、Cd)形式赋存。在酸水淋滤作用下,原尾矿中重金属的释放顺序为Cd≈ZnPbAs;(2)尾矿上部厚层状氧化硬层(厚度1~1.5m)中,Zn、Cd以酸可溶态大量富集,具有较强的迁移性;As、Pb主要以残渣态以及氧化物结合态赋存,其迁移性较差。因此,富含碳酸盐的硫化物尾矿经过氧化作用具有释放多种重金属的潜能。由于这类尾矿中各重金属的赋存状态存在差异性,因此对其迁移性及环境效应须具体分析。     

内蒙古某矿区土壤中砷的分布及赋存形态研究

本文以内蒙古某矿区土壤环境为研究对象,利用Ag-DDC比色法测定了研究区不同位置土壤中砷的含量,分析了该矿区土壤砷的分布特征;采用化学逐级提取法对土壤中砷的赋存形态进行了研究。结果表明:研究区土壤样品中总砷含量平均值为8.35 mg/kg,低于国家二级标准,但土壤中砷含量及分布与煤矿开采密切相关;开采高砷煤矿,其周边土壤中的砷含量会相应增加;土壤中各形态砷含量存在差异,所占比例依次为:残渣态砷(62.79%) > 钙型砷(15.74%) > 铁型砷(12.47%) > 铝型砷(7.17%) > 交换态砷(1.56%) > 水溶态砷(0.27%);且非有效态砷含量(62.79%)要高于有效态砷(37.21%)。     

新化矿区煤矸石中微量元素赋存形态及浸出特征

利用BCR连续提取法和浸泡实验,对贵州省新化煤矿区不同风化程度的煤矸石中微量元素As、Cd、V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb的赋存形态及浸出浓度进行研究。赋存形态研究结果表明:在煤矸石中As和Cd元素主要以酸溶态、可还原态和可氧化态形式赋存,而其他微量元素V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb主要以残渣态形式赋存;除了V元素的赋存形态含量百分比不受煤矸石风化程度影响外,其它微量元素的赋存形态的含量百分比均会受到煤矸石风化程度的影响。煤矸石的浸出实验表明:浸泡时间是影响煤矸石中微量元素释放的一个重要因素;在浸泡过程中,大部分微量元素在浸泡前期的浸出浓度受煤矸石风化程度的影响,Zn和Cu元素则是在整个浸泡过程的浸出浓度均受到煤矸石风化程度的影响;不同粒径大小的煤矸石在浸泡过程中,除微量元素As和Co的浸出浓度不受煤矸石粒径大小的影响,其他微量元素在浸泡前期和中期的浸出浓度均与煤矸石的粒径大小呈反比。     

淮南煤田石炭-二叠系煤中有害元素分布与富集赋存特征

为调查分析淮南煤田石炭—二叠系有害元素的分布与富集赋存特征,采用ICP-MS对张集矿、潘三矿和顾桥矿共159件样品的煤中微量元素含量进行了测试分析,分析了11种有害元素的含量分布特征、富集特征,利用聚类图谱探讨了有害元素的富集赋存特征。研究结果表明:除As外,绝大多数元素的平均含量均低于地壳丰度,除Ba和As外,绝大多数元素的平均含量均高于中国煤、美国煤和世界;采用地壳丰度作为对比值所得到的富集系数严重偏离了煤中有害元素的分布特征,与中国煤、美国煤和世界煤相对比较,Cd高度富集,Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、Ti为轻度富集至富集;不同煤层有害元素的富集程度存在较大的差异,Cd、Cr、Pb、Ni、Sn易出现富集,Cd为典型富集的有害元素,在8煤、7煤、6煤、5煤和4中出现高度富集;不同矿井主采煤层中有害元素富集程度存在差异,明显高度富集的有害元素为Cd、Ti;原煤灰分中的酸性组分超过灰成分的80%,灰成分指数平均碱酸比为9. 64%,煤中有害元素主要为陆源碎屑来源,部分存在自生矿物; As、Ni赋存富集于黄铁矿中,Ba、Mn可能赋存富集于碳酸盐矿物中,Cr可能吸附富集于粘土矿物中、Pb、Sn、Ti可能与硫酸盐矿物有关,Zn、Cu可能赋存在闪锌矿中,Cd可能赋存富集于黄铁矿和吸附富集于粘土矿物中,其富集程度与沉积环境和煤层稳定程度有关。     

高硫煤热解部分气化过程中硫的变迁行为

针对3种不同煤阶的高硫煤,分别在固定床反应器中考察其固定升温速率下原煤热解和半焦在不同温度下的水蒸气部分气化过程中的硫变迁行为.研究过程分为热解和部分气化2个子过程.结果表明,热解过程中大同、义马和西山煤总脱硫率分别为41%、42.5%和23.1%,其过程中FeS₂完全转化为FeS,不稳定的有机硫部分析出,硫从固相中的脱除大于碳的转化,硫在气相中得到富集;在部分气化过程中,对于大同和西山煤,半焦中硫含量可有效降低,脱硫率分别提高26.47%和19.37%,其中无机硫化物(FeS)易于气化析出,其析出程度随温度升高而增大.但对义马煤焦部分气化结果证实:在700℃气化时,总脱硫率可提高24.60%,在高于700℃气化时,有利于碱土金属与H₂S反应进行,同时由于碳骨架的气化速度加快,降低了其有机质对灰分固硫行为的传质阻力,所以灰分中碱土金属的固硫作用增强,使得半焦中硫含量增加,脱硫率与碳转化率的差值下降,不利于硫的脱除.     

珠江广州段东朗断面底泥中重金属污染研究

测定了珠江广州河段东朗断面底泥中的重金属镉、铬、铜、铅的总量,并采用五态分级法即Tessier形态分类法对镉、铬、铜、铅在底泥中的存在形态进行了提取和测定。结果表明该断面底泥中镉、铬、铜、铅总量均高于全国湖泊底泥中的平均值,以广东土壤背景值为参照可以看出,东朗底泥中镉、铬、铜、铅含量分别为土壤背景值的84.0倍、8.1倍、29.2倍、7.0倍,底泥成为这些重金属的富集地。镉以可交换态为主,占总量比例为59.29%,铬以铁锰态为主,占总量的比例为54.51%,铜以有机态为主,占总量的53.17%,铅以碳酸盐态和残渣态为主,占总量的比例分别36.63%和36.35%。并采用瑞典学者Hakanson提出的潜在生态危害指数法对该断面底泥中的镉、铬、铜、铅进行了潜在生态危害评价,结果表明镉潜在生态危害强,铬潜在生态危害轻微,铜、铅的潜在生态危害中等。     

西南典型碳酸盐岩高地质背景区农田重金属化学形态、影响因素及回归模型

土壤重金属化学形态是决定重金属生物活性和生物毒性的重要因素,是科学评价西南碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属生态风险的关键.为了探明碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属化学形态分布情况,选择贵州省典型碳酸盐岩分布区,以第二次全国土壤普查图斑为采样单元,在农田中采集土壤表层样品309件,利用改进的Tessier七步顺序提取法,分析了As、Cd、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等7种重金属的水溶态（F1）、离子交换态（F2）、碳酸盐结合态（F3）、弱有机结合态（F4）、铁锰氧化物结合态（F5）、强有机结合态（F6）和残渣态（F7）这7种化学形态.结果发现,土壤中重金属As、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn残渣态比例均超过50%,有效组分（F1~F3）比例均小于5%,潜在生物有效组分（F4~F6）比例低于45%,活性较低,生态风险不高.Cd的有效组分和潜在生物有效组分占比分别为55.49%和29.37%,远高于其他重金属,基于土壤重金属形态的生态风险远小于基于土壤总量的生态风险.逐步回归方程可以有效建立Cd、Cu和Pb生物有效组分与影响因素之间的关系.重金属全量和pH值是影响碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属化学形态的重要因子,受研究区长期土法炼锌活动和碳酸盐岩风化成土过程中重金属元素倾向于在残渣态中富集的影响,土壤有机质（OM）和氧化物含量对土壤重金属化学形态影响相对较小.