贵州煤中Pb浓度与同位素组成特征

燃煤型Pb已成为我国大气Pb最主要的人为来源,高精度Pb同位素是示踪燃煤Pb排放的强有力工具,但我国煤中Pb同位素的数据报道还较少。本文研究了贵州晚二叠纪不同矿区煤中的Pb浓度和Pb同位素比值。结果表明,样品Pb浓度为2.03~35.6mg/kg,几何均值5.4±3.3mg/kg,低于我国煤中Pb的平均值。煤中~(206)Pb/~(207)Pb为1.1959~1.2774,~(208)Pb/~(206)Pb为1.9500~2.0895,与U/Pb比、全硫、黄铁矿含量有显著相关性,说明煤中U含量和硫化物结合态Pb对Pb同位素组成的影响较大,偏放射性成因。比较分析了贵州省不同Pb来源的同位素组成,初步明确了大方、盘县、水城煤中的Pb主要来源于低温热液流体、玄武岩;毕节、安顺、桐梓煤中的Pb主要来源于陆源玄武岩、低温热液流体,少部分来自海相白云岩;六枝、瓮安煤中的Pb最主要来源于白云岩;晚二叠火山灰可能是兴仁煤的主要来源之一。本研究数据补充了贵州煤中Pb同位素数据的匮乏,并为利用Pb同位素示踪贵州地表环境Pb的来源奠定了基础。     

基于发热量的中国煤炭碳含量研究

煤炭基于发热量的碳含量数据,是计算煤炭的二氧化碳排放因子的基础。本研究对全国范围内采集的煤炭样品进行工业分析、元素分析及发热量分析,统计分析得出我国基于发热量的煤炭碳含量。对所得结果按地区分煤种分别阐述,并与国外煤炭碳含量数据进行了对比。结果表明,我国褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤的碳含量平均值分别为27.21±0.35 kg/GJ、26.57±0.14 kg/GJ、25.50±0.03 kg/GJ、26.77±0.13 kg/GJ。我国无烟煤的碳含量与IPCC缺省值相当,烟煤、褐煤的碳含量比IPCC缺省碳含量分别低1.16%和1.41%,次烟煤碳含量比IPCC缺省碳含量高1.41%。     

民用燃煤烟气中甲基多环芳烃的排放特征

利用全流稀释烟气采样系统,对20个煤/炉组合方式(涉及4种烟煤和1种无烟煤、块煤和蜂窝煤2种燃烧方式、3种北方地区常用的炉灶类型)的燃烧烟气进行了采样和分析,获取了多环芳烃的排放因子数据.针对具有更强“三致”作用的甲基多环芳烃(A-PAHs)的排放特征进行讨论,并与原煤的有机溶剂抽提物进行对比.结果表明,不同煤种和燃烧方式的8种A-PAHs排放因子(EFA-PAHs)差别显著,其中,烟煤在块煤与蜂窝煤两种燃烧方式下的变化范围分别为0.5~1.6mg/kg和63.9~100.1mg/kg,无烟煤以块煤与蜂窝煤燃烧的EFA-PAHs分别为0.1mg/kg和67.3mg/kg;蜂窝煤的平均EFA-PAHs比块煤高约2个数量级,说明作为洁净煤技术被推广使用的蜂窝煤燃烧方式存在“不洁净”的方面,应引起重视.对比原煤抽提物中A-PAHs的变化特征,可知燃煤烟气中的A-PAHs部分来自于煤的受热挥发,具有原煤的一些特征,但是更多的A-PAHs来自于燃烧过程中的高温裂解反应.     

基于ENSO发展过程的中国夏季降水时空变化特征

利用1961—2019年中国地面降水月值格点数据,结合趋势分析、合成分析及T检验等气候诊断方法,对中国夏季降水时空变化特征进行分析,进而探讨不同类型ENSO事件对应夏季降水规律。结果表明：20世纪60—90年代末,长江、淮河夏季降水波动增加,海河降水持续下降,符合“南涝北旱”空间特征;21世纪后,除淮河夏季降水下降之外,其他流域降水均呈增加趋势;对于不同ENSO发展类型而言,以厄尔尼诺为主导的事件,副高脊线西伸增强,中国夏季多雨区集中在江淮地区,由南向北呈现“中间涝,南北旱”的空间格局;以拉尼娜为主导的事件中,副高脊线东移、控制面积缩小,中国夏季降水在胡焕庸线两侧、华南降水明显偏少;对于两种转换型事件而言,当前冬发生厄尔尼诺、夏季转为拉尼娜时,副高西伸且面积扩大,中国夏季降水偏多;反之,副高东移且面积缩小,中国夏季降水整体偏少。     

中国煤砷含量评价

根据聚煤盆地煤炭储量和2001年各省、市自治区煤炭产量,在全国选择代表性煤样研究砷含量.对此次煤砷含量采取3种不同评价方法,得到不同意义的全国煤砷平均含量.①将此次煤样砷算术平均含量6.43mg/kg近似认定为全国煤砷平均含量;②考虑5大聚煤区煤炭储量的权重,计算全国煤砷平均含量为5.28g/kg;③考虑2001年各、省、市自治区煤炭产量的权重,计算全国煤砷平均含量为6.03mg/kg.高砷煤因储量较小,对全国煤砷含量影响较小,可以忽略不计.3种煤砷平均含量意义不同,对于不同的研究目的,应选择不同的煤砷平均含量,这样才能更准确地反映客观真实情况.     

中国煤中氟的含量及其分布

在全国主要产煤的26个省、市和自治区根据各煤田的地质储量、成煤时期和煤变质程度,兼顾各矿区的煤炭产量,采集305个煤样,用高温热水解-离子选择性电极法测定了全部样品的氟含量.煤中的氟主要以无机形态赋存,氟含量和变质程度之间没有必然的联系.成煤时代等单一因素对氟含量的影响可能为其它各种因素的综合作用所掩盖,对此有必要进行更深入、具体的研究研究了各省、市和自治区的煤氟含量的分布,有必要重新审视、甄别燃煤型氟中毒区氟的来源.全国煤的氟含量服从对数正态分布,90%的样品含氟范围为47～347mg/kg,宜用几何平均值136mg/kg作为全国平均煤氟含量.与世界煤相比,中国煤氟含量并无异常.     

煤炭及其灰渣中的有机汞

采用8mol/L HCl浸提,巯基棉分离法测定了煤炭及其灰渣中的有机汞并探讨了它在燃烧过程中的迁移.15个省、市、自治区煤炭中有机汞含量的平均值为0.037mg/kg,占煤中总汞的18.8%.燃煤飞灰中有机汞平均值达0.045 mg/kg,占总汞28.1%.煤炭中的有机汞在燃烧过程中部分迁移到灰渣中,并明显富集,存在着排入大气的可能性.     

Climate change/variability implications on hydroelectricity generation in the Zambezi River Basin

The study has analysed the effects of various factors on hydroelectric power generation potential to include climate change/variability, water demand, and installation of proposed hydroelectric power schemes in the Zambezi River Basin. An assessment of historical (1970–2000) power potential in relation to climate change/variability at existing hydro electric power schemes(Cahora Bassa, Kariba, Kafue Gorge and Itezhi-Tezhi) in the Zambezi River Basin was conducted. The correlation of hydroelectric power potential with climate change/variability aimed at observing the link and extent of influence of the latter on the former was investigated. In order to predict the future outlook of hydro electric power potential, General Circulation Models (GCM) were used to generate projected precipitation. The monthly simulated precipitation was extracted from the GCM for every sub basin and used to compute future precipitation. Further, future water demand in the sub basins of the Zambezi River Basin were estimated based on the respective population growth rate in each sub basin. Subsequently, water balance model, with projected precipitation and water demand input was used to determine projected run-offs of sub basins of the Zambezi River Basin. .Based on the projected run-offs of sub basins, reservoir storage capacities at existing hydro electric power schemes were estimated. The baseline assessment revealed a strong relationship between hydroelectric power potential and climate change/variability. The study also revealed that the main climate and other risks associated with current and future hydro electric power generation include projected dry years, floods and increasing water demand. The results indicate that the hydroelectric power potential has a tendency towards gradual reduction in its potential in all existing and proposed hydroelectric power schemes owing to climate change and increasing water demand.     

煤及其燃烧产物中砷的分布特征

首先研究了我国各主要聚煤区煤中砷的分布,煤的砷含量均值高于世界但低于美国,低于或接近我国土壤砷含量,但与地壳克拉克值比较,砷在煤中被明显富集。从各聚煤区情况看,砷的含量和富集因子均有中新生代煤最大,华南二叠纪煤为次,而华北石炭——二叠纪煤最小的特点。煤各级燃烧产物中砷分布研究表明,底灰中亏损,但富集于飞灰特别是细粒飞灰的表面,质量平衡率的计算显示砷大多能截留于飞灰中,呈蒸气状态逸散入大气的有限。      

Last Glacial mammals in South America: a new scenario from the Tarija Basin (Bolivia)

The chronology, sedimentary history, and paleoecology of the Tarija Basin (Bolivia), one of the richest Pleistocene mammalian sites in South America, are revised here based on a multidisciplinary study, including stratigraphy, sedimentology, geomorphology, paleontology, isotope geochemistry, and ¹⁴C geochronology. Previous studies have indicated a Middle Pleistocene age for this classic locality. We have been able to obtain a series of ¹⁴C dates encompassing all the fossil-bearing sequences previously studied in the Tarija Basin. The dated layers range in age from about 44,000 to 21,000 radiocarbon years before present (BP), indicating that the Tarija fauna is much younger than previously thought. Glacial advances correlated to marine isotopic stages (MIS) 4 and 2 (ca. 62 and 20 ka BP, respectively) are also documented at the base and at the very top of the Tarija–Padcaya succession, respectively, indicating that the Bolivian Altiplano was not dry but sustained an ice cap during the Last Glacial Maximum. The results of this multidisciplinary study enable us to redefine the chronological limits of the Tarija sequence and of its faunal assemblage and to shift this paleontological, paleoclimatological, and paleoecological framework to the time interval from MIS 4 to MIS 2.     

新疆原煤中汞含量分布及燃煤大气汞排放量估算

通过对新疆不同地区45个煤矿进行采样,分析新疆煤炭汞含量的空间分布特征,同时对燃煤大气汞释放量进行估算,确定新疆煤炭消费对大气汞排放的贡献。结果表明新疆原煤中汞含量处于较低水平,平均含量为5.43×10-2 mg/kg,远小于我国其他地区,新疆原煤汞含量空间分布具有明显的地域差异性,最高点位于奇台地区,原煤汞含量为17.05×10-2mg/kg,最低点位于塔城地区,原煤汞含量为2.03×10-2 mg/kg,总体呈北疆地区高南疆地区低的特点。初步估算显示,2008年新疆各行业燃煤大气汞排放总量为2039.02kg,其中民用燃煤汞排放量约占5.13%,远小于14%～15%的全国平均值,在全国处于较低水平。     

Emission factors of polycyclic aromatic hydrocarbons from domestic coal combustion in China

Domestic coal stove is widely used in China, especially for countryside during heating period of winter, and polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are important in flue gas of the stove. By using dilution tunnel system, samples of both gaseous and particulate phases from domestic coal combustion were collected and 18 PAH species were analyzed by GC-MS. The average emission factors of total 18 PAH species was 171.73 mg/kg, ranging from 140.75 to 229.11 mg/kg for bituminous coals, while was 93.98 mg/kg, ranging from 58.48 to 129.47 mg/kg for anthracite coals. PAHs in gaseous phases occupied 95% of the total of PAHs emission of coal combustion. In particulate phase, 3-ring and 4- ring PAHs were the main components, accounting for 80% of the total particulate PAHs. The total toxicity potency evaluated by benzo[a]pyrene-equivalent carcinogenic power, sum of 7 carcinogenic PAH components and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin had a similar tendency. And as a result, the toxic potential of bituminous coal was higher than that of anthracite coal. Efficient emission control should be conducted to reduce PAH emissions in order to protect ecosystem and human health.     

煤中微尺度重金属赋存特征

煤矿开采导致的重金属环境污染是全球面临的重要生态环境难题。煤作为重金属的源,由表面性质和微观结构各异的微域构成,控制了重金属的分布、形态转化和生物有效性。但在环境意义尺度上探究微尺度重金属在非均相煤微域中的赋存形态仍有很多不明之处。因此,本文以贵州省兴仁县交乐高砷煤为研究对象,综合运用电子微探针分析仪(EPMA)、扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)等高精度、微纳米级空间分辨率技术,阐明重金属在非均相煤微域中的浓度分布规律及形态赋存特征。结果表明：煤的矿物成分复杂,主要矿物为石英、绿泥石、高岭石、锐钛矿和黄铁矿。结合XRF的结果(Si, Al, S,Fe, K和Ti为主量元素),煤中的Si主要来源于石英和伊利石;Al和K主要赋存于伊利石;S和Fe来源于黄铁矿;Ti来源于锐钛矿。有趣的是,假设全部的Fe来源于黄铁矿,那么煤的S/Fe摩尔比为4,大于2(黄铁矿的化学计量比,FeS₂)。这表明煤中约一半的S来源于其他矿物质或有机物质。为了阐明煤中S的其他来源,通过SEM-EDS分析发现含S的有机质赋存于煤中,支持了...     

中国煤中氮的含量及其分布

为了解我国煤中氮的含量水平及其分布特征,在全国主要产煤的26个省、市、区,根据各煤田的地质储量、成煤时期和煤变质程度,兼顾各矿区的煤炭产量,采集306个煤样,测定了全部样品的氮含量,并对各成煤时代、各聚煤区、各省市区的煤氮含量进行了统计分析。研究表明:煤中氮主要以有机形态赋存;氮含量与煤变质程度间有微弱的正相关关系;全国煤的氮含量近似服从正态分布,90%的样品含氮范围为0.52%～1.41%,宜用算术平均值0.98%作为全国平均煤氮含量。     

海拉尔盆地乌9井煤含水热模拟生烃实验研究

通过对海拉尔盆地乌 9井煤进行含水热模拟实验 ,结果反映出煤在早期阶段产气率较小 ,且以生成非烃气为主 ,35 0℃后产气率明显增大 ,随模拟温度的增加烃类气体的组分碳同位素序列由正碳序列变为同位素序列倒转 ,说明了温度对天然气的组分碳同位素序列有影响。热模拟煤中可溶有机质表现出低饱和烃和高非烃、沥青质的特点 ,色谱上具有较高的Pr/Ph。煤具有两次生油高峰 :即未熟 低熟油生油高峰 ,对应Ro =0 5 % ,产油率为 0 .85 % ;第二次生油高峰Ro为 0 .85 % ,产油率 0 .93%。煤显微组分组成特征决定了煤的生油特征。     

四川西北部漳腊盆地地下水化学特征研究

在大量的实测资科和参考资料的基础上,运用地球水化学分析、地质构造理论和同位素方法,探讨了该地区地下水化学组分的特征以及矿化度与各组分含量之间的相互关系,并对其水化学特征的形成机理进行了深入分析,认为该地区地下水有深部构造水和浅层地下水两种类型,这种组成特点与区内地质构造存在必然联系;地下水同位素等分析显示,该地区地下水的补给主要为现代大气降水及雪山融水,浅层水为就地补给,深部构造水为高山远距离运移补给;地下水化学组分的成因主要是溶滤作用和蒸发作用。     

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...     

中国民用煤燃烧排放细颗粒物中重金属的清单

基于稀释通道采样系统和室内模拟燃烧实测,并搜集全国各省区煤中11种重金属的含量,推算出两种常用民用煤(蜂窝煤和块煤)燃烧排放的细颗粒物(PM_(2.5))中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb等11种重金属排放因子.计算了2012年全国(除港、澳、台地区)民用燃煤排放PM_(2.5)中重金属的排放量,并建立了全国30 km×30 km的网格化清单.结果表明,蜂窝煤燃烧排放PM2.5中,Pb、Zn、As和Cu的排放因子较高,分别为27.1、16.8、0.99和0.97 mg·kg-1,分别是块煤的56、6、10和2倍.2012年我国民用燃煤燃烧排放PM_(2.5)中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb的排放总量分别为0.5、30.1、59.5、1.1、29.3、20.0、188.9、64.9、1.6、3.4和176.7 t.湖南、河北、内蒙古、河南和山东等省区民用煤燃烧排放的各种重金属总排放量较高,分别占全国排放总量的12.4%、12.3%、10.4%、9.9%和9.3%.不同重金属的单位面积排放强度与人均排放量显示,北京、河南、山东、湖南、江西、贵州以及内蒙古等地区存在较高的重金属健康风险.空间分布信息显示,Zn和Pb年排放量较大的地区分布较广,主要分布在内蒙古、河北、北京、天津、山东、河南、甘肃、湖南以及江西等省(市)区.本研究所得细粒子中重金属清单可为区域空气质量模拟、人体健康风险评估等提供基础数据.     

矿物成分对超细化煤粉燃烧硫转化影响的实验研究

选用超细化鹤岗、铁法、准噶尔3种原煤、脱灰煤(HCl/HF脱灰),与分别添加MgO、CaO、Al₂O₃和Fe₃O₄矿物的脱灰煤制成试验样品.使用DTG(热重/差热分析仪)对不同样品进行燃烧实验,GC-MS(气相色谱质谱联用仪)分析烟气中SO₂,设定气体流量为50mL/min,氧气体积分数为20%,升温速率为20℃/min,考察矿物成分对煤粉燃烧时硫转化的影响.结果发现,超细化3种煤的原煤样品燃烧过     

基于3S技术的区域生态环境质量监测研究

在G IS、RS等软件的支持下,对福建省闽江流域、九龙江流域和晋江流域的MOD IS数据、气象数据和地形数据进行处理,建立三大流域的生态环境质量监测模型,研究分析福建三大流域生态环境质量的空间分布情况及动态变化趋势。研究结果表明:在人口聚集、经济发达、地势较为平坦和交通便利的区域生态环境质量较差,而在人口稀疏、经济欠发达的丘陵山区生态环境质量良好。福建三大流域中九龙江流域生态环境质量最好,晋江流域生态环境质量最差。随着时间的推进,三大流域的生态质量都在不同程度上出现缓和趋势,这是对流域生态环境保护工作所取得成绩的印证,也可为今后制定更加有效的生态环境质量保护措施和政策提供科学的参考依据。