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,支持了上述XRF和XRD的分析结果。EPMA结果表明煤中的另一个关键元素As,主要赋存于黄铁矿中。     

AMD污泥复合材料吸附As (Ⅴ)的机制及其影响因素

污泥基吸附剂被广泛用于水和土壤中各种污染物的治理,是资源化利用的有效途径.以酸性矿山废水（AMD）污泥为骨料,玉米秸秆为还原剂,膨润土为载体,采用固相还原法制备污泥复合材料,并比较了不同原料配比和不同煅烧温度制备的复合材料吸附As （Ⅴ）的性能,探究了溶液pH、吸附剂投加量和竞争离子等对材料吸附As （Ⅴ）的影响,使用SEM-EDS、XRD、FT-IR、BET和XPS等分析技术对材料性能进行表征,探讨其吸附机制.结果表明,在900℃时AMD污泥：玉米秸秆：膨润土=2 ：1 ：1制备出的材料吸附As （Ⅴ）效果最好,材料表面生成大量Fe₃O₄、Fe₂ O₃和Fe⁰颗粒.该材料对As （Ⅴ）的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,最大吸附容量为164.5mg ·g^-1,比原始AMD污泥提高了4.4倍.静电吸附、含氧官能团络合作用、铁氧化层的吸附和Fe⁰释放出Fe²⁺/Fe³⁺形成Fe （OH）₂/Fe （OH）₃,与砷酸盐的共沉淀等是复合材料吸附As （Ⅴ）的主要作用机制.     

贵州兴仁煤矿区土壤表土与沉积物中砷的环境调查研究

兴仁县境内的煤矿是黔西南典型的高砷煤矿区之一。通过对矿区范围内土壤表土和沉积物中砷的调查研究表明,土壤表土和沉积物中As的含量分布范围广泛,分别为5.28~234.14 mg/kg和20.68~219.14 mg/kg。这些分布特点与该区高砷地质地球化学背景有关外,还与煤炭资源开发有很大的关系。煤矿水灌溉的农田土壤表土和水系沉积物中As的积累已经显现出来。因此,矿区煤矿开发引起的土壤表土/沉积物中砷的积累应该得到高度重视。     

高砷煤矿废水灌溉土壤中砷的垂直分布特征

本研究在贵州兴仁县交乐村高砷煤矿废水灌溉区采集了55个土壤剖面（0 ～ 85 cm）,以分析研究区内土壤砷的垂直变化趋势.结果表明,研究区内土壤砷的垂直分布极为广泛,在85 cm深的剖面砷含量为19.067 ～ 179.62mg/kg,均高于全国平均水平.同时还发现,距离污染源越近土壤剖面中的砷含量,无论是表层还是下层均高于未受或少受煤矿废水灌溉土壤中的砷含量.农田土壤中高含量砷的来源,除受当地高砷的地质背景影响外,高砷煤矿废水的灌溉也是重要的因素,砷在研究区内的垂直变化没有呈现出统一的规律.     

猫跳河流域梯级水库磷的夏季变化特征

调查了我国第一条全流域梯级水电开发的河流--猫跳河中梯级水库对磷的拦截效应。于2007年丰水期7~9月在猫跳河流域采集水库坝前分层水样以及下泄水,分析和测试水样中的总磷和正磷酸盐。结果表明：丰水期猫跳河流域梯级水库内部总磷和可溶性正磷酸盐变化趋势相似,而下泄水的磷含量均大于该水库表层水体的磷含量。在猫跳河流域的梯级水库中,上游水库（红枫湖和百花湖）的磷含量明显高于各下游水库,即猫跳河流域各水库顺水流方向磷含量具有逐渐减少的特征,说明该流域梯级水库开发对于全流域磷具有梯级拦截效应;另一方面,各水库的富营养化指数表明该流域各水库均处于较高的富营养化状态,全流域富营养化状态差别与磷的分布特征相似,表现为顺水流方向减弱的规律。