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选取贵州省某村煤、粉煤灰、土壤及农作物作为研究对象进行砷含量研究,并采用逐级化学提取法对粉煤灰进行形态分析.结果表明:该研究区煤、土壤及粉煤灰中砷含量均严重超标,普遍超出100mg/kg;粉煤灰中砷主要以残渣态存在(57%),其次是铁锰氧化物结合态(17.62%)、有机结合态(12.08%)、硫化物结合态(11.68%)、碳酸盐结合态(0.97%)、水溶态和可交换态(0.65%);研究区居民日常燃煤的砷排放量较大,每户日均排放量高达576.22 mg,排放率为48.07%,年均排放量达到0.21kg;高砷煤利用过程中砷已经对农作物造成了一定影响.
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资源评论
第
3
5
卷
第
4
期
2012
年
10
月
煤
炭 转 化
C
OAL
CONVERSION
Vol.35
No.4
Oct.2012
*
国家自然科学基金资助项目
(
40703005
,
41073075
)
、
河南省青年骨干教师基金资助项目和河南理工大学博士基金资助项目
.
1
)
博
士
、
副教授
;
2
)
硕士生
,
河南理工大学资源环境学院
,
4
54003
河
南焦作
收稿日期
:
2
012
-
0
3
-
2
9
;
修
回日期
:
2
012
-
0
7
-
0
7
高砷煤利用过程中的环境影响研究
*
王明仕
1
)
张
晓
2
)
杨娜
娜
2
)
刘克武
2
)
钦
凡
2
)
吴月晶
2
)
摘
要
选取贵
州省某村煤
、
粉煤灰
、
土壤及农作物作为研究对象进行砷含量研究
,
并采用逐
级化学提取法对粉煤灰进行形态分析
.
结果表明
:
该研究区煤
、
土壤及粉煤灰中砷含量均严重超标
,
普遍超出
1
00m
g
/
k
g
;
粉煤灰中砷主
要以残渣态存在
(
5
7%
)
,
其次
是铁锰氧化物结合态
(
1
7.62%
)
、
有
机结 合 态
(
1
2.08%
)
、
硫 化 物
结 合 态
(
1
1.68%
)
、
碳 酸 盐 结 合
态
(
0
.97%
)
、
水 溶 态 和
可 交 换 态
(
0
.65%
)
;
研
究区居 民 日 常 燃 煤 的 砷 排 放 量 较 大
,
每 户 日 均 排 放 量 高 达
5
76.22 m
g
,
排
放 率 为
4
8.07%
,
年均排
放量达到
0
.21k
g
;
高砷煤利用
过程中砷已经对农作物造成了一定影响
.
关键词
高砷煤
,
土壤
,
粉煤灰
,
结合形态
中图分类号
T
Q531
0
引
言
砷
在煤炭开采
、
贮存及燃烧过程中
,
会发生迁移
转化
、
再分配
,
并重新进入环境
,
从而直接或间接地
危害人体健康
.
[
1
-
4
]
据
统计
,
全球每年因自然原因释
放的砷约为
8
×10
6
k
g
,
而
由人为活动排放到环境中
的砷则高达
2
4×10
6
k
g
.
[
5
]
据
相关研究表明
,
煤烟是
大气中砷的主要来源之一
.
我国对煤中砷的研究较
多
,
但主要集中在煤中砷含量
、
赋存状态
、
燃煤砷排
放及砷洗选去除等方面
,
对高砷煤地区砷利用过程
中的环境影响研究较少
.
贵州省兴仁县为高砷煤聚
集区
,
在煤炭的开采及利用过程中
,
砷的迁移转化已
经对当地环境和人体健康造成较大的危害
.
本实验
选取贵州某村煤
、
土壤
、
粉煤灰及农作物作为研究对
象
,
在对高砷煤利用过程中的环境效应进行初步评
估的基础上
,
进一步了解燃煤砷排放特征
,
本研究对
于了解当地煤砷迁移转化特征及保护生态环境具有
重要的现实及理论意义
.
1
实
验部分
样
品来源于贵州省兴仁县某村居民用煤
、
土壤
、
粉煤灰及居民门前农田生长的农作物
.
煤样按照
《
煤样的制备方法
》
(
G
B
74
—
1996
)
制
备
,
研
磨至
2
00
目
,
室
温烘干
,
对样品进行消解
,
最后
用
I
CP
-
M
S
进行砷含量分析测试
.
土样和植
物样置于室内通风阴凉处使其自然风
干
,
风干后的土壤用玛瑙研钵研磨
,
过
2
00
目
筛子
,
植物样使用粉碎机粉碎
.
处理后的样品经消解后运
用
I
CP
-
M
S
进行砷含量分析测试
.
2
结
果与讨论
2.1
研
究区煤和土壤及粉煤灰中的砷含量
研究区居民将 煤和土 壤搅拌混合作为 燃料使
用
,
因而本次实验分别选取
A
1
,
A2
与
A3
三
户居民
生活用煤
、
土壤及粉煤灰作为研究对象
,
运用
I
CP
-
M
S
分
析测试砷的含量
,
探讨其环境影响
,
相关数据
见表
1
.
表
1
煤和土壤及粉煤灰中砷的含量
(
m
g
/
k
g
)
T
able
1
Content
of
arsenic
in
coal
,
soil
and
ash
(
m
g
/
k
g
)
S
am
p
l
e
A1 A2 A3
C
oal
43.04
129.95
140.64
Soil
169.55
100.24
144.12
A
sh
128.63
166.87
133.84
由
表
1
可以看出
,
该地区居民用户煤中砷含量普
遍较高
,
A
2
和
A3
户
煤中砷含量均超过
1
00m
g
/
k
g
,
远
远高于我国煤中砷平均含量
5
m
g
/
k
g
,
属
于高砷
煤
.
当地粉煤灰中砷含量较高
,
均达到
1
00m
g
/
k
g
以
上
,
根
据农用粉煤灰污染物控制
(
G
B
8173
—
87
)
进
行
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