煤中痕量砷和汞的形态分析

应用连续化学浸提法对煤进行四次浸提,根据不同形态砷、汞的溶解度、将煤中砷、汞分为可变换态、硫化物结合态、有机物结合态和残渣态。砷在煤中主要以硫化物结合态存在,汞在煤中主要以硫化物结合态和残渣态存在。不同煤种中砷、汞的各种形态的含量分布是不同的。将煤按不同密度分级后,分别测定了各级煤粉中砷、汞含量、砷、汞在密度较大的煤中含量较大,说明砷、汞主要存在于煤中的矿物质中。     

黄河（内蒙古段）水体悬浮物中汞的形态分布

以系统的形态分析实验为基础,研究了黄河内蒙古段干流水体悬浮物中汞的形态分布特征.结果表明,黄河内蒙古段水体悬浮物中的汞以腐殖质结合态为主,残渣态次之,水溶态及可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态、有机质结合态及硫化物相汞的含量均较低.     

垃圾焚烧飞灰中砷的污染特性研究

研究了重庆垃圾焚烧飞灰中砷的污染特性:包括不同粒径下砷的分布特征,砷的浸出毒性,不同浸出时间、液固比和碱度下的浸出规律,及砷的可交换态、碳酸盐结合态、Fe-Mn结合态、有机物吸附态、残渣态五个不同化学元素形态的含量.结果表明粒径在38～250μm范围内的飞灰中砷的含量较高.飞灰没有砷浸出毒性,但砷的浸出与环境条件密切相关:在酸性条件下几乎不浸出,而在碱性条件下较易浸出.形态分析表明砷的有机物吸附态和Fe-Mn结合态含量较高,残渣态含量相对较低,而可交换态及碳酸盐结合态未被检出.     

煤中汞的赋存形态及其测定方法

为了确定煤中汞的赋存形态,基于两种典型的煤中汞的化学逐级提取方法,提出了一种改良的化学逐级提取方法.采用多种动力煤和焦煤对此方法进行验证,结果表明:两种典型的化学逐级提取方法对煤中汞的回收率偏低,大部分煤中汞回收率都低于90%;改良后的化学逐级提取方法能明显提高煤中汞的回收率,煤中汞的回收率高于90%,逐级提取到的各种形态的汞含量累加与样品中汞总量基本一致.化学逐级提取结果还表明:汞在煤中的赋存形态主要以硅铝酸盐结合态和硫化物结合态为主,有机质结合态次之,仅有少量以离子结合态存在.     

珠江三角洲典型区水土中砷的分布

 为了解研究区水土中砷的来源及分布,采集地表水样5组、土壤样32组、地下水样14组进行分析。结果表明研究区地表水已受到砷污染。表层土壤(0~10 cm)中砷全量为198~274 mg/kg,平均全量为237 mg/kg,土壤中砷的形态分布以极难迁移的残渣态为主,各形态平均含量的顺序依次为残渣态＞弱有机结合态＞氧化物结合态＞碳酸盐态＞强有机结合态＞水溶态＞离子交换态。底层土壤(30~40 cm)中砷全量为115~281 mg/kg,平均全量为212mg/kg,土壤中砷的形态也以残渣态为主,土壤中砷的各种形态的平均含量顺序依次为残渣态＞弱有机结合态＞氧化物结合态＞碳酸盐态＞强有机结合态＞离子交换态＞水溶态,底层土壤中砷的各种形态的均量均低于表层土壤。包气带砷全量随深度增加先降低后升高,水溶态、离子交换态以及碳酸盐态的含量均随深度的增加而逐渐降低;而弱有机结合态、氧化物结合态、强有机结合态以及残渣态的含量随深度增加均呈无规律变化。地下水砷含量在00028~0021mg/L之间,均值为00114 mg/L,超标率达429％。地表污水灌溉下渗以及含水介质中原生砷的释放是研究区地下水砷的主要来源。     

漓江水系底泥汞的分布特征及形态研究

应用湿法消化-原子吸收法和连续浸取-原子吸收法分别测定底泥中总汞和不同形态汞的含量,阐明漓江水系底泥汞的分布和形态特征以及汞的来源.结果显示,底泥总汞含量为0.104～2.150 μg/g,呈现出上游低下游高、干流低支流高、静水池塘没有明显规律的现状.底泥汞主要以残渣态或晶格态、难氧化降解有机质及某些硫化物结合态、腐殖酸络合态赋存,分别占总量的75.10%,10.64%,7.50%,其它4种形态汞共占总量3%左右,3种主要形态汞的分布规律与总汞基本一致.研究表明,漓江底泥汞虽然多以惰性形态存在,但不容忽视它们在生物体内长期富集并对环境造成危害.城市工农业生产和居民生活排污是造成河流底泥汞污染的主要来源,特殊污染源是造成局部污染的主要原因.     

中国煤中汞的含量、分布与赋存状态研究

在测试分析中国皖北矿区6个煤矿81个煤样品中汞含量的基础上,结合国内外文献资料中报道的1 712个中国煤样品中汞的数据,对中国煤中汞的含量、分布、赋存状态及燃煤引起的汞的环境污染进行了分析和探讨。通过研究得出:中国煤中汞的平均含量为0.20 mg/kg,高于世界煤中汞的平均值(0.10 mg/kg),接近美国煤中汞的平均值(0.17 mg/kg);由于沉积环境及成煤过程中各种地质因素的综合影响,汞在中国不同地区、不同成煤时代以及不同变质程度煤中的含量差异较大;高硫煤中的汞与硫化物关系密切,主要赋存在黄铁矿中;硫化物结合态和有机结合态是低硫煤中汞的主要存在形态;岩浆活动对煤中汞的含量分布与赋存状态有明显影响;煤中汞的赋存状态与煤中汞的释放、毒性有着重要的关系,中国巨大的煤炭消耗量,已引起大量的汞排放,控制燃煤过程中汞的排放是今后环境保护的重要内容之一。     

长城窝堡井田煤中砷赋存状态的初步研究

对长城窝堡井田煤中砷的含量和赋存状态的研究得出:研究区煤中砷含量较高,算术平均含量高达95.5 mg/kg,远高于中国煤中砷的含量;砷与灰分之间关系不明显,砷主要赋存在以黄铁矿为主的硫化物中,有机硫是导致煤中有机结合态砷存在的一个因素.     

长江中下游河流沉积物和悬浮物中金属元素的形态特征(英文)

采集了长江中下游8个样点沉积物和悬浮物样品(1992年8月)。用连续提取方法提取了金属元素的五种化学形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质-硫化物结合态、残渣态),用ICP-AES分析了所有样品中锂、钠、钾、镁、钙、锶、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铝、钇和锆共15种元素的各化学形态的含量,并用聚类分析方法研究了这些元素在形态上的分类特点。结果表明:在沉积物和悬浮物中,碱金属元素(锂、钠和钾)主要以残渣态和可交换态存在;碱土金属元素(镁、钙和锶)各形态含量较为均匀,但钙的碳酸盐态含量很高;锰和钴的铁锰氧化物态含量较高;铁族元素除锰和钴以外(钛、钒、铬、镍)、铝和锆残渣态含量很高、其它形态含量很低。其中,碱金属元素中锂的铁锰氧化物态和有机质-硫化物态占有一定比例;所研究元素中钙的残渣态含量最低。     

中国煤中汞的环境地球化学研究

在测试分析中国7个省62个煤样品中汞的含量基础上,结合已有1 637个中国煤样品中汞的数据,全面探讨了中国煤中汞的环境地球化学特征.并采用逐级化学提取实验和相关分析方法,分析和研究了中国煤中汞的化学赋存状态.分析结果表明:中国煤中汞的含量一般为0.1~0.3mg/kg,平均0.19 mg/kg,接近于美国的平均值(0.17 mg/kg),高于世界的平均值(0.10 mg/kg);汞在不同地区、不同成煤时代以及不同煤类中分布极不均匀;其赋存状态也多种多样,高硫煤中汞与硫化物关系密切,主要赋存在黄铁矿中;低硫煤中,硫化物结合态和有机结合态汞常共同占支配地位;影响汞分布和赋存状态的主要原因是地质因素.实验结果表明,在岩浆侵入的煤层中,汞大多以硅酸盐结合态存在.煤中汞的赋存状态与煤中汞的释放、毒性有着重要的关系.同时燃煤释放的汞已对中国部分地区的环境造成了污染,控制燃煤过程中汞的排放是今后研究的重要内容之一.     

还原剂与脱硫剂对硫酸渣直接还原焙烧同步脱硫的影响

研究了还原剂云南煤和脱硫剂SH对硫酸渣在直接还原焙烧过程中提铁降硫效果的影响.采用X射线衍射与扫描电镜方法分析了云南煤与脱硫剂SH的作用机理.结果表明:在高温还原气氛下,硫酸渣中的黄铁矿生成具有挥发性的气态单质硫和气态羰基硫、金属铁和非磁性的陨硫铁;硫酸渣中的赤铁矿和磁铁矿则被还原为金属铁;云南煤对硫酸渣在焙烧过程中的脱硫效果比较明显,但无法达到要求的指标;添加脱硫剂SH可以进一步降低还原铁中的硫,其机理是脱硫剂与硫酸渣中的黄铁矿在直接还原焙烧过程中反应生成金属铁和没有磁性的硫化钙,通过磨矿--磁选的方法将硫化钙与金属铁分离,从而达到脱硫目标.     

黑铜泥综合回收工艺研究

以黑铜泥为原料,分别以硫化钠浸出法、酸浸法、碱浸-硫浸联合法进行黑铜泥综合回收的实验研究.结果表明:硫化钠浸出法与酸浸法均不易实现黑铜泥中Cu、As、Sb的有效分离,而碱浸-硫浸联合法的分离效果较好,在NaOH物质的量浓度1mol/L、液固比为10∶1、反应时间为6h、温度80℃的条件下,黑铜泥中As的浸出率为92%,Cu、Sb的浸出率均低于3%.碱浸渣中的As、Sb采用硫化钠浸出,对硫浸液进行氧化处理可获得砷酸钠和锑酸钠产品.     

煤燃烧过程中痕量元素的分类研究

采用原子吸收分光光度计(带测汞装置)、石墨炉原子吸收光谱仪和X射线荧光光谱仪，测定了一台220t／h煤粉炉中原煤、底渣和飞灰中9种痕量元素的质量分数．除As因质量分数低不能归类外，其他痕量元素按照在飞灰中相对富集系数不同，可分成3类：第1类是Pb，Zn；第2类是Mn，Cr，Se，Hg；第3类是Ba，Cd．按照飞灰相对于底渣痕量元素富集程度不同，可分成两类：第1类是Mn，Cr；第2类是Pb，Bd，Se，Zn，Cd，Hg．按照痕量元素挥发性和在燃烧产物中的分布规律，可分成3类：第1类是Hg；第2类是Pb，Ba，Zn，Cd；第3类是Mn．Se介于第1类元素和第2类元素之间．Cr同时表现出第1类和第3类元素性质．研究还发现除Mn外，其他元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加；Pb比Cd更容易挥发．     

煤中环境敏感性痕量元素的挥发性研究

对我国西北部4个电厂原煤在实验室不同温度下进行燃烧实验,应用原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和仪器中子活化（INAA）等方法对煤和灰样中舡,Pb,Hk,Cd,Co,Se,Mn,U,Th,Be,Mo,Sb,Br和V等14种环境敏感性痕量元素的质量分数进行了测定,通过对比痕量元素在煤与灰样中质量分数的差异以及不同温度下痕量元素的挥发率,研究了在实验室不同温度下痕量元素的转化、分配规律,结合元素的赋存状态和物理化学特性,揭示了影响痕量元素燃烧迁移、分配规律的主要因素．     

峰峰煤矿塌陷区典型农田土壤剖面重金素元素化学风化规律

采集峰峰煤矿塌陷区典型农田剖面土壤,通过测定分析不同埋深土壤重金属元素(As、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn和Hg)分布特征,利用质量平衡理论进行化学风化规律研究,探究塌陷驱动下剖面土壤重金属元素化学风化过程.结果 表明:峰峰煤矿塌陷区典型农田剖面土壤重金属元素Pb、Cd和As的含量超过国家农用地土壤污染风险管控标准,最大超标倍数分别为3.86、59.77、3.82;元素Cu、Ni、Zn、Cr和Hg未超标.重金属元素Cd和As可能在塌陷驱动下,受地表径流和雨水淋滤下渗影响,使得其含量自表层向下逐渐增加.表层土壤元素Cu、Pb、Cr、Hg迁入富集,元素Ni、As、Zn和Cd迁出淋滤;犁底层元素Cu、Ni、Zn和Pb迁出淋滤,Hg迁入富集,其余元素规律变化不明显.累积元素存在潜在风险,需要监控;淋滤元素存在直接风险,需要高度管控.实验结论为全面评估煤矿开采对土壤化学性能的影响,防治流域水土流失和保护区域生态环境提供科学依据.     

贵州盘县大气降尘重金属污染含量特征与来源分析

通过2012年对贵州盘县大气降尘样品逐月收集,并利用微波消解、ICP-MS对降尘中重金属元素（Al、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg）的含量进行测定,运用富集因子、相关性和主成分分析其来源与贡献。结果表明：盘县降尘重金属以Fe、Al为主,春季Fe含量最高为33784 mg/kg,其他依次为Zn〉Cu〉Mn〉Pb〉Ni〉Cr〉As〉Cd〉Hg。与贵州省土壤背景值相比,降尘中Zn、Cr、Pb的含量较低,Cd、Hg、Cu的含量较高。富集因子法表明：降尘中Hg富集程度较高,Cu、Mn、Ni、As、Cd、Zn、Pb有一定程度的富集,Fe、Cr属于自然源。通过相关性和主成分分析,认为Ni、Cu、As与燃煤相关,Pb、Hg与金属冶炼相关,Cr与地面扬尘相关,其贡献率分别为50.41%、28.86%、20.72%。与其他城市相比较,盘县降尘中Mn、Cr、Pb、Zn的含量偏低,As、Hg、Cd的含量偏高。     

煤炭残渣催化氧化制备腐植酸

为了充分利用碳资源,减少废物排放,开发了一种催化氧化风化煤残渣制备腐植酸的方法.该催化氧化方法使用稀过氧化氢溶液作氧化剂,氧化铜粉末作催化剂,氧化过程在室温下进行.实验结果表明,初级残渣能够被有效地氧化成腐植酸,其转化率可达35%,且氧化生成的腐植酸在结构特征和元素组成方面与天然腐植酸相似.在氧化生成的腐植酸被分离后,氧化铜催化剂仍然存在于次级残渣中,因此还可以对次级残渣进行重复氧化以增加腐植酸的产量.     

吡啶基双酰肼配合物的合成、结构和性能研究

以水杨酰肼和烟酸为原料,合成了一个不对称的含吡啶基的双酰肼配体L(L＝异烟酰基水杨酰肼),并利用该配体与HgCl<,2>反应,得到了一个不对称的含吡啶基的双酰肼的过渡金属配合物[Hg(L<,2>)<,2>Cl<,2>]·H<,2>O.晶体结构的研究表明,该配合物属于正交晶系C222<,1>空间群,是单核的手性分子,中心...     

衡阳市区空气颗粒物的污染特征研究

2014年4~5月在衡阳市区四个典型的城市功能区设置采样点,共采集了47个大气样品,对空气颗粒物（ TSP、PM2.5）的污染状况进行调查,分析其中的重金属（ Pb、Cd、Cu、As、Hg）含量及其形态分布.结果表明,大部分采样点PM2.5浓度超过国家环境空气质量标准（ GB3095—2012）中的二级浓度限值,部分地段TSP浓度超标;空气颗粒物中重金属元素质量含量大小的顺序为：Pb＞Cu＞As＞Cd＞Hg,这些重金属元素更容易富集在细颗粒物PM2.5上;形态分析表明,As、Hg主要以残渣态存在, Pb、Cd、Cu则以可交换态和残渣态存在较多.