河南新密一荥巩矿区煤矸石中有害微量元素的溶出

淋溶是有害微量元素从煤或煤矸石中析出后污染环境的重要途径。本文在对河南新密－荥巩矿区煤矸石淋溶实验的基础上，研究了有害微量元素从煤矸石中淋溶析出的浓度及淋溶过程中pH值的变化规律，探讨了不同淋溶实验方法对有害微量元素溶出的影响，并对有害微量元素溶出的环境意义进行了讨论。     

煤矸石中潜在有害微量元素淋溶析出研究

在煤矸石淋溶实验的基础上，研究了有害微量元素从煤矸石中淋溶析出的浓度与其在煤矸石中的含量和赋存状态的关系。结果表明，溶出浓度受淋溶时间，淋溶液温度，酸碱度的影响。淋溶液温度越高，淋溶时间越长，则有害微量元素从煤矸石中析出的浓度越高；不同的有害微量元素受淋溶液pH值大小影响程度也不相同。     

煤矸石的淋溶、浸泡对水环境的污染研究——以兖济滕矿区塌陷区充填的煤矸石为例

通过对兖济滕矿区长期充填煤矸石的塌陷区内地表水、浅层地下水中有害微量元素的分析，研究了淋溶、浸泡两种长期行为对煤矸石中有害微量元素析出的作用机理，认为煤矸石被用来充填塌陷区是可行的，但潜在的危害还是值得进一步的研究和引起重视。     

煤中微量元素在土壤环境中的迁移

煤或煤矸石中的微量元素在水等条件作用下发生变化,并从其中析出随水体进入土壤环境中,在土壤环境中发生迁移和富集,其迁移的能力受土壤环境的制约,本文通过对煤的淋溶实验,分析了煤中微量元素在土壤环境迁移的能力,根据对煤矸石堆周转土壤中微量元素的平面上和垂向上的含量变化,研究了微量元素在土壤环境中富集能力及煤中微量元素对土壤环境的影响,为正确评价煤中微量元素在土壤中的环境效应提供依据。     

演马矿煤矸石矿井填充对环境影响的控制研究

针对演马矿煤矸石矿井填充可能造成的环境影响,在实验室环境中制定了两种动态淋溶控制实验,来模拟煤矸石矿井回填后的控制效果。其一是将煤矸石与粘土均匀混合填充;其二是将煤矸石与粘土分层填充。通过这两种控制实验的比较分析可知,粘土层的吸附、转化作用,对控制煤矸石中有害元素的溶出有一定的效果。考虑分层样对F-有良好的控制效果,建议选择分层方法进行煤矸石矿井填充。     

固体废弃物的生态环境效应分析——以兖济滕矿区煤矸石为例

兖济滕矿区煤矸石长期露天堆放,既造成大量土地资源浪费,又造成矿区水体、土壤、大气等环境污染,是不容忽视的环境污染源地。从矿区煤矸石的化学成份和矿物成份分析可以看出,煤矸石的化学成份以SiO2为主,其次为Al2O3;矿物成份以高岭石为主,其次为石英。选用大量测试数据对煤矸石中有害微量元素对水环境、土壤环境的污染效应进行了研究,认为：煤矸石在酸性条件下淋溶析出的重金属的含量均超过了生活饮用水标准;碱性条件下,除Cu、Zn、As外,其余的也超过了地面水环境质量V类水的标准：煤矸石回填区的As、Cu、Pb、Zn四种重金属对矿区水环境影响不明显;填矸石的汇水区以及矸石山附近的水井水化学类型已由重碳酸型转变为硫酸型,部分区域已经受到了SO4^2-、总硬度、固形物的污染;矿区煤矸石堆放对附近土壤的影响并不显著,但某些有毒有害的重金属元素远远大于背景值,植物在土壤中对其吸收与积累可能形成潜在危害性。最后指出了降低煤矸石污染、提高煤矸石的综合利用才是解决矿区固体废弃物生态环境效应的主要途径。     

山西煤矸石中的微量元素及其对环境的影响

研究了山西煤矸石中微量元素的含量、分布、来源及赋存状态，通过矸石淋溶模拟试验及自燃模拟试验，评价了微量元素给环境造成的影响。结论认为矸石对土壤质量没有明显影响；矸石淋溶液进入地表水或地下水源会对人体造成一定污染；矸石自燃对释放出的部分微量元素会对大气质量造成一定影响。     

广西合山煤矸石重金属的淋溶实验及环境效应

准确掌握煤矸石中重金属元素的溶出特征与释放规律对评价与防治煤矸石对土壤与地下水环境污染具有重要意义。笔者选取广西合山市里兰矿区的大型煤矸石堆(GD06)为研究对象,通过对煤矸石静态浸泡和动态淋滤的实验研究,揭示煤矸石中8种典型的有害重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn在不同pH值、不同环境温度、与降水的不同作用方式下的溶出特征与释放规律。结果表明,煤矸石在静态浸泡过程中除未检出Mn外,其他7种重金属元素的溶出浓度随浸泡时间的延长而增加,表现出前期的快速释放和后期的慢速释放规律;而浸泡温度升高后,部分重金属元素如Cr、Cu、Pb在浸泡后期的释放速率呈增加趋势。动态淋滤过程中8种重金属元素表现出间歇性快速释放规律,且溶出浓度大于静态浸泡方式,对环境的影响更显著。pH值和温度是煤矸石静态浸泡重金属元素溶出特征的重要影响因素,重金属元素的溶出浓度随温度升高而增加,随pH值减小表现出不同的溶出特征与释放规律。Zn、Ni、Cd和As在静态浸泡和动态淋滤实验中的释放量和释放率较大,是煤矸石淋滤液中最易污染土壤和地下水的重金属元素。     

煤矸石井下填充对矿井水的污染及其吸附控制模拟实验

以焦作煤矿区演马矿煤矸石为例，采取连续淋溶方式，模拟井下填充过程中煤矸石对地下水的污染，并利用土壤的吸附性能对矸石中溶出的污染因子进行控制。检测了淋溶水中的pH值、氟、总硬度、锰、铅、镉等6个因子，其中铅、镉未检出。实验表明，pH值、氟、总硬度变化范围均符合地下水Ⅲ类标准。锰是造成地下水污染的主零因子，考虑到累积效应，氟也有可能影响地下水质。控制实验显示，利用当地土壤的吸附性能对矸石中溶出的污染因子进行控制是可行、有效的，且分层填充比混合填充的控制效果好。     

煤矸石中潜在有害微量元素析出过程探讨

引入LCA(生命周期评价法)中产品“生命周期”的概念,系统地对煤炭开采的副产品——煤矸石整个“生命周期”中微量元素的析出过程进行了研究。结果表明:煤矸石的整个生命周期是一个微量元素析出—富集—析出的长期过程,随着风化程度的增强,煤矸石的环境影响逐渐增大。      

燃煤产物中有害元素淋滤实验的研究现状

对燃煤产物矿物学、元素地球化学以及显微岩石学特征、燃煤产物淋滤试验的研究现状进行了评述;对燃煤产物淋滤实验的类型、淋滤试验的有效性及条件选择、影响有害元素可溶性(淋滤行为)的因素进行了讨论;并给出了当前淋滤实验最为关心的元素种类。      

Experiment of Coal Leaching and Study of the Separation of Trace Elements

Leaching is an important way of separation of trace elements from coal. Based on leaching experiments, the content of trace elements separated out from coal is related to their existing state and content in coal, the duration of leaching process, temperature of leaching liquor and its acidity and basicity. The higher the temperature of leaching liquor and the longer the leaching time, the higher the contents of separated trace elements will be. In the course of leaching, the pH values of leaching liquors change and different trace elements are affected differently by the pH values.     

浙东早白垩世火山岩组合的地球化学及其成因研究

浙东早白垩世含中性岩的火山岩组合和双峰式火山岩组合的主量元素和微量元素特征对比研究表明，中性火山岩的地球化学特征明显受到伴生的基性和酸性火山岩的影响。它们的微量元素协变关系证实：中性火山岩是由基性岩浆和酸性岩浆混合形成的。双峰式火山岩具有与含中性岩的火山岩组合相类似的主量元素特征，但两者的微量元素特征相差较大。根据东南沿海在早白垩世时期的构造背景是由挤压向伸展拉张转变，以及各种元素具有不同的扩散速度，提出了浙东早白垩世火山岩组合的形成模式：若基性岩浆和酸性岩浆仅进行了部分微量元素的交换，没有来得及发生主量元素的交换，就在伸展拉张的构造背景下喷出地表，则形成双峰式火山岩组合；若基性岩浆与酸性岩浆在地壳深处共存的时间较长，发生一定程度的主量元素交换，则形成偏基性和偏酸性的中性岩浆，若进一步发生化学成分的交换，则可形成典型的安山质岩浆，喷出地表就形成含中性岩的火山岩组合。     

A simulating experiment on the geochemical variation trend at the initial period of meteoric waters converting to underground waters and ore fluids

Experimental studies were undertaken on leaching of sedimentary rocks （ dolomite and sandstone） and Hg, Sb ores by distilled water under the condition of a completely open system （room temperature and room pressure）. The aim is to find whether the halogen elements or metal elements first enter the solution at the early stage of meteoric waters converting to groundwaters and ore fluids, and, at the same time, to understand how and when they enter distilled water solutions from the rocks. The experimental resuhs have shown that F and Cl began to enter the fluids in the initial period of thirty days. With increasing leaching duration, the amounts of the elements that entered the fluids increased steadily. During the period from 120 days to 150 days the amounts increased more drastically, followed a slow increase. It is found that the capability of Cl entering the solutions is much greater than that of F. Hg and Sb were found not to have entered the solutions till 120 days later. During this period of time the pH value of the solutions began to drop. As for Hg and Sb ores, Hg and Sb began to enter the solutions on the 60th or 90th day, greatly ahead of schedule, but the two metallic elements in the rock samples began to enter the solutions 150 days later. Relatively speaking, Hg is more easily leached out than Sb from the rocks. In some rock samples, Sb could be detected in the solutions at the end of the experiment. However, Cu, Pb and Zn had not been detected in the leaching solutions from the beginning to the end of the experiment. In the whole leaching process the pH value of the solutions tend to decrease slowly from 7.1 at the beginning to 6.5 at the end. That is to say, in the interaction between pure water and rock the halogen elements in the rocks were preferentially leached out and then entered the fluids. With increasing water/rock reaction duration and amount of halogen-group elements in the solution and with decreasing pH value of the solution, some active metallic elements began to release in small amounts. This experimental result can explain the source and mechanism of volatile components and trace metals in underground waters. Meanwhile, as for those ore deposits produced by ore fluids derived from meteoric waters, the experimental result is also helpful to the understanding of the geochemical variation trend at the initial stage of conversion of meteoric waters to ore fluids.     

煤系高岭岩的地球化学判别标志

本文主要研究了煤系高岭岩的微量、稀土、氧同位素地球化学特征。根据高岭岩产出层序、岩石学、矿物学、地球化学特征的研究，将煤系高岭岩分为两类：（１）铝土质高岭岩，微量元素含量、稀土总量，氧同位素值高，稀土配分模式与典型北美页岩相似，Ｅｕ负异常，反映其源岩为风化壳化学风化作用产物。（２）夹矸高岭岩，微量元素含量，稀土总量，氧同位素值低，稀土配分模式部分与典型北美页岩相似，反映其源岩与铝土质高岭岩类似；部     

福州盆地地热水微量元素特征

福州地热田是以燕山晚期侵入岩为主要热储层的中低温对流型地热系统.通过对福州盆地不同类型地下水的取样分析发现,福州盆地不同类型地下水中微量元素质量浓度变化关系较复杂.研究表明,地热水微量元素质量浓度主要受含水介质的岩性控制,也与地下水温度有关.对所检测的19个微量元素,除个别元素外,第四系孔隙水微量元素质量浓度均大于基岩裂隙水;Ga、Rb、Sb、Se、Sr、Tl元素质量浓度随水温的升高而增高.基岩裂隙热水与第四系孔隙水混合形成的第四系热水中,As、Cd、Cu、Mo、Pb、Sb、Se、Sr等元素质量浓度明显增高,说明在混合过程中这些元素又发生了溶解作用.根据地热水微量元素与盆地周围不同期次侵入岩体微量元素质量浓度的聚类分析,得出福州地热水形成的地球化学环境主要与福州岩体、魁岐岩体和文笔山岩体的岩性有关.地热水微量元素是地热水在形成过程中与这些岩体的岩石接触发生水-岩相互作用形成的.     

豫西熊耳山地区槐树坪金矿岩石-土壤找矿指示元素的确定及其应用

槐树坪金矿床位于河南省洛阳市嵩县境内,是豫西熊耳山地区近年来新发现的大型金矿床。本次研究对槐树坪金矿区地表及井下不同类型的较新鲜围岩、蚀变岩和矿石以及地表1∶20000面积性土壤采样,分析29项微量元素,从岩石和土壤两种采样介质来确定槐树坪金矿床的地球化学找矿指示元素。一方面基于较新鲜围岩的元素含量特征确定每个微量元素在该区岩石中的异常下限,进而分别计算了蚀变岩和矿石中微量元素平均含量与异常下限的比值,即异常衬度。按照异常衬度大于1.4的标尺确定了蚀变岩与矿石中明显富集的微量元素组合。另一方面,基于Au与28项微量元素在较新鲜围岩、蚀变岩、矿石三种介质中含量关系散点图直观确定了指示金成矿的微量元素组合。综合二者确定出槐树坪金矿区岩石地球化学找矿的指示元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Nb计13项。针对地表1∶20000面积性土壤调查,采用上述岩石中异常衬度为1.4作为土壤异常下限绘制了槐树坪金矿区微量元素的地球化学异常剖析图,以槐树坪金矿区已探明鸡公山一带的主成矿段为模型确定了土壤地球化学找矿的指示元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、B计11项。综合上述结果认为在找矿指示元素组合方面土壤对岩石具有明显的继承性。基于岩石与土壤介质中共同的10项找矿指示元素,构建了归一化的综合异常指标,以鸡公山矿段为标准对整个槐树坪矿区进行了综合评价,发现槐树坪矿区内马蹄沟、秦佛爷沟、姜疙瘩和天坪西4处具有类似鸡公山矿段的找矿潜力。