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《山西大学》 2010年
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煤矸石中重金属元素的形态及淋溶实验研究

岳娟  
【摘要】: 山西的煤炭资源极其丰富,煤蕴藏量位于我国前列,在为我们带来经济效益的同时,也对环境和人们的生活产生了极大的影响。在煤炭生产过程中产生了大量的固体废物—煤矸石,由于利用率很低,堆积在地表环境的煤矸石经过一系列外界作用(风化、降雨淋溶等),其中的重金属元素会释放出来,对当地的土壤及水体环境造成污染。 本文针对山西省域内五个煤矿的煤矸石中的重金属元素进行了对比分析及评价;对其中一个煤矿的煤矸石在模拟自然条件下进行淋溶试验,研究影响重金属元素析出的因素和析出规律;并对煤矸石及其高温灼烧后的灰渣中重金属元素的赋存状态进行了研究。主要研究内容如下: 第一章:山西作为煤炭生产基地,在产煤的同时也带来了大量的固体废弃物—煤矸石,给环境带来了污染。本章从煤矸石的产生,组成,对环境的影响和危害,重金属的污染状况进行综述。 第二章:本章对古交、晋城、阳泉、大同、平朔五个大型煤矿的煤矸石中重金属元素的含量进行了分析测定,对结果进行了对比分析;评价了其可能对土壤带来的危害。 第三章:本章分析了煤矸石及其灰渣中六种重金属元素的赋存状态,发现大部分元素均以非常稳定的硅酸盐结合态及可氧化态存在,其次是较为稳定的还原态,煤矸石经高温灼烧变成灰渣后,除Cr外,其它元素中活性最强的可交换态以及弱酸能够提取的碳酸盐态均减少,硅酸盐态的含量增加,对环境的影响能力减弱。 第四章:本章对古交的煤矸石进行了分析,并在实验室对煤矸石进行模拟淋溶试验,考察了时间,酸度,温度,以及淋溶次数对重金属元素析出的影响,重金属元素在煤矸石中的赋存状态决定了其在淋溶时析出的难易,析出浓度与酸度有关,大部分重金属元素在24小时内析出稳定。
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