收藏本站
《武汉理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

鲁西南煤矿区重金属元素环境地球化学特征研究

武旭仁  
【摘要】:煤在我国的能源结构中占主导地位,而且在很长的时间内其主体地位不会改变。在煤炭资源的开发、加工和利用过程中,已经产生地表沉陷、土壤及水体污染、大气污染、生态破坏等一系列环境问题,其中,煤、矸石及燃煤产物中微量重金属元素对土壤、水体、植物、大气构成严重的污染风险。鲁西南煤矿区是我国的14个大型煤炭生产基地之一,本论文选择鲁西南的兖州、济宁、滕州、宁汶煤矿区,基于煤田地质、地球化学、环境地质、环境影响评价以及数据统计等综合理论,综合采用ICP-MS、X-射线衍射分析、淋溶与浸出毒性实验等分析方法和实验手段,研究了鲁西南矿区煤及固体废物中重金属元素的环境地球化学特征,得到如下主要结论。 (1)鲁西南煤矿区煤中重金属元素(Pb、Cu、Zn)算术平均含量均高于华北和中国煤中微量元素算术平均含量,Pb、Cu、Zn在鲁西南矿区明显富集。 (2)以唐口煤矿为例,探讨了As、Pb、Cu、Zn等重金属元素在煤中的赋存状态。结果表明,Zn元素在3煤层和16煤层中多存在于有机硫化物中,在17煤层中主要以无机态形式存在,赋存于硫酸盐矿物中;Cu元素在3煤层和17煤层中主要存在于硫酸盐矿中,在16煤层煤中主要受有机硫的影响;Pb元素在3、16、17煤层中,除了以硫化物为主要载体外,还受到煤中有机硫的捕获作用;煤中硫元素及其相关矿物是As元素的存在载体。 (3)研究了不同煤田煤层矸石和不同煤层(3、12下、16煤层)矸石中As、Pb、Cu、Zn、Cd分布差异,与地壳元素丰度相比,确定Hg、Cd、As、Pb、Zn为鲁西南煤矿区矸石中富集程度较高重金属元素。而化学形态分析表明重金属元素在矸石中的生物有效态含量均较低,主要赋存在残渣态中。 (4)模拟研究了矸石在不同pH条件下淋溶析出和矸石浸出毒性,探讨了重金属累积毒性的潜在风险。对兖州矿区的北宿和东滩煤矿的表层土壤重金属含量研究表明,随距离矸石山由近到远,其浓度明显下降,而矿区土壤剖面中重金属元素随着土层深度的增加呈降低的趋势。以山东省土壤背景值为标准进行了矿区土壤质量评价,评价结果表明,研究区土壤污染在轻污染级~重污染级。 (5)研究了电厂燃煤产物微量元素As、Pb、Cu、Zn、F的分布规律,结果表明三个电厂灰与原煤的元素分布模式基本一致,煤燃烧后大部分重金属有害元素在电厂灰中富集,通过浸溶实验探讨了微量元素As、Pb、Cu、Zn、F在坏境中的迁移和分配规律,并进行了环境风险评价,上述成果为研究区煤炭资源开采和利用过程中重金属元素的释放机理和控制提供了科学依据。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P595

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵开全;吴素珍;;淮北孟庄煤矿煤中砷的分布和赋存规律研究[J];安徽地质;2010年01期
2 田采霞;孟红旗;郭保华;;粉煤灰中微量元素浸出特性试验研究[J];环境科学与管理;2007年05期
3 荣鸿敏;;粉煤灰浸出试验方法[J];电力环境保护;1989年03期
4 陈世黎;荣鸿敏;;燃煤电厂氟污染现状、规律及治理技术[J];电力环境保护;1991年04期
5 鲁静;孙俊民;邵龙义;张涛;;燃煤排放可吸入颗粒物(PM_(10))中重金属元素分布与富集特征[J];地球化学;2009年02期
6 黄文辉,杨起,彭苏萍,唐修义,赵志根;淮南二叠纪煤及其燃烧产物地球化学特征[J];地球科学;2001年05期
7 刘桂建,杨萍月,王桂梁;煤中微量元素在土壤环境中的迁移[J];地球学报;2000年04期
8 郑刘根;刘桂建;高连芬;彭子成;;中国煤中砷的含量分布、赋存状态、富集及环境意义[J];地球学报;2006年04期
9 刘桂建,彭子成,王桂梁,杨萍月,Chou Cheng lin;煤中微量元素研究进展[J];地球科学进展;2002年01期
10 任德贻,赵峰华,张军营,许德伟;煤中有害微量元素富集的成因类型初探[J];地学前缘;1999年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 白向飞;中国煤中微量元素分布赋存特征及其迁移规律试验研究[D];煤炭科学研究总院;2003年
2 樊金拴;中国北方煤矸石堆积地生态环境特征与植被建设研究[D];北京林业大学;2006年
3 赵峰华;煤中有害微量元素分布赋存机制及燃煤产物淋滤实验研究[D];中国矿业大学(北京);1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯军会;煤矸石有害元素赋存状态、迁移规律及复垦环境效应[D];合肥工业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李玉成;淮河流域贝类生物地球化学研究与水污染治理[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年06期
2 赵开全;吴素珍;;淮北孟庄煤矿煤中砷的分布和赋存规律研究[J];安徽地质;2010年01期
3 王新宣;张宇峰;;影响因素分析法在土壤吸附重金属上的研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
4 李录久,许圣君,李光雄,张祥明,王允青,刘英,况晶;土壤重金属污染与修复技术研究进展[J];安徽农业科学;2004年01期
5 郑永红;姚多喜;张治国;;煤矿区铅污染土壤的植物修复[J];安徽农业科学;2008年20期
6 张庆利;渠立权;;煤矸石山生态复垦研究进展[J];安徽农业科学;2009年03期
7 王婧静;;金属矿山废弃地生态修复与可持续发展研究[J];安徽农业科学;2010年15期
8 马骏驰;袁树杰;张友根;况成彬;;矸石山治理前后周围土壤内重金属含量特征研究[J];安徽农业科学;2012年03期
9 肖利萍;梁冰;陆海军;王波;刘文颖;雷蕾;;煤矸石中某些物淋溶释放特点的实验分析[J];安全与环境学报;2006年02期
10 李玉兰;刘鑫;邵素军;赵婧;梁杰;;煤炭地下气化灰渣浸泡实验及Zn、Cd、Pb、As环境效应分析[J];安全与环境学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Influence of coal mining on regional karst groundwater system:a case study in West Mountain area of Taiyuan City,northern China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 邓双;李映日;刘宇;张凡;王相凤;曹晴;;固定污染源排气中卤族污染物测定方法研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 吴文俊;蒋洪强;;大气砷铅污染排放模型及重点源排放特征研究[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
4 刘桂建;郑刘根;高连芬;;煤中某些有害微量元素与人体健康[A];非金属矿物材料—环保、生态与健康研讨会论文专辑[C];2004年
5 M.P.Waalkes;;Increased Glycophorin-A Somatic Cell Variant Frequencyin Arsenic-Exposed Patients of Guizhou,China[A];第二届贵州省自然科学优秀学术论文评选获奖论文集(2007年)[C];2007年
6 郑永红;张治国;姚多喜;;煤矸石山对矿区环境影响及其资源化利用[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
7 史志诚;;中国现代毒理学的形成与发展[A];毒理学史研究文集(第八集)[C];2009年
8 ;发展中的中国煤田地质学[A];煤田地质与可持续发展——中国煤炭学会、中国地质学会煤田地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年
9 曹代勇;;重视我国优质煤炭资源特性的研究[A];煤田地质与可持续发展——中国煤炭学会、中国地质学会煤田地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年
10 张泓;;煤田地质学的成就与前景[A];2008—2009地质学学科发展报告[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐建生;桂中岩溶区铁锰结核土的重金属富积特征及对旱地作物毒害研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 谢建平;功能基因芯片(GeoChip)在两种典型环境微生物群落分析中应用的研究[D];中南大学;2011年
3 申丽;基于基因芯片对浸矿微生物群落结构及功能的定量化研究[D];中南大学;2011年
4 侯晓川;镍钼矿冶炼烟尘中硒的提取新工艺及其机理研究[D];中南大学;2011年
5 彭炳先;中国煤中溴的环境地球化学研究[D];南昌大学;2011年
6 武成利;燃煤烟气中汞再析出及抑制研究[D];安徽理工大学;2010年
7 王冉;黔西地区煤中金赋存分布与富集地球化学机理研究[D];中国矿业大学;2011年
8 刘会虎;沁南地区煤层气排采井间干扰的地球化学约束机理[D];中国矿业大学;2011年
9 吴艳艳;煤层气生成过程中的矿物/金属元素催化作用[D];中国矿业大学;2011年
10 黎炜;煤矿充填复垦区土壤肥力质量变化与地下水重金属污染研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨娜娜;贵州省某村煤与土壤砷含量、形态及其排放的初步研究[D];河南理工大学;2010年
2 张晓逵;山西、河南部分煤中重金属元素的含量及其赋存形态研究[D];河南理工大学;2010年
3 王灿;热处理强化煤粉磁选脱硫降灰效果的研究[D];河南理工大学;2010年
4 李玮;甲醛和乙二醛接枝聚丙烯酰胺聚合物的合成和絮凝性能研究[D];广西师范学院;2010年
5 陈志明;不同改良剂修复重金属铬污染土壤的研究[D];山东农业大学;2010年
6 刘雪冉;矿区复垦土壤压实特征及蘑菇料施用改良效果研究[D];山东农业大学;2010年
7 肖晗;基于MATLAB的地下水环境质量评价[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张祥雨;温度影响下煤矸石内铁离子迁移的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 李新宇;邢台葛泉矿煤矸石山对环境污染的研究[D];河北工程大学;2010年
10 宋辉;基于模糊控制的煤矿排水系统研究[D];河北工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李定龙,李新安;淮南市水资源开发利用与保护[J];安徽地质;1994年03期
2 崔龙鹏;淮南煤矿塌陷区煤矸石填充复垦及其对环境的影响[J];安徽地质;1998年03期
3 曹新鑫;柳菲;高艳芳;齐雯妍;黄定国;;煤中硫的赋存状态及成因[J];安徽化工;2008年02期
4 孙庆业,杨德清;植物在煤矸石堆上的定居[J];安徽师范大学学报(自然科学版);1999年03期
5 张泰芳;淮南潘谢矿区煤矸石浸泡试验及对环境的影响[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1999年03期
6 谢宏全,张光灿;煤矸石山对生态环境的影响及治理对策[J];北京工业职业技术学院学报;2002年03期
7 卢新卫,雒昆利,王丽珍,王五一;陕西渭北聚煤区原煤的微量元素组成特征[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年02期
8 朱利东,林丽,付修根,庞艳春,熊永柱;矿区生态重建[J];成都理工学院学报;2001年03期
9 陈翠华;倪师军;何彬彬;张成江;滕彦国;;GIS技术支持下的江西德兴地区矿山环境地球化学质量评价[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年06期
10 陈世俭,胡霭堂;土壤铜形态及有机物质的影响[J];长江流域资源与环境;1995年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 白向飞;中国煤中微量元素分布赋存特征及其迁移规律试验研究[D];煤炭科学研究总院;2003年
2 赵峰华;煤中有害微量元素分布赋存机制及燃煤产物淋滤实验研究[D];中国矿业大学(北京);1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 蒋文琼;绿化造林改善矸石山生态环境效应的研究[D];北京林业大学;2004年
2 苏强平;植被恢复下矸石山土壤改良效益研究[D];北京林业大学;2004年
3 朱文渊;煤燃烧过程中典型痕量元素挥发行为特性研究[D];华中科技大学;2005年
4 龚杰立;大同晚古生代含煤盆地演化研究[D];太原理工大学;2006年
5 马利英;贵州农村家用燃料所致室内空气污染影响因素研究[D];贵州师范大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈春英,章佩群,柴之芳;几类重金属元素在人肝分离亚细胞成分中的相对分布[J];科学通报;2004年20期
2 查燕,杨居荣,刘虹,何孟常,张平;污染稻麦籽实中镉和铅的分布及其存在形态[J];北京师范大学学报(自然科学版);2000年02期
3 祝建中,钟雄,梁好;垃圾焚烧工况对重金属分布特性的研究[J];苏州大学学报(自然科学版);2005年01期
4 李建飞;;莆田市郊区蔬菜地土壤重金属分布特征研究[J];莆田学院学报;2007年02期
5 杨元根,E.Paterson,C.Campbell;城市土壤中重金属元素的积累及其微生物效应[J];环境科学;2001年03期
6 刘红磊;尹澄清;;城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其稳定度分析——以武汉墨水湖为例[J];生态毒理学报;2007年02期
7 贺志鹏;宋金明;张乃星;徐亚岩;郑国侠;张蓬;;南黄海表层海水重金属的变化特征及影响因素[J];环境科学;2008年05期
8 刘冠凤;;聊城市海河流域污灌区土壤重金属污染的潜在生态风险分析[J];山东师范大学学报(自然科学版);2008年02期
9 易治伍;王灵;钱翌;孙静;朱建雯;;乌鲁木齐市农田土壤重金属含量及评价[J];干旱区资源与环境;2009年02期
10 李团结;龙江平;刘激;;珠江口底质重金属分布特征及其生态危害性评价[J];热带地理;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈伟;张小辉;祁士华;宋国强;邢新丽;谭凌智;马先锋;李爱民;;湖北省大冶市东、西港河河水中重金属分布特征[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 孙清斌;尹春芹;邓金锋;肖文胜;熊巧;;矿区周边农田土壤中重金属环境质量特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 谷蕾;;连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险评价[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
4 段雪梅;蔡焕兴;;不同城市化区域水体表层沉积物重金属污染特征[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年
5 张硕;卢璐;孙满昌;张虎;;海州湾海洋牧场示范区海域沉积物中重金属生态风险分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
6 时永志;;土壤重金属污染与环境地球化学评价[A];河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册)[C];2007年
7 朱洪辉;刘雪华;赵金博;;典型污染行业及其土壤重金属污染评价——以葫芦岛市为例[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
8 童方平;李贵;杨勿享;石文峰;;改良剂对锑矿区土壤锑形态和生物可利用性影响的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 陈宗良;李润东;李彦龙;张海军;王雷;;污泥焚烧过程重金属迁移行为的研究进展[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
10 张山坡;陈建;徐涵秋;;小型铁辊分离式碾米机对大米污染程度的研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李树辉;北方设施菜地重金属的累积特征及防控对策研究[D];中国农业科学院;2011年
2 楠定其其格;岱海与达里诺尔湖重金属的环境地球化学研究[D];内蒙古大学;2013年
3 张春荣;重金属生态地球化学特征研究[D];山东科技大学;2011年
4 储彬彬;铅锌矿区重金属的富集规律和形态研究[D];中国地质科学院;2012年
5 仝致琦;公路源重金属对路域环境的影响及其迁移规律[D];河南大学;2013年
6 王旭;广东省蔬菜重金属风险评估研究[D];华中农业大学;2012年
7 M D M D W Mangala M Kumari Yatawara;福建省和海南省海湾有机氯农药和重金属生物与环境交换研究[D];中国地质大学;2010年
8 董霁红;矿区充填复垦土壤重金属分布规律及主要农作物污染评价[D];中国矿业大学;2008年
9 宋垠先;长江三角洲沉积物和土壤重金属生态地球化学研究[D];南京大学;2011年
10 孙崇玉;吉林省典型黑土区农田土壤重金属环境风险研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乔靖华;土壤—蔬菜系统中重金属的迁移[D];西安科技大学;2011年
2 沈燕春;贵池富硒区伴生重金属及其生物效应研究[D];安徽农业大学;2011年
3 刘亚男;淋洗对滩涂土壤孔隙水化学特征及重金属作物有效性的影响[D];暨南大学;2011年
4 王志广;极地多环境介质中重金属的分布及特征研究[D];青岛科技大学;2013年
5 胡姝;江苏滨海潮滩沉积物中还原无机硫和重金属的形态特征[D];复旦大学;2012年
6 陈贝;公路路域农作物重金属分布规律及污染特征研究[D];长安大学;2012年
7 闫旭;西安市大气、土壤、降水中重金属的污染特征研究[D];西安建筑科技大学;2013年
8 蹇丽;广西刁江水系重金属及形态砷的空间分异与形成机制研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 朱崇岭;珠三角主要电子垃圾拆解地底泥、土壤中重金属的分布及源解析[D];华南理工大学;2013年
10 姜广羽;安徽某地稻田土壤及稻米中重金属调查研究[D];安徽农业大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026