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1、贵州煤中碑与微量元素分析技术摘要1、引言煤是在各个地质历史时期形成的复杂沉积有机岩，是人类必不可少的能源和化工原料。煤中除去可以利用的有益元素外，还含有许多有害元素⑴。As是对人类及环境最有危害的元素之一,煤中碑的赋存状态直接影响碑在煤燃烧、储藏过程的坏境行为和燃烧废物处理的难易。碑可以多种方式进入环境，造成地表水和地下水的污染。碑是一种无阈值的致癌物质，2001年美国环保局将饮用水中碑的最大安全摄入量从50ug/L降为10Pg/lJ2]o煤中神的含量不同,一般为5.0XlOt当受矿化或其它因素影响时，煤中的碑急剧上升，可以达到数百或数千mg/kg,对人类的身体健康和环境产生很大危害。黔西南
2、是我国燃煤型碎中毒最严重的地区对当地的环境和人体健康有很大的危害除此之外，贵州的其它地区也有零星的确中毒的报道，柯长茂等发现开阳的碑中毒,安冬等发现织金病区居民用煤的砒平均含量为2167mg/kgf51,在仁怀也发现有类似的病人。2、贵州燃煤型地方性碑中毒燃煤型地方性碑中毒流行历史较短，本病只是在开始使用高碑煤作燃料后才出现，现知最早发病为1953年。1964年，贵州省织金县坝子上村居民因燃用高碑煤引起慢性碎中毒，据测定煤中含碑最高为7180ppm,因而立即停止了使用该类高确煤。但是病区病情仍在发展和加重。因此，安东等1988年对该区进行了流行病学调查。调查证实，这种病是当地农民敞灶燃烧高碎
3、、高氟煤污染了室内空气和烘烤的食品后，经呼吸道、消化道和皮肤侵入肌体引起的呻氟联合中毒。模拟实验测得敞灶燃烧高神、氟煤时，室内空气砒浓度达110.5um/m3,氟浓度达22ym/m3,均超过了我国居住区大气Fl平均最大浓度(碑,3um/n?;氟7um/m3)[6_7]o除黔西北外，贵州省的黔西南地区发生了更大规模的燃煤型地方性神中毒。在1976年贵州省兴仁县安乐乡877人发生碎中毒，煤碑最高值为9600ppm;1977年贵州省开阳县发生了100例神中毒病例，煤中神含量超过lOOppm哄呦。燃煤型神中毒具有较强的地域性因素，既:病区由于环境地理因素，而有高碑煤的存在；当地居民普遍使用开放式炉灶
4、取暖，做饭；当地收割季节潮湿多雨，粮食必须烘干后才能贮存。因而这些特殊的地理位置、生产牛活习惯以及高碑煤的存在共同导致了燃煤型碑中毒的发生。为了全面准确评价这些地区煤中砒的环境行为和危害,促进地方性础中毒的防治和坏境的保护，丁振华、郑宝山等2009年利用连续淋滤实验、X射线衍射分析(XRD)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDX).电子探针(EMPA)、低温灰化技术(LTA)、X射线吸收精细结构分析(XAFS)和屮子活化分析(TNAA)等微量元素分析技术对贵州中北部的燃煤型确中毒地区煤中碑的赋存状态进行了综合研究。主要研究黔西北织金和黔北的仁怀等县市煤中碑的赋存状态。4、贵州特高碑煤中碑的
5、赋存状态贵州特高As煤中As的赋存状态一直为人们所关注3。运用X射线衍射(XRD)、低温灰化X射线衍射(LTA-XRD).扫描电镜与能谱(SEM-EDX)、斬探针(EMPA)等方法发现高As煤中的主要含As矿物有：黄铁矿、毒砂(含量极少)、Fe-As的氧化物、少量的神酸盐和含神磷酸盐(纤神钙铝石)，然而，不同的高As煤样品其矿物学特征乂表现岀较大的差异，某些高As煤中的矿物态As不足以匹配其总As的含量。赵峰华(1997,1998)采用INAA方法对中科院地球化学研究所提供的8个高As煤样品测定表明(表3.1),As含量范围0.00331%〜3.2%,算术均值4260^g/g,几何均值305
6、・42yg/g,Sb的含量范围13.20〜120pg/g,算术均值24.57^g/g,儿何均值14.27^g/go运用光学显微镜、扫描电镜与能谱、电子探针、透射电镜结合能谱与选区衍射方法研究出和G样品时，没有发现毒砂等任何含As矿物，黄铁矿含量极少，且主要是直径为儿个微米的微粒黄铁矿，未见有微米一纳米级含As矿物；其中出煤中主要矿物为颗粒状碎屑石英，其次为高岭石、绿泥石及长石，G煤样的主要矿物是颗粒状碎屑石英、其次为高岭石，再次为绿泥石，还含有少量的长石、微量的伊利石。2个样品的显微组分以均质镜质体为主，含少量的丝质体;出和G样品的均质镜质体干物镜反射率分别为14.04%、12.31%o表3
7、.1高碑煤的碑和锤的含量（pg/g）Table5.14.15Conienlofarsenicandarnimonyinhigh-arseniccoals(pgZg)样品h2h4h7Hio•hJ
8、0G」As3200033」12094.186.4131.55011112Sb12013.213.79.837.678.2315.88」电子探针分析表明As主要赋存在煤有机质中，其中也煤中基质镜质体（也—G）含As最高4
