贵州省某村煤与土壤砷含量、形态及其排放的初步研究

摘要

砷是环境中危害性最大的痕量元素之一,被公认为第一类污染物,为各国学者所关注。我国是世界上砷中毒类型最全且最严重的国家之一,包括饮水型和燃煤型砷中毒。其中燃煤型砷中毒主要发生在黔西南贵州,受害人数众多,危害严重。
　　本文以贵州省兴仁县某村居民用煤、土壤、粉煤灰及农作物为研究对象,通过XRD、逐级化学浸提、ICP-MS方法,研究砷含量及赋存状态,并在此基础上探讨砷的迁移转化,初步评估燃煤砷排放,评价其环境影响。
　　通过此次研究,本文获得以下几点认识:
　　(1)贵州兴仁某村煤中砷含量分布范围在17.83~140.64μg/g,平均值为93.31μg/g,远高于中国煤中砷的含量(5μg/g),也高于世界(5.0μg/g)和其它国家(如美国煤中砷含量算术均值为(24μg/g)煤砷含量。
　　(2)贵州兴仁煤中砷赋存状态复杂多样,此次研究得出煤砷各形态含量为:残渣态(56.74％)﹥铁锰氧化物结合态(20.74%)﹥硫化物结合态(15.20%)﹥有机结合态(5.07%)﹥碳酸盐结合态(1.73%)﹥水溶态和可交换态(0.52%)。煤中砷主要以残渣态形式存在,铁锰氧化物结合态砷含量也较高。其中一个煤样砷含量相对于其它样品较小,有机砷结合态所占比例相对较大,本文结合前人研究推断:此次研究的煤样多以大分子有机砷结合态存在,但不易提取,导致残渣态砷含量较高。
　　(3)研究区土壤中砷含量算术均值为99.62μg/g,分布范围在15.71~169.55μg/g,比世界(6.0μg/g)和我国(9.2μg/g)土壤中砷的平均含量明显偏高。土壤中砷的各形态含量为:残渣态(72.16%)>硫化物结合态(15.45%)>铁锰氧化物结合态(5.89%)>有机态(3.06%)>碳酸盐结合态(2.51%)>可交换态(0.93%)。
　　(4)经计算得出,研究区居民日常燃煤的砷排放量较大,每家用户日均排放量达576.22 mg,年均排放量达到0.21 kg,排放率较高,而且此次研究的三个采样区排放量差异显著。
　　(5)三个采样区作物砷含量较高,均超过食品中砷含量允许值(粮食0.7μg/g,蔬菜0.5μg/g),本文得出,一般燃煤砷排放较高的地区农作物中砷含量高于正常地区。

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1 绪论

1.1 选题背景

1.2 国内外研究现状及进展

1.3兴仁高砷煤的研究现状

1.4 研究目的及意义

1.5 研究方法及手段

2 砷元素概况

2.1砷的性质

2.2 砷在自然界中的分布情况

2.3 地方性砷中毒及砷的危害

3 研究区、样品与试验方法

3.1 研究区概况

3.2 样品采集及制备

3.3实验仪器

3.4 实验方法

4 研究区煤中砷的含量及赋存状态分析

4.1 兴仁煤的组成

4.2 煤中砷的分布

4.3煤中砷的赋存状态

4.4 小结

5 燃用高砷煤对当地土壤的影响

5.1 兴仁土壤概况

5.2 土壤中的砷含量及分布特征

5.3 土壤中砷的赋存形态

5.4 小结

6 研究区燃煤砷排放评估

6.1 研究区燃煤现状

6.2 研究区燃煤砷排放评价

6.3 砷排放对当地农作物的影响

6.4小结

7 结论与建议

7.1 主要结论

7.2 存在问题与建议

参考文献

作者简历

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