我国煤中有害微量元素研究进展

煤中有害微量元素是煤炭地质、地球化学、能源与环境等领域的研究热点之一。本文通过调研国内外文献,系统总结了我国煤中有害微量元素研究的相关成果。与世界煤相比,我国煤中Co、Mo、Pb、Sn、Th、U、V、Zn的平均含量较高,而As、B、Ba、Cr、Ni和Tl的平均含量相对较低。煤中有害微量元素含量的空间分布极不均匀,且各元素含量的分布特征有所差异。我国煤中有害微量元素含量总体呈现出由北到南逐渐递增的分布特征,同时全国范围内存在局部异常富集的情况。煤中有害微量元素的空间分布格局是多重因素共同作用的结果,如物源区母岩的性质、生物沉积作用、热液作用、地下水作用等。煤中有害微量元素的赋存机制十分复杂,是影响有害物质脱除和元素迁移转化的根本原因。大数据方法是新时代下科学方法论的一个重要补充,煤炭大数据对于煤中有害微量元素的研究具有重要潜在价值。煤中有害微量元素的赋存状态和具体化学形态、煤中有害微量元素的环境效应、煤中有害微量元素数据管理等内容仍是未来该领域的重点研究内容。     

山水林田湖草生态修复评价指标体系构建——以铜川市为例

针对以生态综合治理、系统治理为导向的生态修复效果评价体系在我国生态修复评价体系中仍亟待完善的问题,以铜川市山水林田湖草生态修复工程为例,结合实际工程分析、层次分析法和专家打分法,基于文献计量法全面总结国内外研究中关于山水林田湖草生态评价的应用指标,系统构建了山水林田湖草生态修复评价指标体系（6个分目标层、18个准则层、46个具体评价指标）。研究确定了指标权重,实现了多源生态修复信息的融合,并提出了山水林田湖草生态修复评价指数模型。研究可为山水林田湖草生态修复绩效评价的理论研究和实际应用提供重要参考。     

乌达煤田尘土汞溯源分析

本文采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)分析了乌达煤田9号火区的不同煤层煤、落尘和地表土汞同位素比值,以探讨煤火区地表汞的可能来源煤层。结果表明,煤、落尘和地表土δ202Hg均值分别为-1.98 ‰、-1.30 ‰、-1.26 ‰,皆具明显偏负特征;地表汞Δ199Hg、Δ201Hg值也显示了偏负异常,如落尘分别为-0.13 ‰、-0.11 ‰,地表土分别为-0.11 ‰、-0.10 ‰。对比分析汞同位素组成特征,尘土δ200Hg、δ202Hg、Δ200Hg值均介于9号煤层与10号煤层之间,趋于9号煤且偏负,表明9号火区尘土汞主要来源于9号煤层,而非10号煤层。尘土δ202Hg值较9号煤显示明显偏负现象是煤燃烧和加热过程中动力分馏效应及地质层析效应的综合结果。汞同位素可有效判别煤火区地表汞来源煤层,添加汞同位素分析可有利于提高地下煤火监测效果。     

煤矿矿井水处理技术与利用现状

我国《节水型社会建设“十三五”规划》中明确提出大力发展非常规水资源利用，将矿井水纳入国家水资源统一配置，且《煤炭工业发展“十三五”规划》提出，计划到2020年矿井水综合利用率达到80%以上。煤矿矿井水作为矿井水的主体，约占总矿井水量的97%，对地区水资源供应结构调整有突出意义。通过论述国内外煤矿矿井水利用现状，系统总结不同矿井水类型的处理技术与工艺流程，提出现阶段矿井水利用存在的问题和建议，对煤矿生产企业矿井水处理技术的选择及矿井水综合利用产业发展决策具有参考价值。     

煤中重金属元素的溶出潜力及其影响因素

水-煤相互作用是影响煤矿矿井水水质的重要因素之一。为揭示煤中重金属元素的溶出机制,利用连续化学提取、浸溶实验等方法分析了煤中10种重金属元素赋存形态,量化了水-煤相互作用过程中重金属元素平均溶出浓度,梳理了影响煤中重金属元素溶出的内在和外在因素。结果表明:①煤中的Hg和Cr主要以残渣态存在; Mo主要以残渣态和可氧化态存在; Ni、Cu、Co、Zn和Cd主要以残渣态、可氧化态和弱酸提取态存在; As和Pb主要以残渣态、可氧化态和可还原态存在。②各重金属元素的平均溶出浓度从高到低依次为Zn、Cu、Ni、Cr、Co、Mo、As、Cd、Pb、Hg,对应浓度分别为25.73、25.21、18.12、13.22、8.10、4.31、0.77、0.60、0.50、<0.10 μg·L^-1。③影响煤中重金属元素溶出的内在因素包括元素赋存含量、元素赋存状态和存在形式、煤炭产酸性能、水体Eh值等; 外在因素包括氧暴露条件、水-煤相互作用时间等。在内在和外在因素的共同影响下,导致了不同地区煤中重金属元素溶出特征具有较大差异。