煤中微量元素的環(huán)境地球化學研究--以兗州礦區(qū)為例

內(nèi)容概要

內(nèi)容提要
在對礦區(qū)2796個鉆孔、1339000個數(shù)據(jù)等資料進行分析的基礎上，作者采取725個煤和煤矸石樣品
進行了淋溶實驗、洗選實驗、浮沉實驗、土壤實驗和燃燒實驗，結合兗州礦區(qū)沉積環(huán)境演化、煤質(zhì)和煤化學
特征，運用數(shù)理統(tǒng)計等方法對礦區(qū)煤中微量元素進行了研究。通過淋溶實驗可知：微量元素Cu、Cl、Zn、As
等元素隨著pH值的增大，從煤中的溶出濃度減少；而F、Cr隨著pH值的增大，其溶出濃度也隨之增大；
Pb、Hg的溶出濃度與pH值的關系則不明顯。煤或煤矸石在燃燒時，煤中部分微量元素以煙或微小顆粒狀
物質(zhì)形式排放到大氣中去，部分存在于燃燒的灰渣中。Cl、F主要以有機態(tài)存在于煤中，燃燒時幾乎全部以
煙塵形式排出，對大氣產(chǎn)生污染；其他金屬微量元素（Cu、Zn、Pb、As、Cd、Hg等）主要以淋溶形式析出，對水
環(huán)境和土壤環(huán)境影響嚴重。無論以什么形式析出，有毒有害微量元素都是在大氣―水―土壤―生態(tài)環(huán)境系
統(tǒng)中循環(huán)，最終的環(huán)境效應表現(xiàn)為對人類生存和生活環(huán)境產(chǎn)生影響。
本書可供從事煤田地質(zhì)、地球化學、環(huán)境科學等方面的科研人員、研究生、本科生以及工礦企業(yè)生產(chǎn)技
術人員參考、使用。

作者簡介

作者簡介
劉桂建，男，1966年生，安徽省渦陽縣人，博
士，高級工程師。1996年7月在淮南礦業(yè)學院獲碩士
學位，專業(yè)方向為環(huán)境地質(zhì)。1999年7月在中國礦業(yè)
大學獲博士學位，專業(yè)方向為環(huán)境地球化學。地質(zhì)學
會、煤炭學會煤田地質(zhì)專業(yè)委員會青工委委員，現(xiàn)在
山東省煤田地質(zhì)局從事煤田地質(zhì)研究及勘探工作。先
后主持、主編和參加地質(zhì)報告、設計的編制工作20余
件，科研項目10余項，正式發(fā)表學術論文20余篇。
王桂梁，男，1933年生，天津市人，教授，博士
生導師。1957年北京礦業(yè)學院研究生畢業(yè)，現(xiàn)為中國
礦業(yè)大學煤田、油氣地質(zhì)與勘探重點學科學術帶頭
人，中國地質(zhì)學會構造專業(yè)委員會、國際構造地質(zhì)和
大地構造學家協(xié)會、美國科學促進會4個國際學術團
體會員。先后完成國家重點、國家基金等20多項科研
項目；獲得過包括2項國家級、8項省部級在內(nèi)的各
種獎勵20余個；已出版8本專著和百余篇論文。
張威，男，1940年11月生，河北省張家口人，教
授級高級工程師，煤炭建設一級總監(jiān)理工程師，畢業(yè)
于北京礦業(yè)學院。三十余年來，一直從事煤田地質(zhì)、工
程地質(zhì)、地球物理勘查及其科研工作，先后主持、主編
和參加各類地質(zhì)報告、設計編制40余件，主持和參加
科研項目20余項，發(fā)表論文10余篇。

書籍目錄

目錄
第一章 緒論
第一節(jié) 研究煤中微量元素的意義
第二節(jié) 煤中微量元素及環(huán)境地球化學的概念
第三節(jié) 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
一、國外研究歷史與現(xiàn)狀
二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
第四節(jié) 研究的主要內(nèi)容及主要成果
一、主要研究內(nèi)容
二、主要成果
第五節(jié) 研究的方法及流程
第六節(jié) 樣品采集、測試及研究工作量
一、樣品的采集及制備
二、微量元素的測試
三、研究工作量
第二章 兗州礦區(qū)概況
第一節(jié) 位置、交通與自然地理
第二節(jié) 礦區(qū)地質(zhì)概況
一、地層
二、煤系沉積環(huán)境
三、構造
四、巖漿巖
五、水文地質(zhì)
六、煤層與煤質(zhì)
第三節(jié) 微量元素在垂向上的分布規(guī)律
一、煤系地層、不同煤層間的垂向分布
二、同一煤層內(nèi)的垂向分布
第四節(jié) 小結
第四章 煤中微量元素的賦存狀態(tài)
第一節(jié) 微量元素的賦存狀態(tài)及其研究方法
一、微量元素的賦存形式
二、煤中微量元素賦存狀態(tài)的研究方法
第二節(jié) 煤中微量元素的有機親和性綜述
第三節(jié) 煤中微量元素與煤中有機、無機組分的關系
一、微量元素與煤中有機質(zhì)的關系
二、微量元素與硫分的關系
三、微量元素與無機組分的關系
第四節(jié) 煤中微量元素與灰分的關系
第五節(jié) 浮沉實驗與微量元素的賦存狀態(tài)
一、基本原理
二、測定方法
三、結果與分析
第六節(jié) 小結
第五章 煤中微量元素的來源及控制因素
第一節(jié) 煤中微量元素的來源
一、微量元素的來源
二、來自物源區(qū)母巖
三、來自成煤植物
四、其他來源
第二節(jié) 影響微量元素富集的主要地質(zhì)因素
一、原生影響因素
二、次生影響因素
三、后生影響因素
第三節(jié) 小結
第六章 微量元素從煤中析出的特征
第一節(jié) 煤中微量元素的析出途徑
第二節(jié) 微量元素在煤燃燒過程中的析出
一、煤和煤矸石自燃與微量元素的析出
二、煤燃燒與微量元素的析出
三、燃燒實驗與微量元素的析出
第三節(jié) 洗選過程中微量元素的析出
一、采樣與測試
二、微量元素在不同粒度洗選物中的富集
三、微量元素在不同密度級煤中的富集
四、微量元素向洗選液中的析出
第四節(jié) 煤的淋溶與微量元素的析出
一、淋溶實驗
二、影響微量元素淋溶析出的因素
三、微量元素的溶出率
四、淋溶中微量元素對環(huán)境的污染參數(shù)估算
第五節(jié) 物理化學參數(shù)對煤中微量元素析出的影響
一、賦存狀態(tài)對微量元素析出的影響
二、化學鍵對微量元素析出的影響
三、極化對微量元素析出的影響
四、離子電價對微量元素析出的影響
五、化合物溶解度對微量元素析出的影響
第六節(jié) 小結
第七章 煤中微量元素在表生環(huán)境中的遷移與環(huán)境效應
第一節(jié) 微量元素在表生環(huán)境中遷移的特點及影響因素
一、煤中微量元素在地表環(huán)境中遷移的特點
二、煤中微量元素在地表環(huán)境中遷移的類型
三、影響微量元素遷移的因素
第二節(jié) 微量元素在大氣中的遷移及環(huán)境效應
一、煤中微量元素向大氣中釋放的途徑與形式
二、煤中微量元素在大氣環(huán)境中的遷移
三、微量元素在大氣中的環(huán)境效應
第三節(jié) 微量元素在水環(huán)境中的遷移及環(huán)境效應
一、煤或煤矸石中微量元素對水環(huán)境污染的方式
二、微量元素在水環(huán)境中的遷移
第四節(jié) 煤中微量元素在土壤環(huán)境中的遷移與環(huán)境效應
一、土壤實驗與微量元素在土壤環(huán)境中的遷移
二、微量元素在土壤環(huán)境中的行為特征
三、土壤中微量元素的生物積累作用
第五節(jié) 小結
第八章 結 論
一、微量元素對環(huán)境的影響及其在煤中的分布
二、微量元素賦存狀態(tài)的多樣性和復雜性
三、微量元素從煤中析出的影響因素
四、微量元素在表生環(huán)境中的遷移與環(huán)境效應
五、微量元素在自然界中的循環(huán)
參考文獻

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