陜南地區(qū)石煤燃燒砷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、砷作為I類環(huán)境敏感元素,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康危害極大,長(zhǎng)期暴露在高砷環(huán)境中導(dǎo)致的慢性砷中毒對(duì)人體健康的危害非常嚴(yán)重,已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。以往燃煤型砷中毒的報(bào)道主要集中在我國(guó)貴州省西南部的某些地區(qū)。但近年來(lái),在陜西南部的安康、漢中等主要使用石煤的地區(qū),發(fā)現(xiàn)了數(shù)百例砷中毒。陜南的砷中毒程度主要以輕、中度為主,這是我國(guó)繼黔西南之后,發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)燃煤型砷中毒地區(qū)。陜西南部地區(qū)石煤燃燒砷中毒情況目前只從流行病學(xué)角度進(jìn)行研究,遠(yuǎn)沒有貴州地區(qū)

2、燃燒煙煤、無(wú)煙煤研究的深入,針對(duì)該地區(qū)以燃燒石煤的特殊性所引發(fā)的砷中毒,本文從陜南5個(gè)自然村石煤砷的含量特征,石煤砷的賦存形態(tài)特征,石煤在現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)燃燒過(guò)程中的砷釋放規(guī)律,石煤砷在環(huán)境中的遷移及分布特征方面進(jìn)行了研究。希望這些工作能對(duì)深入了解我國(guó)陜南地區(qū)石煤燃燒砷中毒的過(guò)程和探討燃煤型砷中毒的防治措施提供一些參考。主要結(jié)論有： (1)陜南燃煤型砷中毒病區(qū)石煤砷含量平均為117.82mg/kg,與湯萬(wàn)成研究的陜南地區(qū)石煤砷含量

3、范圍較一致,低于胡運(yùn)森研究的陜南地區(qū)石煤砷1500mg/kg的含量；也低于西南地區(qū)報(bào)道的煤砷含量,本次研究的四個(gè)病區(qū)村石煤砷含量均高于流行病學(xué)調(diào)查認(rèn)為的可引起砷中毒的35 mg/kg安全值。 (2)陜南燃煤型砷中毒病區(qū)石煤砷主要以硫化物結(jié)合態(tài)形式存在,高砷石煤和低砷對(duì)照石煤相比,高砷石煤中硫化物結(jié)合態(tài)砷含量占總砷含量的75％以上,高于低砷石煤,但低砷石煤殘?jiān)鼞B(tài)砷含量要高于高砷石煤的殘?jiān)鼞B(tài)砷；石煤中砷與Fe、Co、V含量呈正相關(guān),

4、還與Ca、Sr呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。 (3)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試石煤砷釋放發(fā)現(xiàn),在添加完石煤后,空氣中煤砷含量在第3個(gè)小時(shí)左右的釋放達(dá)到最大值；室外粉塵、SO2、砷均低于室內(nèi)的相關(guān)濃度；針對(duì)空間分布而言,烤火間粉塵、SO2、砷濃度皆最高,與烤火間相通的臥室濃度次之,獨(dú)立性臥室濃度最低；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試燃燒過(guò)程中,空氣中砷跟粉塵、SO2濃度無(wú)相關(guān)性,粉塵、SO2濃度極顯著相關(guān),r=0.722,P＜0.01。 (4)四個(gè)病區(qū)自然村的石煤砷的釋放率平

5、均為46.81％,其中以紫陽(yáng)天星村石煤砷釋放率最高,達(dá)到57.28％,金坪村石煤砷釋放率最低為34.42％；石煤中殘?jiān)鼞B(tài)砷與燃燒釋放率成負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.773,P＜0.01。 (5)煤砷對(duì)各環(huán)境因素的影響中,對(duì)空氣的影響最大,病區(qū)四個(gè)自然村室內(nèi)空氣砷濃度均超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(3μg/m3),其中長(zhǎng)沙鋪村空氣砷濃度最高超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的12倍多；蘿卜,土豆和白菜砷含量病區(qū)和對(duì)照點(diǎn)均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/kg);玉米除金坪村外,其

6、余均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(0.7mg/kg),辣椒除天星村和金坪村超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外,其余病區(qū)和對(duì)照點(diǎn)均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/kg)。 (6)利用TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure)試劑對(duì)煤及煤渣砷的提取實(shí)驗(yàn)表明,煤渣砷的溶出率要高于煤,貴州無(wú)煙煤高于陜南石煤。溶出率與水溶態(tài)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.983,P<0.05：溶出率與硫化物結(jié)合態(tài)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.7