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,對生態(tài)環(huán)境和人體健康危害極大,長期暴露在高砷環(huán)境中導(dǎo)致的慢性砷中毒對人體健康的危害非常嚴重,已經(jīng)引起國際社會的廣泛關(guān)注。以往燃煤型砷中毒的報道主要集中在我國貴州省西南部的某些地區(qū)。但近年來,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,這是我國繼黔西南之后,發(fā)現(xiàn)的第二個燃煤型砷中毒地區(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)角度進行研究,遠沒有貴州地區(qū)

2、燃燒煙煤、無煙煤研究的深入,針對該地區(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)場和實驗室內(nèi)燃燒過程中的砷釋放規(guī)律,石煤砷在環(huán)境中的遷移及分布特征方面進行了研究。希望這些工作能對深入了解我國陜南地區(qū)石煤燃燒砷中毒的過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,與湯萬成研究的陜南地區(qū)石煤砷含量

3、范圍較一致,低于胡運森研究的陜南地區(qū)石煤砷1500mg/kg的含量；也低于西南地區(qū)報道的煤砷含量,本次研究的四個病區(qū)村石煤砷含量均高于流行病學(xué)調(diào)查認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,但低砷石煤殘渣態(tài)砷含量要高于高砷石煤的殘渣態(tài)砷；石煤中砷與Fe、Co、V含量呈正相關(guān),

4、還與Ca、Sr呈顯著負相關(guān)關(guān)系。 (3)現(xiàn)場測試石煤砷釋放發(fā)現(xiàn),在添加完石煤后,空氣中煤砷含量在第3個小時左右的釋放達到最大值；室外粉塵、SO2、砷均低于室內(nèi)的相關(guān)濃度；針對空間分布而言,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,獨立性臥室濃度最低；現(xiàn)場測試燃燒過程中,空氣中砷跟粉塵、SO2濃度無相關(guān)性,粉塵、SO2濃度極顯著相關(guān),r=0.722,P＜0.01。 (4)四個病區(qū)自然村的石煤砷的釋放率平

5、均為46.81％,其中以紫陽天星村石煤砷釋放率最高,達到57.28％,金坪村石煤砷釋放率最低為34.42％；石煤中殘渣態(tài)砷與燃燒釋放率成負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.773,P＜0.01。 (5)煤砷對各環(huán)境因素的影響中,對空氣的影響最大,病區(qū)四個自然村室內(nèi)空氣砷濃度均超過國家標(biāo)準(zhǔn)(3μg/m3),其中長沙鋪村空氣砷濃度最高超過國家標(biāo)準(zhǔn)的12倍多；蘿卜,土豆和白菜砷含量病區(qū)和對照點均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/kg);玉米除金坪村外,其

6、余均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(0.7mg/kg),辣椒除天星村和金坪村超過國家標(biāo)準(zhǔn)外,其余病區(qū)和對照點均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/kg)。 (6)利用TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure)試劑對煤及煤渣砷的提取實驗表明,煤渣砷的溶出率要高于煤,貴州無煙煤高于陜南石煤。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