云贵川交界区晚二叠世煤系地层出露风化土的酸性特征

云贵川交界区农村流行地氟病且曾以"土"拌煤作为生活燃料的现象普遍,煤系地层广泛出露且前人观察指出当地拌煤"土"常取自煤系地层风化土.本文以采自该区7个县域的71件煤系地层出露风化土为样本进行研究,结果表明,52%的风化土呈酸性,pH均值为4.62(2.39—5.54,n=37);硫酸根含量显著偏高,均值达到1778μg·g^(-1)(295—13086μg·g^(-1),n=71);氟含量总体偏高,均值达到751μg·g^(-1)(237—1764μg·g^(-1),n=71).酸性风化土的pH与其硫酸根含量的负对数-lg C[SO2-4]成正相关(r=0.75),表明风化土中酸的存在形式可能为酸性硫酸盐如KHSO4或Na HSO4,而后者可能源自煤系地层中黄铁矿的风化.在一定条件下(燃烧),风化土内部的酸与氟在燃烧条件下的相互作用可能导致氟化氢释放,且风化土中氟与高硫煤在燃烧条件下相互作用可能加剧氟化氢释放.

云贵川交界区晚二叠世煤中汞形态分析

通过RA-915测汞仪与程序升温热解仪联用,分析了云贵川交界区晚二叠世煤在氩气、氮气和氧气3种不同气氛下的汞释放规律及煤中汞的存在形态.研究表明,煤在还原环境下热解时,汞的释放范围较广,且由于煤中汞的存在形态不唯一而呈现出明显的阶段性释放特征,在氮气和氩气气氛下煤中汞的释放行为接近一致.在氧气气氛下热解时,HgS和HgSO4可能以HgSO4*HgO和HgSO4*2HgO这种过渡形式而使汞的释放温度范围趋于集中.云贵川交界区晚二叠世煤中的汞以HgS和HgSO4为主要存在形态,部分煤样中含有一定量的HgO.

云贵川交界地氟病区煤系黏土-黄铁矿的风化

云贵川交界区地氟病流行与拌煤黏土有关已形成共识,新的研究不仅证实当地出露煤系地层黏土高氟且富酸从而加剧原煤-黏土混合物燃烧释放氟化氢.本文在观察到相关黏土样本富黄铁矿基础上,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)表征了样本中典型的黄铁矿颗粒,检出其表面富HSO4^-、SO4^-、FeSO4+^、FeO^+等特征正负离子,指示相关黏土-黄铁矿已发生风化并产酸,是研究区煤系地层长期自然暴露的后果.另一方面通过氟化氢释放实验证明,风化土中的酸对黏土中氟的释放具有一定促进作用.同时本文也演示了TOF-SIMS在研究天然矿物及其风化中发挥的重要作用.