張衛(wèi)國,楊 帆,張 池,王凱玲,李明超,趙志成
(1.西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院,陜西 西安 710054;2.陜西省煤炭綠色開發(fā)地質(zhì)保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710054;3.自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710021;4.陜煤集團(tuán) 神木張家峁礦業(yè)有限公司,陜西 神木 719316)
煤炭長久以來被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活,大幅地推動了人類社會的向前發(fā)展[1]。 《BP 世界能源統(tǒng)計年鑒(2020)》中資料顯示,在未來幾十年內(nèi),我國以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)難以改變[2-3]。 煤炭物質(zhì)組成復(fù)雜多樣,煤中微量元素雖然含量甚微,但煤炭的開采量和利用量巨大,因此微量元素的影響不容小覷。 在煤炭的開采、分選、運(yùn)輸、堆放及利用過程中,煤中某些微量元素會向外界環(huán)境發(fā)生不同程度和形式的遷移,對自然環(huán)境和人體健康造成危害,從而引發(fā)一系列科學(xué)問題,如燃煤地方性砷中毒[4]、氟中毒[5]和采煤導(dǎo)致礦區(qū)土壤重金屬污染等[6]。 石煤是生成于古老地層的劣質(zhì)腐泥煤[8],具有高灰、高硫、低熱值、伴生元素多等特點(diǎn)[9]。 世界上僅有少數(shù)幾個國家擁有石煤資源,石煤在我國南方廣泛分布,陜西石煤主要聚集在陜南地區(qū)。 陜南石煤預(yù)計儲量達(dá)15.2 億t,可供開采的儲量為52 383萬t,其中安康市41 383 萬t、商洛市6 500 萬t、漢中市4 500 萬t[10-14]。 陜南地區(qū)具有久遠(yuǎn)的石煤開采和使用記錄,主要的含石煤地層為下寒武統(tǒng)的魯家坪組,石煤中主要伴生有釩、鉬、鎵、磷、鉻、鉛、鎳等元素[15-17]。 釩、鉻、鉬、磷都屬于環(huán)境敏感元素,世界各國的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對在上述元素環(huán)境中的濃度都作了限定?!?br>