陜南地區(qū)石煤矸石中主要伴生元素遷移規(guī)律研究

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）

0 引 言

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>