于純純 段錦（國(guó)家煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（安徽），安徽淮南232001）

0 引言

煤燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量硫化物和氮氧化物等污染氣體，灰渣、飛灰等固體污染物，釋放出的顆粒物是造成PM2.5的主要原因之一，其中存在的痕量元素特別是有毒有害的砷汞會(huì)對(duì)生物及人體健康帶來潛在的危害?；茨鲜敲禾抠Y源型城市，煤礦、電廠較多，由于煤的大量燃燒，砷汞控制方法的不完善，由此引起的環(huán)境污染應(yīng)當(dāng)引起重視。有研究表明，煤燃燒過程中重金屬的排放不僅與元素的性質(zhì)、含量有關(guān)，還與元素在煤中的存在形式有關(guān)[1～3]。因?yàn)榛茨鲜且蛔禾抠Y源型城市，大部分企業(yè)依托煤炭而生，已有的研究還沒有針對(duì)淮南煤的形態(tài)分析，所以研究淮南煤中砷汞的賦存形態(tài)不僅有利于為開發(fā)淮南煤在加工利用過程中砷汞的排放、控制技術(shù)提供重要實(shí)驗(yàn)參考和理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)正確評(píng)估人類健康和環(huán)境的危害等問題具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品制備

取淮南煤，逐級(jí)粉碎，縮分，樣品經(jīng)研磨，過200目篩，裝瓶備用。

1.2 儀器與試劑

所用試劑均為分析純或優(yōu)級(jí)純，水為超純水，玻璃和塑料器皿均在20%硝酸中浸泡過夜。原子熒光光譜儀，離心機(jī)，振蕩器。

1.3 煤中砷汞總量測(cè)定

按照出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 3521-2013《進(jìn)口煤炭中砷、汞含量的同時(shí)測(cè)定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法》[4]對(duì)淮南煤中砷汞的總量進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。

1.4 煤中砷汞的形態(tài)逐級(jí)分離

取淮南混煤樣在100℃下烘干1h，準(zhǔn)確稱取0.5 g 左右煤樣于聚乙烯離心管中加入20 mL 提取液，振蕩離心，取上清液待測(cè)，利用原子熒光光譜儀可同時(shí)測(cè)定砷汞含量。殘余物用10 mL 超純水漂洗、離心，將再次得到的上清液棄掉，殘余物用于測(cè)定下一個(gè)形態(tài)的砷汞，具體操作如下：

（1）可交換態(tài)：樣品+1 mol/L MgCl2 20 mL，室溫振蕩4 h，4000 r/min 離心10 min，取上清液待測(cè)。

（2）硫化物結(jié)合態(tài)：殘?jiān)逑春?1：7HNO3 15 mL 100℃水浴振蕩1 h，4000 r/min 離心10 min，取上清液待測(cè)。

（3）有機(jī)物結(jié)合態(tài)：殘?jiān)?10 mL 水+稀HNO3 調(diào)節(jié)pH=2，+10 mL 30%H2O2 80～85℃水浴5 h，4000 r/min 離心10 min，取上清液。

（4）殘?jiān)鼞B(tài)，同煤中總砷汞測(cè)定。

表1 淮南煤中砷的含量（μg/g）

表2 淮南煤中汞的含量（μg/g）

2 結(jié)果與討論

2.1 淮南煤中砷的形態(tài)分析

淮南煤中砷的含量見表1，砷主要以硫化物結(jié)合態(tài)的形式存在，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總砷的56～66%，其次還存在于有機(jī)物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)中，分別占比14%～25%和12%～24%，可交換態(tài)微乎其微。從表1可以看出通過逐級(jí)化學(xué)浸提法提取煤樣中的砷總和與試驗(yàn)測(cè)定總砷的含量相近，說明這種研究方法是可行的，一般認(rèn)為煤中砷主要以固熔體或類質(zhì)同象的形式存在于硫化物中[5～6]，該研究表明這是可信的。

2.2 淮南煤中汞的形態(tài)分析

從表2可以看出，淮南混煤中汞主要以硫化物的形態(tài)存在，占比70%～88%，有機(jī)結(jié)合態(tài)為10%～19%，殘?jiān)鼞B(tài)為8%～14%，結(jié)果表明汞也是一種親硫元素。與唐修義[7]等人的研究認(rèn)為煤樣中汞的含量與硫的含量呈顯著正相關(guān)，結(jié)論相一致。

3 結(jié)語

淮南煤中的砷汞主要賦存在硫化物結(jié)合態(tài)中，其次為有機(jī)物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，可交換態(tài)中含量甚微，砷汞的賦存形態(tài)相似。