煤矸石中多环芳烃的分布及其在自燃过程中的析出特征

发布时间：2020-06-10 02:58

【摘要】：多环芳烃(PAHs)是一种广泛存在于环境中,具有致癌、致毒、致畸、致突变的有机污染物。为了研究不同变质程度煤层夹矸中PAHs的分布,以及不同温度、不同空气流速对煤矸石中PAHs的分布及其自燃过程中的析出特征的影响,本文通过索氏提取和高效液相色谱法(HPLC)分析了以下三种样品中的PAHs,分别为:(1)不同变质程度的煤层夹矸;(2)山西太原西山杜儿坪煤矿原位低温自燃的煤矸石及其排放的气体;(3)实验室模拟煤矸石自燃;通过分析得出如下结论:(1)对于镜质体反射率为1.21-3.30的不同变质程度的煤层夹矸:随着变质程度的增大,高分子量多环芳烃(HPAHs)的比例先增大后减小;蒽/(蒽+菲)(Ant/(Ant+Phe))的取值范围为0.00-0.03;荧蒽/(荧蒽+芘)(Flua/(Flua+Pyr))的取值范围为0.10-1.00;苯并[a]蒽/(苯并[a]蒽+?)(BaA/(BaA+Chr))的取值范围为0.04-1.00;Total index的取值范围为1.03-7.50。(2)在煤矸石的低温自燃过程中,随着自燃温度的降低,煤矸石自燃排放气体中Σ_(16)PAHs的浓度增大,煤矸石中Σ_(16)PAHs的浓度减小;自燃温度越低煤矸石及其排放气体的毒性当量及Σ_(10)HPAHs的浓度越大。原位低温自燃煤矸石中Total index的取值范围为21.00-22.43;煤矸石自燃排放的气体中Total index的取值范围为20.10-21.80。(3)在不同空气流速下,实验室模拟自燃的煤矸石中多环芳烃的析出特征如下:(a)在低温、低空气流速条件下,煤矸石中的多环芳烃为造岩来源;在低温、高空气流速条件下,煤矸石中的多环芳烃既有造岩来源,又有热解来源;(b)当燃烧温度为450-850℃时:煤矸石中多环芳烃既有造岩来源,又有热解来源;(c)当燃烧温度为150-950℃时,Total index均值的取值范围为1.73-8.30。
【图文】：

11图 2-1 杜儿坪矿位置Fig.2-1 The location of the Du'erping Coal Mine本文主要采集以下三种样品：(1)山西太原西山杜儿坪煤矿、西铭煤矿矿、屯兰煤矿和山西晋城古书院煤矿的地下采煤巷道采集的煤矸石样煤矿的煤矸石样品分别编号为 DEPR、XMR、MLR、TLR、JCR。西马兰煤矿、屯兰煤矿和山西晋城古书院煤矿，在采煤巷道中每隔 200缩分法缩分 1 kg 左右矸石，每个矿共采集 5kg 样品，标记清楚。(2矿露天矸石堆中自燃温度为 23℃，33℃，49℃，57℃，，70℃的山西太儿坪煤矿原位的 5 个煤矸石样品和 5 个其排放的气体样品以及燃尽的品。(3)杜儿坪煤矿的 8 号煤层夹矸做实验室自燃模拟。采用煤矸石所的镜质体反射率来表示其变质程度[97]。所采集样品的镜质体反射率及

分别采集温度为23℃、33℃、49℃、57℃、70℃的自燃的煤矸石及其排放的气体以及燃尽的煤矸石。每个温度的煤矸石采集约1kg，采集气体应用的仪器是大气采样器。采样过程见图2-2。图 2-2 采样过程Fig.2-2 Sampling process
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD752.2;X592

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本文编号：2705669