风化作用下煤矸石中重金属释放的地球化学效应
[Abstract]:Under the action of weathering, long-term open-air stacking or landfill utilization of coal gangue release of pollutants directly affect the surrounding environment. In this paper, the effects of physical weathering (particle size of coal gangue) and chemical weathering (leaching, freeze-thawing, soaking) on the release of coal gangue pollutants were studied. In this paper, the effects of particle size and sulfur content on the release of pollutants from coal gangue were analyzed by means of leaching experiment, freeze-thaw cycle experiment and soaking experiment, and the transformation characteristics of heavy metals in coal gangue during freeze-thaw cycle were analyzed. The geochemical mechanism of pollutant release from coal gangue is explained and the potential ecological risk of pollutant release from coal gangue under weathering is evaluated. Under the action of leaching and weathering, the HCO3-,Cl-,K, Ca2, Mg2 and Cd,Fe,Mn,Ni,Zn in the leaching solution were rapidly released, and the concentration of HCO3-,Cl-,K, Ca2, Mg2 and Cd,Fe,Mn,Ni,Zn decreased sharply from the early stage to the late stage of leaching. The size of particle size has a great influence on the constant component of leaching solution, the smaller the particle size, the faster the release. The leaching solution of coal gangue with high sulfur content inhibited the release of its main components and promoted the release of heavy metal elements. 2. Freezing and thawing weathering directly affect the occurrence of heavy metal elements. The higher the freeze-thaw intensity is, the higher the conversion ratio of As,Cd,Cu is from organic state to exchangeable state, the ratio of Cr transition from carbonate state to exchangeable state and iron and manganese state to carbonate state, and the ratio of Pb transformation from iron and manganese state to exchangeable state is higher. The ratio of transformation from organic state to carbonate state is smaller. 3. Freeze-thaw weathering directly affects the leaching and release of coal gangue pollutants. The higher the freeze-thaw intensity, the easier As,Cd,Cr,Cu,Pb leaching in mineral lattice, which makes the leaching concentration much higher than the concentration of coal gangue leachate under low intensity freezing and thawing. 4. The freezing and thawing strength and the particle size of gangue directly affect the geochemistry of gangue and water. The smaller the particle size of gangue, the higher the freezing and thawing strength, the higher the mineral dissolution and release, the higher the saturation index of each mineral in the leachate. The evaluation results of RAC ecological risk index of heavy metals in coal gangue under freezing and thawing weathering are as follows: NiCdCuPbAsCr. The higher the freeze-thaw intensity, the higher the potential RAC risk index of heavy metal As,Cd,Cu,Pb. After freezing and thawing, the Hakanson potential ecological risk index of gangue increased first and then decreased with the freezing and thawing. The Hakanson potential ecological risk index of gangue was as follows: CdCuAsPbCr..
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD849.5;X752
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,本文编号:2271855
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