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钦-杭带南段坡仔营斑岩型钼矿中黄铁矿微组构及其标型意义

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岩石学报 2017年第3期33卷 729-738页

作者：安燕飞李兴远王语朱启宽刘丙祥张文媛郑刘根 Nenzhelele JDN 安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广州510275 中山大学地球科学与地质工程学院广州510275

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射(XRD)和激光拉曼光谱(Raman)... 详细信息

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射(XRD)和激光拉曼光谱(Raman),研究其微组构标型特征,以期反演成矿过程的热力学及动力学信息。SEM结果显示,A脉内黄铁矿较少,呈100~200μm半自形-他形,籽晶呈扁平乳滴状;B脉黄铁矿强烈发育,呈500~1000μm自形-半自形,籽晶呈近椭圆形层状;D脉内黄铁矿呈立方体产出,粒度10~20mm左右,三组相互垂直晶纹发育,籽晶棱角状线形展布。A脉→B脉→D脉中黄铁矿粒度逐渐变大,籽晶更加规则,指示成矿早期至晚期,黄铁矿结晶速度逐渐变缓,成生环境趋于稳定。XRD结果展示,各样品谱线均发育着多组黄铁矿特征峰,但其强峰发育存在差异。A脉最强峰为28.5°,次强峰37.1°;B脉和D脉相应峰位分别为37.1°、33.1°和33.1°、56.3°。衍射峰型特征表明,A脉样品晶形应以(1 1 1)面组成的正八面体单形为主,其次为(2 1 0)晶面组成的五角十二面体,其成生温度应大于300度;B脉样品应以(2 1 0)组成的五角十二面体单形为主,其次为(1 0 0)晶面组成的立方体单形,形成温度应介于200~300℃之间或略大;D脉样品主要以(1 0 0)晶面组成的立方体为主,其形成温度应小于200℃。Raman光谱揭示,A脉样品的νEg=348.0~350.7cm^(-1)、νAg=385.2~386.5cm^(-1)、νTg=441.9~422.8cm^(-1),与之相比,B脉和D脉的对应值分别向低频偏移2~6cm^(-1)和5~14cm^(-1);A脉样品的散射强度IEg=388.8~745.5、IAg=1532.8~2071.8、ITg=238.9~254.4,而B及D脉样品的散射强度依次明显增强。自A脉→B脉→D脉,拉曼位移向低频偏移,散射强度依次增强,指示三者的成生压力依次降低。本研究认为,坡仔营斑岩型钼矿的成生早期为一个高温、高压岩浆热液活动为主阶段,随着成矿温度、压力的降低,成矿系统氧逸度逐渐降低,硫及金属元素逐步转变为金属硫化物形式而成矿。

关键词：黄铁矿扫描电镜 X射线粉晶衍射拉曼光谱斑岩型钼矿钦杭结合带

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临涣采煤沉陷区地表水稀土元素地球化学特征

中国稀土学报 2019年第5期37卷 617-624,I0004页

作者：王志山郑刘根董祥林魏祥平姜春露陈星安徽大学资源与环境工程学院矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心安徽合肥230601 淮北矿业(集团)有限责任公司通防地测部安徽淮北235000

以淮北临涣采煤沉陷区地表水为研究对象,共采集6个地表沉陷区积水样品、13个河水样品,采用ICP-MS测定样品中稀土元素含量,分析了水中稀土元素分配模式,利用化学平衡软件MINTEQ(3.1版)计算了水体中稀土元素络合方式。结果表明:研究区地... 详细信息

以淮北临涣采煤沉陷区地表水为研究对象,共采集6个地表沉陷区积水样品、13个河水样品,采用ICP-MS测定样品中稀土元素含量,分析了水中稀土元素分配模式,利用化学平衡软件MINTEQ(3.1版)计算了水体中稀土元素络合方式。结果表明:研究区地表水中∑REE含量较低,平均含量为0.2121μg·L^-1,其中沉陷区积水、河水中∑REE平均值分别为0.1967和0.2532μg·L^-1;水体呈现富轻稀土元素特征,轻稀土/重稀土比值达到1.55,并呈现出显著的Ce负异常及Eu正异常,河水中(La/Yb)N与pH,HCO3-有较为显著的相关性,但沉陷区水中(La/Yb)N与pH,HCO3-相关性不明显;模拟计算结果显示,河水及沉陷区水的Ln(CO3)2-碳酸盐无机络合形式平均占比在90%以上,其次是LnCO3+络合形式;pH值,Na+,Ca^2+,Mg^2+等常量阳离子浓度会影响REE的迁移,偏碱性的水化学性质会影响REE的分异。

关键词：采煤沉陷区地表水稀土元素地球化学特征 MINTEQ

淮南矿区道路环境大气颗粒物重金属污染特征及来源解析

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环境污染与防治 2020年第7期42卷 912-916,928页

作者：张松郑刘根陈永春李翠程桦安徽大学资源与环境工程学院矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心安徽合肥230601 煤矿生态环境保护国家工程实验室安徽淮南232001

为了解煤矿开采区道路环境中大气颗粒物重金属元素的污染特征及来源,于2016年12月(采暖期)和2017年5月(非采暖期)分别采集了淮南潘集矿区交通主干线周围大气颗粒物样品,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了As、Cd、Hg、Mn、Pb、Cu... 详细信息

为了解煤矿开采区道路环境中大气颗粒物重金属元素的污染特征及来源,于2016年12月(采暖期)和2017年5月(非采暖期)分别采集了淮南潘集矿区交通主干线周围大气颗粒物样品,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了As、Cd、Hg、Mn、Pb、Cu、Zn、Ni、V等9种重金属元素以及参比元素Al的含量,并利用富集因子法和因子分析法解析了其来源。结果表明:(1)Zn、Mn、Pb含量较高,占所测重金属元素的82%(质量分数)以上;采暖期总悬浮颗粒物(TSP)、PM10和PM2.5中重金属含量总体上均高于非采暖期。(2)富集程度较高的元素有Pb、Cd、Hg,随着颗粒物粒径减小,各重金属元素的富集因子呈现增大趋势。(3)通过因子分析法得出,潘集矿区道路环境中重金属主要来源为交通排放、煤炭燃烧和扬尘等。

关键词：矿区交通环境大气颗粒物重金属源解析

淮南煤田深部A组煤中有害微量元素地球化学特征

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高校地质学报 2019年第2期25卷 242-250页

作者：郝玄文郑刘根刘梦张维翔陈业禹安徽大学资源与环境工程学院矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心合肥230601

以淮南煤田深部A组煤为研究对象,全层刻槽采集了煤、夹矸和顶底板岩石样品,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测试分析了样品中13种有害微量元素的含量,对比研究了其分布特征,结合Tessier五步形态提取法和相关性分析探讨了煤中有害微量... 详细信息

以淮南煤田深部A组煤为研究对象,全层刻槽采集了煤、夹矸和顶底板岩石样品,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测试分析了样品中13种有害微量元素的含量,对比研究了其分布特征,结合Tessier五步形态提取法和相关性分析探讨了煤中有害微量元素的赋存形态。结果表明:(1)与中国上陆壳中各种微量元素含量均值相比,淮南深部A组煤中B,As,Se,Mo,Cd,Pb,Hg的富集系数均大于1,在A组煤中表现为富集;A组煤中B,As,Se,Cd的含量均高于淮南煤田上部B组煤、华北煤以及中国煤中的含量均值;(2)相关性分析和逐级提取实验结果表明,A组煤中微量元素主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和达到55%～98%,其中Ni,Mo,Cd,Hg,Cu,Pb和Zn主要赋存于硫化物矿物中,Mn主要赋存于碳酸盐矿物中,V,Cr,Se,B和As主要赋存于硅铝酸盐等黏土矿物中。(3) B元素示踪物源及沉积环境结果显示,淮南煤田深部A组煤成煤环境为海相咸水沉积环境,稳定的咸水沉积环境以及受海水影响等因素导致A组煤中微量元素出现不同程度的富集。

关键词： A组煤有害微量元素含量分布赋存形态沉积环境

安徽临涣矿区烟煤与生活污泥共燃的燃烧特性与动力学特征

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过程工程学报 2021年第1期21卷 108-115页

作者：夏紫薇郑刘根周春财魏祥平董祥林安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 淮北矿业(集团)有限责任公司通防地测部安徽淮北235000

以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤... 详细信息

以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤和污泥的燃烧特性。研究结果表明,煤在529℃出现一个失重峰,污泥分别在140,293和430℃出现三个失重峰,表明污泥的燃烧过程分为三个失重阶段,而煤只有一个失重阶段。煤的可燃性指数与综合燃烧特性指数为11.36×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),47.16×10^(-10)K^(-3)·min^(-2),与煤相比,污泥的可燃性指数与综合燃烧特性指数较低,分别为10.74×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),13.04×10^(-10)K^(-3)·min^(-2)。在煤中添加污泥可以提高反应的燃烧特性,混合质量比以90(煤):10(污泥)为宜。随升温速率升高,煤与污泥的失重减少,燃烧失重速率增加,DTG曲线向高温区移动,产生热滞后现象。在固定碳燃尽阶段,混合燃料的活化能均位于两种原料之间,并且随污泥添加量增加而降低,表明污泥的添加有效提高了煤的反应活性并促进其燃烧过程。

关键词：煤污泥共燃燃烧特性动力学

基于客观组合权-改进集对分析模型的矿井突水水源识别

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煤炭科学技术 2022年第4期50卷 156-164页

作者：苏玮姜春露查君珍郑刘根谢华东黄文迪陈园平安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273512 安徽科垦工程科技有限公司安徽合肥230601

矿井水害事故的发生对煤矿的安全开采带来很大的影响,快速准确地识别突水事件中所涉及的水源,是预防和解决矿井水害的关键手段之一。基于客观组合权和集对分析理论,针对矿井突水水源识别问题,以东滩矿4个含水层中的40个水样为识别样本,... 详细信息

矿井水害事故的发生对煤矿的安全开采带来很大的影响,快速准确地识别突水事件中所涉及的水源,是预防和解决矿井水害的关键手段之一。基于客观组合权和集对分析理论,针对矿井突水水源识别问题,以东滩矿4个含水层中的40个水样为识别样本,选取Na^(+)+K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)共6项水化学指标作为识别因子,构建了矿井突水的水源识别模型,并利用该模型对10个检验样本进行水源识别。结果表明:客观组合权既避免了主观赋权法的主观随意性的缺点,又弥补了单一客观赋权法带来的片面性较强的不足,能合理地对识别指标进行权重赋值。Ca^(2+)和Mg^(2+)的权重明显高于其他离子,分别为0.28和0.25,二者的权重之和占比达53%,说明这2个指标在突水水源识别中起主要作用。利用客观组合权-改进集对分析模型对10个检验样本进行识别,准确率达到90%,说明该模型在矿井水源识别中具有一定的参考价值。模型出现误判的原因可能是误判水样取样钻孔位于断层附近,断层切割侏罗系红层水含水层与二叠系砂岩水含水层,是具有一定导水能力的天然通道,导致水样与砂岩水含水层存在一定的水力联系并发生了混合。建议在后续工作中应收集和监测各种含水层的水样数据,及时应用新的水样数据对模型进行修正,为提高模型的识别准确率奠定基础。

关键词：矿井水害突水水源识别客观组合权法改进集对分析东滩煤矿

复合型植物源活化剂强化蜈蚣草修复砷污染土壤的效应研究

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生态环境学报 2023年第3期32卷 635-642页

作者：刘抗旱郑刘根张理群丁丹单士锋安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230000 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230000 安徽省一般工业固废处置与资源化利用工程研究中心安徽铜陵244000

长期的人类活动导致砷(As)在土壤中大量积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,迫切需要修复。通过将谷氨酸二乙酸四钠(GLDA,10%)、蜈蚣草水提取物(10%)和茶皂素(4%)以不同比例混合形成复合型植物源活化剂作为试验材料,以As污染的尾矿... 详细信息

长期的人类活动导致砷(As)在土壤中大量积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,迫切需要修复。通过将谷氨酸二乙酸四钠(GLDA,10%)、蜈蚣草水提取物(10%)和茶皂素(4%)以不同比例混合形成复合型植物源活化剂作为试验材料,以As污染的尾矿区土壤作为研究对象,根据土壤模拟和盆栽试验,研究不同配比方案的复合型植物源活化剂对土壤中As的生物有效态含量、供试植物蜈蚣草(Pteris vittata)生物量和提取As的影响,筛选出复合型植物源活化剂最佳的配比方案。研究结果表明,在土壤模拟试验中,复合型植物源活化剂处理土壤中残渣态As的质量分数显著降低,而生物有效态As质量分数显著升高,将残渣态转化为生物有效态,在GST7(7꞉12꞉1)处理条件下,生物有效态As的质量分数达到最大,较对照组(CK)提高了40.80%。盆栽试验中,复合型植物源活化剂处理蜈蚣草生物量随GLDA比例升高和茶皂素比例降低,呈现先升高后降低的趋势,在GST6(6꞉12꞉2)处理时达到最大,为3.58 g·plant−1,较CK提高了45.21%。蜈蚣草中As的质量分数显著升高,且随GLDA比例升高和茶皂素比例降低逐渐升高,在GST7处理时蜈蚣草地上部和根部As的质量分数达到最大,为738.30 mg·kg^(-1)和281.20 mg·kg^(-1),较CK提高了40.17%和22.63%。蜈蚣草对As的提取量和去除率变化趋势与其生物量变化一致,呈现先升高后降低的趋势,在GST6处理时达到最大,其值为1795.10μg·plant−1和0.59%,是CK的1.85倍和1.90倍。综合表明复合型植物源活化剂的配比方案为GST6(6꞉12꞉2)时蜈蚣草的修复效果最佳,可作为一种新的As污染土壤的植物修复策略。

关键词：蜈蚣草 GLDA 茶皂素水提取物植物修复 As污染土壤

巢湖表层沉积物与上覆水体中重金属分配特征及其相关性研究

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中国科学技术大学学报 2011年第1期41卷 9-15页

作者：李国莲刘桂建姜萌萌王儒威郑刘根中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球与空间科学学院安徽合肥230026 安徽建筑工业学院环境工程系安徽合肥230601

采集巢湖3个主要支流(南淝河、裕溪河与杭埠河)的河口处表层沉积物和水样各27个,利用ICP-OES及AFS等仪器测试了沉积物中重金属(Cd,Cr,Cu,Pb,Zn,As,Hg)的含量、水体可溶性的重金属含量,并检测了各河流水体理化指标;计算重金属在表层沉积... 详细信息

采集巢湖3个主要支流(南淝河、裕溪河与杭埠河)的河口处表层沉积物和水样各27个,利用ICP-OES及AFS等仪器测试了沉积物中重金属(Cd,Cr,Cu,Pb,Zn,As,Hg)的含量、水体可溶性的重金属含量,并检测了各河流水体理化指标;计算重金属在表层沉积物与水体中的分配系数;分析每个河口处各元素的相关性.结果表明,南淝河口处总氮总磷超过地表水环境质量标准的Ⅴ类,水体中重金属除元素汞以外,含量基本低于Ⅰ类地表水质标准,大部分沉积物样品中重金属的含量均超过背景值.南淝河口处污染最为严重,元素Cr,Cu,Pb,Zn,As的分配系数远低于其他两河口处;杭埠河口的Cd、Hg两元素的分配系数相对较低,且Cu、Cd、Hg三元素的相关性很高.

关键词：分配系数重金属巢湖沉积物

安徽淮北临涣矿区地表水水化学及硫氢氧同位素组成特征

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地球与环境 2019年第2期47卷 177-185页

作者：陈星郑刘根姜春露黄望望董祥林安徽大学资源与环境工程学院矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心合肥230601 淮北矿业(集团)有限责任公司通防地测部安徽淮北235000

以淮北临涣矿区为研究对象,系统的采集了研究区河水、沉陷区积水和矿井排水等共23个水样,分析测试其常规水化学指标及氢氧硫同位素特征值。采用Piper三线图、Gibbs图与线性回归分析等方法,探讨了研究区不同类型地表水水化学组份特征及... 详细信息

以淮北临涣矿区为研究对象,系统的采集了研究区河水、沉陷区积水和矿井排水等共23个水样,分析测试其常规水化学指标及氢氧硫同位素特征值。采用Piper三线图、Gibbs图与线性回归分析等方法,探讨了研究区不同类型地表水水化学组份特征及影响因素、SO_4^(2-)来源等问题。结果表明:研究区地表水TDS含量较高,属高矿化度水质类型,阳离子主要为Na^+和Ca^(2+),阴离子主要为HCO3-与SO_4^(2-),其中浍河河水水化学类型主要为Na^+-Ca^(2+)-HCO_3^-型,沉陷积水主要为Na^+-Cl^--SO_4^(2-)型;研究区河水和沉陷区积水SO_4^(2-)含量较高,平均值分别为412. 90 mg/L和490. 61 mg/L,河水中SO_4^(2-)主要来源于蒸发岩溶解、废水排放,沉陷区积水SO_4^(2-)来源于河水补给及矿井排水的影响;地表水的δD和δ^(18)O值变化范围为-55. 3‰～-29. 3‰和-7. 2‰～-2. 6‰,均落在大气降水线下方,表明其受到不同程度蒸发作用,河水、沉陷积水主要补给来源是大气降水; Gibbs图分析结果表明河水离子组成主要受岩石风化的控制,而沉陷区积水主要受蒸发作用影响。

关键词：沉陷区积水河水水化学特征硫酸盐氢氧同位素