含煤岩系中含有砷、镉、铬、铅、镍等多种潜在有毒元素,这些元素不仅具有一定的地质意义,异常高的潜在有毒元素还会对环境造成危害。为掌握黔西地区含煤岩系中潜在有毒元素的地球化学特征,提升潜在有毒元素污染过程的认识和治理能力,以及完善我国西南区域生态地球化学评价,维护西南地区生态环境安全。本文以黔西地区的龙潭组含煤岩系剖面为研究对象。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、BCR连续提取以及浸提实验等技术手段和方法,结合地球化学、矿物学知识,对含煤岩系中的常量元素、矿物组成、潜在有毒元素含量和分布富集规律,以及潜在有毒元素形态、浸出释放特性开展了系统性研究。通过研究现得出以下结论:(1)含煤岩系剖面中常量元素中以Si O₂、Al₂O₃、Fe₂O₃为主体,其次为Ti O_2、K₂O、Mg O、Na₂O。含煤岩系中的石英和黏土矿物是Si的主要载体,黔西地区含煤岩系剖面大部分样品中Si O₂/Al₂O₃的比值均高于中国煤均值,表明黔西含煤岩系中含有大量的Si O₂,主要原因是黔西含煤岩系中含有大量的石英。黔西地区含煤岩系中潜在有毒元素Cr、As可能会存在一定的潜在环境风险。黔西含煤岩系剖面中Cr、As的含量高于贵州煤均值,Ni、Cd、Pb在剖面中的平均含量与贵州煤均值较为接近。潜在有毒元素富集系数显示,As富集程度较高,部分样品呈高度富集,Cr呈轻度富集,Ni、Cd、Pb富集程度较低。(2)黔西含煤岩系剖面中潜在有毒元素含量分布不均。煤层上部和底部泥岩潜在有毒元素含量相对较高,煤层中间层位潜在有毒元素含量相对较低,而且分布不均匀,相对越靠近泥岩其潜在有毒元素含量相对越高。黔西含煤岩系剖面中潜在有毒元素的来源和分布受到含煤岩系形成时的多种地质因素影响,在本研究含煤岩系剖面中潜在有毒元素含量分布不均,且泥岩中含量相对更富集的原因,应是地质历史时期的一系列地质作用所导致。(3)含煤岩系剖面As残渣态的含量和质量分数最高,其次为可还原态,弱酸提取态的质量分数和含量最低。可还原态较高的主要原因是由于黄铁矿为As的主要赋存载体。Cr以残渣态的含量和质量分数最高,其次为可氧化态,弱酸提取态的含量和质量分数最低。泥岩中可还原态的含量和质量分数要高于煤层,造成这一现象的原因可能是泥岩中有较多的黄铁矿。(4)通过浸提实验发现,含煤岩系会释放一定量的铬、砷等潜在有毒元素,需要注意其在环境中积累所带来的潜在生态危害。浸出液p H整体呈现为酸性,并且当酸性越强,p H越低时,浸出含量往往越高。煤层中浸出含量相对较低,p H相对较高,而泥岩中浸出含量相对较高,p H较低,造成这种现象的原因可能是由于泥岩中潜在有毒元素含量较高以及黄铁矿氧化产酸所导致。