马伟平，梅 霞，李 真，杨兰和，刘淑琴

(1.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院，北京 100083;2.中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116)

煤是主要能源，用于发电及生产热量。目前大量煤炭由于深埋地下而无法有效开采，向地球深部开采资源已成为了国家战略[1]。从我国能源发展战略来看，煤炭在未来相当长时期内仍将是主体能源和基础能源，而我国近70%煤炭资源分布在2 000 m以深。因此，深部煤炭资源开采势在必行[2]。传统煤炭开采方式与目前技术水平已经不足以支撑深部煤炭的开采，存在一个极限开采深度。煤炭地下气化 (Underground Coal Gasification,UCG)是将地下煤炭进行有控制的燃烧，从而将煤转化为气体排放到地面。煤炭地下气化技术能够有效的开采深部煤炭资源，具有显著的技术和经济优势[3-5]。

尽管煤炭地下气化有诸多优势，但也不可忽视地下气化残渣对地下水的污染风险。煤炭地下气化除了产生H2，CO和CH4等有效可燃组分外，还会对环境有一定的危害，最突出的环境问题有：① 二氧化碳的排放；② 地下气化残渣(ash/slag/tar) 对地下水的危害。近年对煤灰渣中微量元素的浸出特性已有大量研究，但对于地下气化残渣中微量元素的化学形态及其对地下环境的危害级别缺乏系统研究[6-8]。研究煤炭地下气化残渣中微量元素的化学形态对于理解微量元素的迁移和转化具有重要的意义。由于煤中微量元素存在状态的复杂性，以往的研究都是定性的，难以对不同化学形态下的微量元素进行定量分析。……