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煤矸石是煤矿生产的副产品，大量的煤矸石经过长时间的堆积发生自燃现象，产生有毒有害气体多环芳烃。多环芳烃的生成与煤矸石内部因素和外部自燃条件有密切的关系，为了研究不同变质程度煤层夹矸中多环芳烃的含量，以及煤矸石在自燃过程中外部条件对多环芳烃生成的影响，本文以山西太原西山马兰矿、屯兰矿、杜儿坪矿、西铭矿和山西晋城古书院矿的地下巷道煤矸石为研究对象，采用索氏提取和高效液相色谱(HPLC)等测试方法，讨论不同变质程度煤层夹矸中16种US EPA多环芳烃(PAHs)的含量特征;此外，在详细分析自然环境中煤矸石山自燃环境的基础上，于实验室固定床管式炉上模拟煤矸石自燃，分析PAHs的生成途径，探讨不同温度和通气量对PAHs生成的影响，结果表明: (1)变质程度不同的煤层夹矸中含有的PAHs种类不同，但都含有萘和苯并[a]蒽，都不含有苯并[a]芘和茚并[1，2，3-cd]芘;随着变质程度的增强，PAHs的总含量和毒性都先增大，再减小，中高等变质程度的烟煤夹矸中PAHs的含量最多，毒性最强，无烟煤的煤层夹矸中PAHs的含量最少，毒性最弱。西铭矿、屯兰矿和杜儿坪矿煤矸石中的PAHs环数分布广，且高环PAHs所占比例相对较多。 (2)煤矸石自燃产生的PAHs总量和种类都大于未自燃前煤矸石中含有的PAHs，且自燃过程中PAHs的分布符合分馏效应，即模拟实验分析得的PAHs主要以LPAHs为主，自燃残余样品中PAHs以4环PAHs为主，同时检测到了5环和6环PAHs。煤矸石发生自燃后产生的PAHs毒性增强，且低温环境下自燃生成的PAHs的毒性大于高温环境。 (3)煤矸石自燃产生的PAHs以低环为主，在自燃过程中，较低温度下(≤450℃)氧化产生的PAHs大于较高温度(≥550℃)燃烧产生的PAHs，但高温环境燃烧产生的PAHs种类多，HPAHs所占的比例相对较大。 (4)煤矸石在较低空气流速下自燃，各温度阶段产生的PAHs变化相对比较平缓，在较高的空气流速下自燃，低温段的PAHs生成量远远大于高温段PAHs生成量，且各温度段的PAHs生成量变化相对比较剧烈。 (5)煤矸石发生自燃产生的萘(NaP)、菲(PhA)含量增多，低分子量多环芳烃占有绝对优势，且萘/菲基本都大于15，表明煤矸石自燃产生的PAHs来自于造岩源中大分子有机质分子键的断裂，但在高温环境下高温缩合或环化作用有所增强。