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【2h】

Mapping and Prediction of Coal Workers’ Pneumoconiosis with Bioavailable Iron Content in the Bituminous Coals

机译：含烟煤中生物可利用铁含量的煤矿工人尘肺病的定位和预测

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Based on the first National Study of Coal Workers’ Pneumoconiosis (CWP) and the U.S. Geological Survey database of coal quality, we show that the prevalence of CWP in seven coal mine regions correlates with levels of bioavailable iron (BAI) in the coals from that particular region (correlation coefficient r = 0.94, p < 0.0015). CWP prevalence is also correlated with contents of pyritic sulfur (r = 0.91, p < 0.0048) or total iron (r = 0.85, p < 0.016) but not with coal rank (r = 0.59, p < 0.16) or silica (r = 0.28, p < 0.54). BAI was calculated using our model, taking into account chemical interactions of pyrite, sulfuric acid, calcite, and total iron. That is, iron present in coals can become bioavailable by pyrite oxidation, which produces ferrous sulfate and sulfuric acid. Calcite is the major component in coals that neutralizes the available acid and inhibits iron’s bioavailability. Therefore, levels of BAI in the coals are determined by the available amounts of acid after neutralization of calcite and the amount of total iron in the coals. Using the linear fit of CWP prevalence and the calculated BAI in the seven coal mine regions, we have derived and mapped the pneumoconiotic potencies of 7,000 coal samples. Our studies indicate that levels of BAI in the coals may be used to predict coal’s toxicity, even before large-scale mining.
机译：基于第一项《全国煤矿工人尘肺病研究》和美国煤质地质调查数据库，我们显示了七个煤矿地区的CWP患病率与煤中生物可利用铁（BAI）含量相关。特定区域（相关系数r = 0.94，p <0.0015）。 CWP患病率也与黄铁矿硫（r = 0.91，p <0.0048）或总铁（r = 0.85，p <0.016）的含量相关，但与煤级（r = 0.59，p <0.16）或二氧化硅（r = 0.28，p <0.54）。使用我们的模型计算了BAI，并考虑了黄铁矿，硫酸，方解石和总铁的化学相互作用。也就是说，煤中存在的铁可通过黄铁矿氧化而被生物利用，从而产生硫酸亚铁和硫酸。方解石是煤中的主要成分，可中和可用的酸并抑制铁的生物利用度。因此，煤中BAI的含量取决于中和方解石后可用酸的含量以及煤中总铁的含量。使用CWP发生率的线性拟合和计算出的七个煤矿区域的BAI，我们得出并绘制了7,000个煤样品的尘肺病效力。我们的研究表明，即使在大规模开采之前，煤中的BAI含量也可用于预测煤的毒性。

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