论文摘要
本文以贵州省织金县珠藏镇桂花村坡角某煤矿开采区为研究对象,采用实地调察、典型分析的方法,对煤矿开采区河流水质、河流沉积物释放水质和煤矿区原煤及煤矸石淋溶渗透水等进行含量分析和污染状况评价,研究煤矿开采对喀斯特地表水环境质量的影响,得出以下主要结论:1.煤矿开采区河流水环境中主要污染物为SO42-、Fe、Mn,其中SO42-的浓度可高达3861.3mg/L,Fe的浓度可高达111.5 mg/L,Mn的浓度可高达17.60 mg/L。河流的上游、中游和下游水体污染物的含量也存在一定差异,其中上游酸性水各污染物含量最高,其次是河流中游水、下游水和未污染的水。枯水期和丰水期的水体,丰水期的水体由于经过稀释、氧化等一系列作用,酸度pH,Mn、Cu、Zn等的浓度较枯水期均下降了,SO42-和Fe的浓度较枯水期均上升了。2.采用地表水国标V类水标准进行评价,初步评价了煤矿开采区河流水质的污染状况。对于pH来讲,所有酸性水样均未达到地表水环境质量标准;对于SO42-来讲,除了未污染水体外,其它均超过集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准,处于污染水平,并且上游酸性水最高超过标准的15倍;对于Fe、Mn来讲,大多都超过集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准,处于污染水平,并且上游酸性水Fe的最高浓度超过标准的370倍,Mn的最高浓度超过标准的175倍;对于Cu和Zn来讲,所有水样含量均达地表水环境质量标准。3.煤矿区河流沉积物在静置和扰动条件下释放上覆水离子浓度顺序是:SO42-＞Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Pb＞Cd.其中,阴离子以SO42-为主,阳离子则以Fe和Mn为主.在释放过程中,pH减小,SO42-、Fe、Mn、Zn、Cu浓度明显增大.pH值,SO42-、Fe、Mn的浓度均远远超出地表水环境质量标准;Zn、Cu、Pb和Cd的浓度基本达到地表水环境质量V类标准,表明煤矿区河流沉积物释放产生的SO42-、Fe、Mn对地表水有明显的影响.4.煤矿区河流沉积物在模拟静态和扰动条件下释放,静态条件下释放的离子浓度变化大于动态条件下,所以河流静水对地表水的影响要大于流动水对地表水的影响.煤矿区河流沉积物在静置和扰动条件下释放的离子浓度与沉积物的类型也有很大关系:污染物释放的Fe、Mn、Zn浓度表层青色壳状沉积物＞黄色沉积物＞河床底泥;污染物释放溶液pH黄色沉积物＞河床底泥＞表层青色壳状沉积物;污染物释放的SO42-和Cu浓度表层青色壳状沉积物＞河床底泥＞黄色沉积物.5.原煤,井口煤矸石和河床煤矸石在模拟淋溶作用下溶解释放的主要污染组分为SO42-、Fe、Mn、Cu和Zn等,渗透水pH值范围为2.6～7.5。淋溶初期,渗透水中SO42-、Fe、Mn、Cu和Zn等物质浓度较高,以后各污染物质量浓度逐渐降低。渗透水中污染物的浓度高低与样品被淋溶的时间、淋溶液的pH值有密切关系。当淋溶液的pH值大于6时,大多数重金属元素的浓度不超过V类水环境标准,不会影响地面水的质量。当淋溶液的pH值小于4时,促进了煤矸石中重金属元素Fe、Mn、Zn等的浸出,其浓度会超过地面V类水质标准。
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中文摘要Abstract第一章 绪论1.1 我国煤矿资源的状况1.1.1 我国煤矿资源的现状及前景1.1.2 贵州煤矿资源的状况1.2 煤矿开采产生的环境问题2、烟尘排放及酸雨问题'>1.2.1 煤矿开采产生的SO2、烟尘排放及酸雨问题1.2.2 煤矿开采产生的酸性矿坑水的排放1.2.3 煤矿开采产生的废弃堆积煤矸石1.3 喀斯特水资源的情况1.3.1 喀斯特的定义及分布1.3.2 喀斯特水资源状况1.3.3 煤矿开采对喀斯特地表水的影响1.4 煤矿开采产生的环境问题的相关防治措施2污染的途径及基本方法'>1.4.1 控制SO2污染的途径及基本方法1.4.2 国内外酸性矿水的治理研究现状1.4.3 煤矸石的治理研究现状1.5 国外煤矿开采产生的环境问题的相关研究第二章 课题的研究意义、内容及技术路线2.1 研究意义及目标2.2 研究内容2.3 主要解决的问题2.4 研究方法2.5 技术路线第三章 煤矿开采区河流水体污染状况及评价3.1 材料和方法3.1.1 研究区基本情况3.1.2 研究方法3.1.3 供试水样的采集与分析3.2 结果与分析3.2.1 煤矿开采区河流水质的变化3.2.2 河流上游、中游和下游水体的水质特征分析3.2.3 枯水期和丰水期煤矿开采区河流水质的变化3.3 煤矿开采区河流水环境质量评价3.4 小结第四章 煤矿开采区河流沉积物中污染物释放对地表水水质的影响与评价4.1 材料和方法4.1.1 研究区基本情况4.1.2 河流沉积物样品的采集与分析4.1.2.1 样品的采集与分析4.1.2.2 实验方法4.1.2.3 实验现象4.2.结果与分析4.2.1 青色壳状沉积物中污染物释放的研究42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化'>4.2.1.1 青色壳状沉积物释放过程中上覆水pH、电导率、总硬度、SO42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化4.2.1.2 煤矿水污染河流中青色壳状沉积物中污染物释放对上覆水水质的影响4.2.1.3 煤矿水污染河流中青色壳状沉积物中污染物释放对上覆水水质影响的评价4.2.2 黄色壳状沉积物中污染物释放的研究42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化'>4.2.2.1 黄色壳状沉积物释放过程中上覆水pH、电导率、总硬度、SO42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化4.2.2.2 煤矿水污染河流中黄色壳状沉积物中污染物释放对上覆水水质的影响与评价4.2.3 河床底泥中污染物释放的研究42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化'>4.2.3.1 河床底泥污染物释放过程中上覆水pH、电导率、总硬度、SO42-、Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd等化学指标值的变化4.2.3.2 煤矿水污染河流中河床底泥污染物释放对上覆.水水质的影响与评价4.3 不同沉积物释放的比较4.4 小结第五章 煤矿区原煤及煤矸石模拟淋溶渗透水的污染特征及评价5.1 研究区基本情况5.2 实验材料与方法5.2.1 样品的来源与处理5.2.2 实验设置5.2.3 样品的收集与分析5.3 结果与分析42-、Fe、Mn等化学指标值的变化'>5.3.1 原煤模拟淋溶实验渗透水pH、电导率、SO42-、Fe、Mn等化学指标值的变化5.3.2 井口煤矸石模拟淋溶渗透水污染物特征5.3.2.1 渗透水中污染物质的特征5.3.2.2 不同酸度的淋溶液渗透水污染物的变化5.3.2.3 不同淋溶时间渗透水污染物的动态变化规律5.3.2.4 井口煤矸石模拟淋溶渗透水对地表水的影响5.3.3 河床煤矸石模拟淋溶渗透水中污染物的变化5.4 原煤、井口煤矸石和河床煤矸石模拟淋溶渗透水的比较5.5 结论第六章 初步结论与展望6.1 主要结论6.2 实验创新及后续研究6.2.1 创新6.2.2 后续研究致谢参考文献附录
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