煤炭基地水污染研究

为提高煤炭的持续、稳定供给能力,我国煤炭基地建设已经启动。由以往国内外煤炭开发的经验可知,煤炭基地的开发建设过程中极有可能发生水污染问题。在充分分析煤炭基地水污染相关问题的基础上,本文重点论述了煤炭基地水污染的概念、煤炭基地水污染研究的特点、煤炭基地水污染研究的阶段划分和煤炭基地水污染研究理论体系雏形,为相关问题的进一步研究奠定基础。     

陕北神府矿区地下水污染评价

神府矿区身为国家级陕北能源化工基地的核心区域,地处神府煤田腹地。通过对神府矿区地下水污染现状野外调查,采集水样,室内、室外分析化验,对地下水水污染进行评价。地下水污染程度采用层级阶梯评价,在此基础上按无机毒理指标和微量有机指标将地下水的污染划分为四级,并做地下水污染风险分区图。神府矿区地下水污染的影响指标为NO_3—N、NO_2—N、F^-、Mo和Cr⁶⁺,其中NO_3—N影响程度最高,说明地下水主要污染来源于工矿企业生产和生活废物,全区大部分地区污染程度为中等偏高,污染程度高的地区沿地下水水流方向的上游分布着较多重污染型企业,说明导致地下水污染的原因除生活污染外,工矿企业已经对水源保护区内局部地下水造成了不同程度的影响。     

黄河流域煤炭开发区地下水污染成因分析及防治建议

【研究目的 】黄河流域内由于煤炭资源开发导致地下水污染严重,从整体角度对流域内重点煤炭开发区地下水进行归纳总结,为其可持续健康发展和地下水资源改善提供防治建议。【研究方法 】从黄河流域战略地位出发,对地下水污染成因和污染模式进行归纳总结。采用改进后的综合水质指数法对流域内九大煤炭基地的地下水进行水质评价。选用主成分分析法赋权指标,并引入改进的内梅罗污染指数法,按照WPI分级法进行评价。【研究结果 】通过对黄河流域各重点断面水质评价,得到目前流域内煤炭基地水质结果中Ⅲ、Ⅳ类占比较多,水质较差。分析成因当前流域内存在高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊组分矿井水污染,同时阐述污染地下水形成的浅层和深层两种污染模式。【结论 】对3种矿井水采用相应防治方法,并提出膏体充填技术和微生物修复技术2种防治技术建议,通过应用实际矿山为例,印证污染防治技术能够改善由煤炭开采引发的流域内地下水污染严重的问题,以期研究结果能够对成功推动中国绿色矿山的快速发展具有参考意义。     

论西北大型煤炭基地地下水监测工程问题

西北地区煤炭资源量占全国的73%、原煤产量占70%左右,在我国能源安全中具有重要作用;但水资源贫乏,大规模、高强度的煤炭开采对地下水的扰动强度大,部分区域已经造成了地下水位下降和地表水系干涸,生态环境保护与煤炭开发的保水采煤矛盾突出。为了做好煤矿区生态环境保护,建立地下水监测网,实时监控煤矿区地下水动态变化,及时采取地下水保护对策,是西北煤矿区生态文明建设的当务之急。论述了大型煤炭基地地下水监测网建设的必要性和基本条件、监测层位,建议采取"政府指导、企业主导"的方式,利用矿山地质环境恢复治理基金建设地下水监测网。陕西已经按照这一思路,统一编制了大型煤炭基地地下水监测方案并予以实施,并在2018年完成首期示范工程,在神东、陕北、黄陇三个大型煤炭基地的174处大中型煤矿建设225口示范井,同时对现有监测井进行技术改造,实现统一监测,为保水采煤奠定基础。     

陕北能源化工基地地下水开发利用现状及影响研究

通过分析陕北能源化工基地地下水资源分布、利用现状、利用量的动态变化以及能源化工基地建设对地下水的影响,表明陕北能源化工基地地下水的开发是有限度的;从其供水结构和利用结构来看,工业用水的比例较低;从地下水用水的空间分布来看,与能源资源的空间分布和开发利用的空间分布一致。能源资源的开发利用不仅大量消耗地下水,还会对地下水系统产生破坏作用,同时还对地下水造成严重污染。随着基地建设进程的推进,对水资源的需求日益加强,必须要通过调整用水结构、节水、开源、保护和治污等措施的综合实施,达到地下水资源高效利用和保护的目的,才能实现陕北能源化工基地产业的可持续发展。     

陕北能源化工基地潜水易污性评价

随着陕北能源化工基地的建设和发展,地下水污染问题日益突出。为了预防基地地下水的污染,保护水资源,依据陕北能源化工基地地下水勘查、地下水污染调查、野外包气带原位污水垂直入渗、水平运移试验等基础资料,选取潜水位埋深（D）、降雨入渗补给量（R）、含水层岩性（A）、土壤类型（S）、地形坡度（T）、包气带介质（I）和含水层渗透系数（C）7个指标,运用DRASTIC指标叠加法,建立了陕北能源化工基地潜水易污性评价指标体系,对陕北能源化工基地潜水进行了易污性评。依据评价结果,将研究区潜水区划分为易污性高、中、低3个区,并针对3个区提出了相应的防污建议。     

哈密盆地地下水系统划分及特征研究

地下水系统的划分是正确评价哈密盆地新疆煤炭基地地下水资源的基础。以哈密盆地地下水系统为研究对象,在对该盆地地形地貌、区域地质条件及水文地质条件分析的基础上,运用地下水系统理论对该盆地地下水系统进行了划分。据地下水系统划分原则和依据,将研究区划分为1个一级地下水系统;3个二级地下水系统;8个三级地下水系统;4个四级地下水系统。通过对该盆地地下水系统的划分,为新疆煤炭基地地下水资源评价和规划提供了科学评价和理论依据。     

污染指数法在地下水污染评价中的应用--以吴川市地下水污染评价为例

污染指数包括单项指标的污染指数（ I）和内梅罗综合污染指数（ PI）,在地下水污染评价中应用广泛。本文以吴川市地下水污染评价为例,说明污染指数法在地下水污染评价中的应用：初步确定地下水污染源、进行浅层地下水污染等级分区、地表水对浅层地下水污染的影响评价等;并且指出了污染指数法用于评价地下水污染的不足。     

宁西平原地下水污染现状及保护对策

地下水污染是我国面临的主要的水环境问题。在分析宁阳县西部冲积平原地下水污染现状的基础上,着重分析了地下水污染的原因,提出了水污染控制方案：治理大汶河,杜绝污染灌溉,控制污染源和完善地下水监测网络等六项内容。     

新疆库车县城镇地下水资源污染迁移解析模型研究

库车县是连接南北疆的交通枢纽和五地州交通要道,同时也是历史上著名的丝绸之路重镇和西域军事重镇。由于工业迅速发展,地表水与地下水的需水量大幅度增加,废污水的排放及处理面临巨大的压力。在现状污染调查与评价基础上对研究区典型地段地下水中的特定污染组分浓度随空间与时间的变化进行计算预测,以掌握地下水污染的空间变化规律及发展趋势,以备及时有效地采取防控措施,有预见地减少污染危害。     

生态环境脆弱区煤炭资源开发诱发的环境地质问题——以陕西省神木县大柳塔煤矿区为例

为揭示大柳塔地区大规模煤炭资源开发诱发的生态环境地质问题及其效应,进行了1：5万矿山地质环境调查。研究表明,大柳塔煤矿区地面塌陷影响面积达47.12～53.36 km2,范围大,但对农业生产的影响较轻。煤矿开发对水资源的破坏尤为严重。20年来大柳塔地区及主要采煤塌陷区土地沙漠化呈现逐年好转的趋势,主要河流受到了硫化物、氟化物、总磷的普遍污染,河流底泥受到了重金属元素较严重的累积污染,土壤尚有较大的环境容量,但重金属元素的累积污染不容忽视。神东公司实施生态功能圈建设、煤矸石堆场复垦、露天矿复垦、矿井水综合利用等措施,明显地改善了矿区的生态环境,探索出生态环境脆弱区在煤炭资源开发过程中保护生态地质环境的新模式。依据该区煤炭资源开发中生态环境保护的成功经验与教训,统筹规划,提出制定生态环境脆弱区煤炭资源开发的环境保护规划、建立矿山公园、加强采煤塌陷区生态环境变化研究等建议。     

神木矿区的主要环境地质问题

神木矿区地处陕北侏罗纪煤田的北部,毛乌素沙漠边缘。矿区地质环境脆弱,地下水资源贫乏,煤层自燃严重,火烧岩广泛分布。本文对矿区建设及开发中的环境工程地质、环境水文地质问题进行了分析。主要包括火烧岩的工程地质问题,煤自燃,煤矿顶板冒落地面变形,地下水资源枯竭与水污染等问题。     

小煤矿的环境污染及防治措施探讨

通过对盘县、金沙县等部分生产小煤矿及其周边的环境污染问题的调查研究，结合小煤矿的生产实际情况，探讨了煤矸石的应用(作为工业原材料、用于发电等)前景，煤矿污水简易处理(经三级沉淀后，一般可达到工业用水标准)方法及煤尘污染防治(巷道内设立水幕)等措施。     

Contamination of the environmental ecosystems by trace elements from mining activities of Badao bone coal mine in China

Bone coal, as a main mining object, can be used by local inhabitants as daily fuel and by local industrial enterprises as industrial fuel in Pinglin County, Shaanxi Province, China. This study reports how the environmental ecosystems have been polluted around the Badao bone coal mine. Geochemical samples (e.g. rock, water, soil, edible plant and animal) were collected. Bone coal from the Badao mine contains Se up to 75 µg/g Se and 28 µg/g Se in ashes after its combustion, with higher contents of other trace elements. Bone coal and its ash seem to be the main geochemical source of trace elements in soils and plants, which may cause contamination of the local environmental ecosystems. Three ways by which soils have been contaminated by these trace elements derived from bone coal are proposed in this paper. Radishes and beans have the ability to accumulate Mo and Se from soils. There is no obvious difference in concentrations of Cu, Cr and F in each plant from the two areas.     

宿州矿区浅层地下水污染评价及源解析

宿州矿区由于长期煤炭开采,不仅形成了浅层地下水降落漏斗,而且造成了不同程度的地下水污染,其污染现状及主要形成原因尚不清楚。为此,本文利用研究区水土污染调查获取的21个地下水样品的 {\mathrm{NO}}_3^{-}等13项污染指标开展地下水污染源解析工作。在采用改进内梅罗综合污染指数法对研究区浅层地下水环境质量进行评价的基础上,利用因子分析和反距离权重插值方法对研究区浅层地下水进行污染源及空间分布特征解析。研究结果表明:(1)研究区浅层地下水受到了重度污染,以Ⅳ类水为主,污染较严重的指标为 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Mn、Fe和F^-。(2)研究区浅层地下水主要包括4个污染源:原生地质环境(F1),其高值区分布在桃园煤矿及其周边;矿坑排水和矸石山淋溶作用下形成的矿业废水(F2),其在桃园和钱营孜煤矿及其周边地区污染较为严重,其余矿区也存在一定程度的矿业废水污染;由生活垃圾、人畜排泄物造成的农村污水(F3),其污染地区主要为朱仙庄和芦岭煤矿一带; 由化肥施用引起的农业污染(F4), 其高值区集中在朱仙庄煤矿及其周边区域。地下水水质的主要影响因素是浅层地下水原生地质环境和矿业废水,其中约有51.040%的污染来源于原生地质环境及煤矿矿业污染的混合污染,约有11.841%的污染来自煤矿矿业废水,其余污染主要来源于农村生活和生产污水以及农业面源污染。(3)研究区浅层地下水主要污染区域为桃园和钱营孜煤矿一带,祁南和祁东煤矿污染相对较轻,朱仙庄和芦岭煤矿水质较好。(4)建议对矿区地下水主要污染源及污染途径进行综合防治:加强矿坑排水口的污水达标排放监管力度;煤矿企业采用生产建筑材料等方法提高矸石的综合利用率;进一步加强与矿区污水、垃圾填埋处理等相关的基础设施建设。     

陕北浅层低渗油田污水处理剂筛选及应用探讨

注水开发是提高陕北浅层低孔特低渗油藏最终采收率和开发效益的主要方式。随着开发工作的开展,油田污水已成为注水开发的主要水源,污水的处理、污水回注和再利用是油田可持续高效发展的关键问题之一。针对南泥湾低渗油藏脱后污水及池塘污水化验结果,通过对絮凝剂、助凝剂、杀菌剂、缓蚀阻垢剂、除氧剂、浮选剂种类及加药量的优选,进行了回注污水处理研究。结果表明：按照所筛选出的各种水处理剂选型及浓度选择混合后,配伍性良好,处理后的污水水质各项指标均达到延长低渗透油藏注入水推荐标准,可满足南泥湾油田特低渗油藏注水开发要求。研究结果可为陕北浅层低渗油田污水处理及注水方案优化提供理论依据。     

三姑泉域水环境质量评价及水污染控制对策

为确保三姑泉域水资源的可持续开发利用,采用常规方法对泉域水环境质量进行了评价。结果表明:三姑泉域的地表水和地下水已不同程度遭受污染,水环境的污染与煤矿开采以及工业废水和生活污水的不合理排放有关。结合当地实际提出水污染控制对策。研究成果为三姑泉域水资源管理和保护提供科学依据。     

陕北地区水污染物排放量预测研究

水是陕北能源化工基地建设的关键性资源,防治水环境污染是确保能源基地可持续发展重要保障。本文依据陕北能源化工基地建设相关规划,分污染物达标排放、推行清洁生产、部分行业生产污水零排放＋清洁生产等三种情景,对未来陕北地区工业废水和生活污水排放量做了预测。分析结果表明：2020年,陕北地区在污染物达标排放的情景下,COD、NH3-N排放总量分别为53 417 t和9 111 t;在推行清洁生产情景下,COD、NH3-N排放总量分别为35 237 t和5 583 t;在部分行业生产污水零排放＋清洁生产的情景下,COD、NH3-N排放总量分别为25407 t和4 377 t。与2007年水污染物排放量相比,在三种设计情景下,延安COD与NH3-N基本实现减排,而榆林地区COD与NH3-N排放量均超过现状排放量。比较来看,陕北地区在部分行业生产污水零排放＋清洁生产的情景下污染物排放量最小,但COD、NH3-N仍较2007年现状排放量增加12%和56%,即陕北地区未来发展中水环境压力很大,应该采取切实可行的措施大幅度降低污染物排放量。     

陕西神木侏罗纪恐龙足迹的新发现及其地层学意义

在进行文物普查时于陕西神木县栏杆堡镇附近发现了大量恐龙足迹化石,而且足迹的种类也不尽相同,同以往该地发现的足迹类型相比、存在明显的区别。两处足迹化石点地层时代分属早侏罗世和中侏罗世,较之以前在该地和省内其他地方发现的足迹化石的时代要早很多。在对化石所在地层作对比的同时,对陕西神木的恐龙足迹化石分布展开了探讨。     

基于多源空间信息融合的含水煤层顶板复合岩层富水性分区

侏罗系煤田煤层开采普遍受到顶板复合含水层水影响。选取陕北榆横矿区袁大滩煤矿2煤开采顶板复合砂岩地层为研究对象,基于经验公式和实测公式,计算导水裂缝带发育高度,确定2煤至直罗组顶界为富水性分区范围;选取评价层段砂岩等效厚度、砂–泥互层特征等7个岩性结构指标,重点考虑2煤含水性特征,计算了各钻孔位置富水性综合指数,借助Arcgis软件,绘制了研究区富水性分区图,揭示区内富水性从西北向东南递减,与区域富水性背景一致。研究结果对于富水性指数法在煤层含水条件下的应用有推动作用。