基于环境一号卫星影像的淮南潘集采煤塌陷积水区富营养化评价

通过研究淮南潘集杨庄采煤塌陷积水区水体水质指标与环境一号卫星影像4个波段反射率值之间的关系,针对叶绿素、透明度、总磷、总氮、高锰酸钾指数5项主要水质参数建立了遥感监测模型。采用综合营养状态指数法,评价了该地区水体整体水质富营养化程度。评价结果表明,该塌陷积水区水体为轻度—中度富营养化,与实测水样分析监测的结果基本吻合,证明了水质遥感模型反演技术在当地水质监测中的适用性和可靠性,为实现该地区水质动态监测与预警提供了技术支持。     

洪湖流域冬季浮游植物多样性调查与评价

为了解洪湖水体中浮游植物的群落结构特征,于2021年10月在洪湖布设10个采样点进行调查,并采用多样性指数对浮游植物群落进行评价。研究结果表明,洪湖水体中共鉴定出浮游植物6门、49属、66种,其中蓝藻门浮游植物种类最多,其次为硅藻门。洪湖冬季浮游植物生物量变化范围为7.85～42.45 mg/L,平均生物量为22.35 mg/L。根据马格勒夫多样性指数(M)、香农维纳多样性指数(H)、辛普森多样性指数(D)、物种均匀度指数(J)和物种优势度(Y)对水体营养状态进行综合评价,结果表明,洪湖水体为中污染—重污染水平。建议从3个方面改善洪湖水质：(1)加大洪湖水体保护力度,严格控制下游和周边地区各类水污染物入湖量,对湖区内农村水污染开展及时、高效防治,合理组织水生浮游植物平衡收割;(2)加强水环境治理,逐渐恢复水体自净能力;(3)加强宣传力度,定期开展水污染防治教育进农村、进社区、进校园。     

云南大理地区1989—2019年期间气候变化及对洱海水质的影响

依据1989年至2019年云南大理地区所辖12个气象站点的气候数据和洱海水质监测资料等文献,分析大理地区气候变化特征和洱海富营养化变化趋势,并总结洱海水质综合营养状态指数与降水量、气温的相互关系。结果表明,1989年至2019年期间,大理地区的年平均气温呈波动上升趋势,气候变暖明显,冬季气温升温幅度最大;年降水量总体呈波动下降趋势,秋季降水量减少最为显著。洱海水质的综合营养状态指数及单因子总氮、总磷、高锰酸盐指数等总体呈升高趋势,而水体透明度呈降低趋势;进一步可分成2个阶段,即2003年之前呈快速上升或下降变化趋势;2003年之后呈波动稳定趋势。洱海综合营养状态指数与年平均气温呈正相关,与年降水量呈负相关关系;总氮、水体透明度分别与年平均气温正相关和负相关,与年降水量则呈负相关和正相关;而总磷与冬季平均气温、高锰酸盐指数与夏季或冬季平均气温均呈正相关关系。年内变化上,洱海污染指数、综合营养状态指数在最近的2015—2019年期间呈现6—10月份明显增高,显示非汛期水质明显好于汛期状况。总之,1989—2019年期间,受大理地区气温升高、降水量减少导致入湖水量减少的影响,洱海综合营养状态指数呈升高趋势,湖泊富营养化进程加剧状况没有得到改善,洱海水环境仍然比较脆弱。     

湖泊富营养化影响与公众满意度评价方法

构建了基于韦伯-费希纳定律(Weber-Fechner Law,W-F)的湖泊富营养化及公众满意度综合评价方法,选取透明度(SD)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)5个评价因子,应用熵权系数法确定各评价因子权重分别为0.124 2、0.176 8、0.214 0、0.203 4和0.281 6,明确了湖泊富营养化综合影响指数K_i值与营养指数之间的函数关系,探讨了将公众对湖泊营养状态的感受与K_i值间建立定量的关系,根据K_i值变化范围、变化率与营养等级的对应关系,将公众对湖泊营养状态的满意度划分为4个等级:优、中、差和很差,以反映公众对湖泊富营养程度变化的响应.并以海河流域典型湖泊白洋淀为例,对方法进行了验证,结果显示:白洋淀K_i值为0.052 3,K_i值变化率为304.67,处于重度富营养化状态.不同空间的8个点位富营养化严重程度排序:南刘庄>圈头>王家寨>光淀张庄>烧车淀>枣林庄>采蒲台>端村.公众对白洋淀8个点位K_i值变化范围确定为0.029 3~0.100 6,营养状况的公众满意程度均为差,富营养状态及对公众的影响存在空间差异.     

基于综合营养状态指数的喀斯特高原湖泊富营养化研究

随着社会的进步和经济的不断发展,人类对地表的干扰程度逐年上升,我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染,尤其是因氮、磷等营养物质所引起的湖泊富营养化,严重影响了湖泊水库水质及水体生态系统的平衡。喀斯特高原湖泊具有独特的生态环境与地理背景,其生态系统较为脆弱,破坏之后难以恢复。因此,对百花湖表层各理化指标进行监测,统计了2012～2016年间各月的理化参数,分析各指标的时空变化趋势,并运用综合营养状态指数评价法对百花湖进行综合评价,得出该水库2012～2016年的富营养化等级及其变化趋势,以期为百花湖污染提供综合防治的依据。     

熵值理论和改进BP网络在湖泊富营养化评价中的应用研究

针对湖泊型饮用水源地水体污染、富营养化加剧的问题,引入熵值理论,建立单指标营养状态指数(TSI)和熵权藕合的湖泊综合营养状态指数模型(STSI),计算得到湖泊综合富营养状态指数判断湖泊富营养综合状态;基于神经网络仿真理论和Matlab软件系统,采用附加动量法和自适应学习速率改进BP算法,建立5-3-1结构型式的BP网络模型对湖泊富营养状态进行仿真预测。综合富营养化指数模型及改进BP模型应用于评价及预测固城湖富营养状态,并对模型评价结果进行验证。结果表明,改进BP网络模型可以有效地综合判断水体状态,为富营养评价及预测提供新的方法。     

宿南矿区不同时期塌陷塘水环境质量评价

以宿南矿区不同时期形成的采煤塌陷塘(芦岭塘、朱仙庄#1塘和#2塘)为研究对象,于2017年先后采集夏季和冬季水样,运用piper三线图、相关性分析、改进模糊综合评价法等,对其水环境质量进行分析评价与比较,得到以下结论:①芦岭塘、朱仙庄#1塘夏、冬两季水化学类型均为HCO_3―Na·Mg型,朱仙庄#2塘为SO_4―Na·Mg·Ca型。②三个塌陷塘水的TDS、pH、EC变化趋势为朱仙庄#1塘>朱仙庄#2塘>芦岭塘,其季节变化趋势均为夏季>冬季; ORP变化趋势为朱仙庄#2塘>芦岭塘>朱仙庄#1塘,其季节性变化趋势为冬季>夏季。③改进的模糊综合评价结果表明,三个塌陷塘夏季水质较差,主要受人为污染影响;冬季芦岭塘、朱仙庄#1塘水质良好,受污染小;朱仙庄#2塘冬季水质与夏季相近,均较差,主要受投加鱼食料的影响。     

城市河道水污染状况调查评价及其防治措施探讨——以焦作市为例

调查了焦作市城市河道水的主要污染来源,运用水污染指数（WPI）评价法对新河、普济河、群英河以及瓮涧河各监测断面的水样进行了水质状况评价,河道水总体评价结果为严重污染。河道水污染是水中各污染因子相互综合作用的结果,受流量以及流速变化的影响污染源与河道水中各离子含量不存在明显的相关关系。并对如何减少污染提出了一些可行性措施。     

淮南矿区不同类型沉陷水域水质遥感反演和时空变化分析

在淮南矿区,常年大规模地下煤炭的开采造成地表塌陷,形成了大面积的沉陷水域。选取潘集和顾桥2个不同类型沉陷水域为研究对象,结合同步的地面实测数据和环境卫星数据,利用综合营养指数法对不同时段沉陷水域水质富营养化进行了综合评价。结果表明:沉陷水域水体都已呈现出富营养化状态,不同类型沉陷水域在时间上和空间上存在着明显的差异。从时间上看,沉陷水域5月份的富营养化程度要明显高于11月份。从空间上看,顾桥沉陷水域富营养化程度要明显高于潘集沉陷水域。      

伊通河长春段水质综合评价

针对伊通河长春段水质逐渐恶化的问题,本文以伊通河长春段的杨家崴子断面为代表,以《地表水环境质量标准》( GB3838-2002) 为评价标准,选用水质标识指数法对其近几年的监测数据进行分析与综合评价。结果表明,伊通河长春段1999 年为Ⅴ类水体,并持续恶化,2001-2004 以及2008 年为劣Ⅴ类水体,2005 年为Ⅳ类。其中尤其以2003 年最为严重,水质中氨氮和BOD5超标最为严重,分别为19. 41 mg /L 和61. 14 mg /L。     

基于Landsat时序数据的高潜水位煤矿区植被扰动分析

我国东部矿区是重要的煤粮生产复合区,由于境内地势平坦,地下潜水位高,采空区形成的沉陷大多常年积水或季节性积水,所引起的土地、生态、环境问题尤为严重。植被作为矿区生态环境的重要组成部分,因外界干扰和环境要素的变化而具有动态特征。归一化差值植被指数(NDVI)是植被生长状况遥感监测的常用指示因子,基于NDVI时间序列数据的分析可以有效揭示植被的扰动效应。以安徽淮南顾桥矿为研究对象,基于2007—2018年Landsat NDVI时间序列数据的分级统计,以及热点分析、聚类与异常值分析和剖面线分析,研究NDVI值的时空变化特征,探讨煤矿开采沉陷对周围植被的扰动效应。研究表明:2007—2018年间顾桥矿植被生长状况整体良好,但植被覆盖离散程度在增大;NDVI分布具有明显的空间聚集特征,均为“高–高”聚类和“低–低”聚类,无异常出现;受煤炭开采影响,热点区减少,冷点区增加,热点向冷点的转化主要发生在沉陷积水区、德上高速和永幸河附近;沉陷积水区周围一定范围内存在明显的植被扰动,开采初期扰动较小,随着积水区范围的增长和时间的推移,扰动范围逐渐增大,最后趋于稳定,具有时序滞后性和时空累积性。研究成果为采煤沉陷区生态影响范围的确定及生态环境的恢复治理提供了参考。      

Impacts of coal mining subsidence on the surface landscape in Longkou city,Shandong Province of China

Coal mining subsidence is a common human geological disaster that was particularly conspicuous in China. It seriously restricts the sustainable development of mining areas, and it not only damages land resources but also triggers a series of ecological and environmental problems that may result in social and economic issues. This report studied the coal mining subsidence area of Longkou in Shandong province and uses digital elevation data (DEM) of the mining area before subsidence in 1978 as the baseline elevation. Through image algorithms, we obtained coal mining subsidence region data for 1984, 1996, 2000, and 2004. And with spatial data sources of the same period of TM/ETM⁺ and SPOT5 remote sensing images, BP artificial neural network (BPNN) classification is used to extract surface landscape information in the subsidence area. With the support of GIS technology, superimposing subsidence area on the surface landscape—using the largest landscape ecology patch index, landscape shape index, landscape condensation index, and the index of landscape distribution—report analyzes the mining landscape changes before and after subsidence. This study also carries on exploratory research with the landscape changes, thereby providing a scientific basis for integrated prevention and treatment.     

铜陵矿区主要河流水质分析与污染评价

铜陵矿区是长江下游重要的铜铁资源基地,也是典型的含硫多金属矿区,矿山酸性废水是矿业开发活动不可避免的环境问题,对地表水体有很大影响。本文以铜陵矿区主要河流为研究对象,通过野外调查采样和室内测试分析,从常规理化性质、矿山酸性废水和重金属元素三方面分析了的水质现状,采用单因子指数和内梅罗水质指数法进行了污染评价。结果表明:(1)矿区河流污染成分以有机污染和矿山酸性废水污染为主,其次是重金属污染。(2)在检测的46个河段中, 按综合污染指数大小分级,共计有93.48%的河段受到不同程度的污染,其中,水质严重污染的河段占 4.35%,水质重污染的河段占13.04%,水质污染的河段占 65.22%,水质轻污染的河段占10.87%;共计有6.52%的河段水质较好,均为清洁状态。(3)3条河流按污染程度大小依次为新桥河>顺安河>红星河,除顺安河外,其他均受到了矿山酸性废水污染。今后应重点关注矿山酸性废水的污染机理与风险评估,加强矿区水环境保护与恢复治理工作。     

高水材料充填技术在减小地表沉降中的应用

高水材料用于采空区充填有着工艺简单、凝结速度快、性能稳定等优点。采用建立地表沉降观测站方式,研究了用高水材料充填采空区后地表沉降变形规律。结果显示,充填后地表的下沉量明显减小。2009年5—12月,充填后地表最大下沉值为165.6 mm,月平均下沉20.7 mm。该方法用于减小开采引起的地表沉降,比传统的充填方法效果明显。      

淮南塌陷塘重金属空间分布特征研究

长期地下煤炭开采在地表产生了大面积的塌陷塘,并造成了不同程度的水域污染。为研究塌陷塘重金属的分布特征及成因,选择了8种对环境影响较大的重金属元素（Fe,Mn,Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni）为研究对象,以淮南潘集一矿塌陷塘为研究区域,利用ArcGIS地统计模块中的协同克里格算法,通过水体实测光谱反射率作为协变量来估算水体中的重金属含量空间分布特征。结果表明:水体实测光谱与重金属含量有较好的关系,以水体光谱为协变量的协同克里格插值与单变量的普通克里格插值相比,8种重金属元素的预测值与实际值之间的均方根误差明显减少,证明水体实测光谱适合作为协变量来估计水体重金属的空间分布情况。综合分析发现,水体中的Cd,Pb,Cu,Ni主要来自水域西北部的煤矸石堆山,且Cd,Cu,Pb含量均超过了当地的背景值,对环境影响较大;Cr主要来自农业肥料、成土母质和周边道路旁的煤泥灰厂及煤矸石堆;Zn的来源主要是煤矸石、上游生活污水、农业肥料、土壤母质,由于其含量较低,对水环境质量的影响不大。      

神府东胜矿区采煤塌陷对水环境影响效应研究

煤矿开采所造成的地面塌陷,已成为我国西部矿区危害范围最广,危害程度最大,延续时间最长的一种环境地质灾害,其对水环境的影响也最为严重,不仅导致区域水文地质条件遭到破坏,造成水循环模式发生改变,而且引起水资源量急剧减少,水体污染严重,水环境极度恶化.本文以西部煤炭能源基地神府东胜矿区为研究区,从地表水、包气带水、地下水及水体污染四方面,进行采煤塌陷对水环境的影响效应研究,为矿区水资源供需矛盾、水环境改善以及区域经济可持续发展等提供科学依据.     

临涣矿区界沟煤矿环境地质评价

界沟煤矿位于淮北煤田南部,设计生产能力为0．6Mt／a,新构造活动不强,构造稳定性较好。通过对界沟煤矿环境地质现状监测和调查,认为目前环境现状质量良好;对煤层开采后引起的地面沉降与塌陷、矿井污、废水排放,固体废弃物,空气污染、噪声等对环境地质的影响进行了预测评价,预测地面沉降为12．0m,塌陷积水面积为9．25m^2,受影响的耕地为1316m^2,综合评价环境地质条件为不良即Ⅲ类;提出了采用煤矸石发电,对塌陷区回填复垦．对矿井排水进行处理和综合利用等环境地质保护的方法与措施。     

晋城矿区不同类型老空水水质特征及演化机理

为分析不同类型老空水水质特征及开发利用潜力,采用统计分析、水质模糊综合评价、水文地球化学模拟等方法,针对晋东煤炭基地晋城矿区二叠系山西组3号煤层、石炭系太原组9号和15号煤层开采所形成的老空水水质特征及演化过程进行对比分析研究.结果表明:(1)二叠系山西组3号老空水水化学类型为HCO3型和HCO3?SO4型,石炭系太原...     

马坪岭煤矿地面岩溶塌陷分析

与马坪岭煤矿毗邻的某军工企业厂区附近发生地面塌陷,严重影响了企业的正常生产。为此需对马坪岭煤矿地面岩溶塌陷进行分析。通过收集资料与实地调查,认为地面塌陷是由于附近煤矿、老窑开采引发突水,长期疏干排水以及大量的抽取地下水造成的。为了以后能安全顺利开采,以-50m标高为界,根据老窑分布、地层岩性、未来采空区的涌水量,将开采区划分为水文地质条件复杂区和中等区。其中预测复杂区最大涌水量为1 792m3/h,易引发地面塌陷,目前不宜开采;中等区最大涌水量253m3/h,不易引发地面塌陷。并根据矿区构造特点,提出了在断层附近采取帷幕注浆方式,以减少断层导水性的预防措施。     

中国煤炭资源保障程度和绿色勘查开发途径

文中进一步厘定了煤炭资源/储量的概念,全面分析了我国煤炭资源勘查开发现状,深入阐述了我国煤炭资源保障程度,认为煤炭资源总体丰富,可采、预可采储量不足,服务年限少,区域煤炭资源保障不平衡,优质炼焦用煤稀缺,中东部地区煤炭资源压覆严重,中西部煤炭开发的生态环境问题突出。在分析煤炭资源保障程度基础上,根据煤炭安全高效绿色勘查开发的基本要求,提出了煤炭资源绿色勘查技术、煤矿高精度高效安全开采地质探测技术、煤矿水害探测与防治技术、煤矿绿色充填开采关键技术、采煤沉陷综合治理与生态环境恢复再造技术、煤矿瓦斯井上井下联合抽采技术、废弃矿山资源综合利用和环境恢复技术研究、煤矿高矿化度矿井水及固废处理技术、洁净煤技术的基础地质研究、煤系多能源矿产综合勘查开发和利用技术、煤炭地下气化与煤层气联合协调勘查开发技术、煤源雾霾研究和二氧化碳地质封存技术十二项煤炭绿色勘查开发的技术途径。