煤炭基地水污染研究理论体系探讨

以煤炭基地的水体为研究对象,以煤炭基地水污染研究理论体系的建立为研究重点,在分析中国能源形势和煤炭基地发展现状的基础上,通过查阅大量文献资料,并结合陕北煤炭基地实际情况,有针对性地提出煤炭基地水污染研究理论体系框架,具体分析了该体系五个组成部分的研究目的、研究内容和研究成果用途,在此基础上以陕北煤炭基地水污染问题为研究实例实践这一理论体系。结果表明：煤炭基地水污染研究理论体系由煤炭基地水污染背景条件研究、现状研究、机理研究、发展趋势研究和防治对策研究组成;陕北煤炭基地超过80%的地下水属于轻微污染和未污染,地表水存在一定程度的污染;窟野河大部分水化学组成从上游向下游呈先升高后降低的趋势;陕北煤炭基地未来地下水主要污染区分布在榆林市榆阳区、金鸡滩镇、神木县锦界、神木县城、大柳塔镇、府谷县城等;对原有污染严重的企业进行技术改造做到清洁生产,在企业相对集中的区域采取污水厂统一处理进行,新建企业必须进行污水处理设计,对生活污水采取土地渗滤或污水厂处理,固体废弃物要做无害化处理,农业生产中要求合理施肥。     

宁东煤炭基地煤炭开采对地下水的影响预测

宁东煤炭基地生态环境脆弱,水资源匮乏,煤炭开采过程中的水资源保护备受关注。采用公式法及现有3个工作面实测数据研究,确定了首采煤层开采导水裂缝带发育的最大高度,对比首采煤层至主要含水层之间的距离与导水裂缝带发育的高度差值,预测首采煤层开采对含水层结构的影响程度。研究结果表明,宁东煤炭基地首采煤层开采的导水裂缝带发育高度一般为20～80m,其中大于180m的区域面积约5.9km2,集中于西北部灵武矿区;石炭纪—二叠纪煤矿区横城矿区7个钻孔导水裂缝带突破石盒子组达主要含水层(新生界含水层)底部,侏罗纪煤矿区灵武矿区9个钻孔的导水裂缝带已经沟通地表。将首采煤层开采影响含水层的程度划分为影响大、影响较大、影响一般、影响微弱4种类型,各种类型所占比例分别为14.7%、40.31%、18.65%、26.34%。     

陕北煤炭基地的矿井水资源及利用

简要论述了陕北地区煤矿开发的水文地质条件,对矿井水资源量、水质及利用途径进行了阐述.该区大型煤矿每天排水1 500～3 000 m3,中型煤矿也有500 m3左右,小煤矿每天排水30～100 m3,利用好矿井疏干水,不仅可以解决能源化工基地建设的用水需求,而且符合国家产业政策和环境保护的要求,是陕北能源化工基地建设的必然选择.     

基于生态重建的宁东煤炭基地土壤环境质量评价

从环境保护和生态重建的角度出发,通过环境土壤样品采集测试,分析评价了宁东煤炭基地土壤环境质量现状,并与2007年调查资料对比,研究近10年来采煤对区域生态环境的影响。分析发现,区内土壤基本未受到煤炭开采诱发的重金属污染,只在已投产的清水营矿区和积家井矿区存在Cd和As的点源污染;与2007年相比,区内土壤各元素离散程度均有1～4倍的增加(Cr、P除外),表现为元素含量极大值点增多,但增幅不大,区内土壤依然低Se,缺P、N、富K,有机质仅在灵武—鸳鸯湖矿区一带略显富足。评价结果表明,植物生长所必需的N、P、K和有机质含量较10年前有所改善;尽管土壤基本未受到重金属污染影响,但Cd、As和Pb有轻度累积,应予以重视。评价结果可为宁东煤炭基地资源开发和生态重建提供依据。     

宁东煤炭基地梅花井矿区地下水三氮特征及成因

为研究大规模综合机械化采煤氮污染来源及影响程度,选取宁东煤炭基地侏罗纪煤田鸳鸯湖矿区的梅花井井田为研究对象,通过调查取样分析,对梅花井井田地下水三氮污染分布、物源、水文地质条件进行研究。结果表明:(1)宁东煤炭基地鸳鸯湖矿区梅花井井田三氮NH4+、NO3-、NO2-含量范围分别为0.06～0.12mg/L、4.67～234mg/L、0.01～2.01mg/L,与国家地下水质量标准Ⅲ类水质限值对比,NO2-达到重度或极严重污染,主要分布在潜水含水层;NO3-污染级别为中度、轻度污染,超标样点占调查样点的75%,垂向上已延伸到承压含水层。水平空间上无论矿权范围还是矿权外,污染样点均有存在。(2)部分水样中NO3-毫克当量百分数超过25%,对水化学类型产生影响。(3)煤矿区NO3-、NO2-的污染首先与丰富的物源有关,还受煤矿开采扰动、地形地貌条件、垂向补给径流、水文地球化学条件等因素的影响。研究结果为风积沙大型机械化煤矿开采区地下水氮污染的防治提供了可参考依据。     

宁东煤炭基地植被生态特征及矿业开发对其的影响

准确评估大型能源基地矿业开发活动对区域植被生态系统影响具有重要的科学意义和实践价值。利用2000—2017年中分辨率成像光谱仪(MODIS)连续观测的生态系统参量,定量研究宁东煤炭基地开发建设以来的植被生态系统时空变化特征,分析矿业开发对植被生态系统的影响。结果表明,随着宁东煤炭基地开采活动的持续,区域植被生态系统的生产力及其与大气之间的水汽交换强度整体增强,归一化植被指数、总初级生产力、净初级净生产力和蒸散的年增长幅度分别为0.0053、5.10g·C/(m2·a-1)、4.10g·C/(m2·a-1)和6.62mm/a;这4种指标在空间像元上也以增长趋势为主,且未来多数像元有持续增强的特征,但生态系统的水分利用效率却在降低。空间分析表明,大尺度植被生态演变受矿业活动影响微弱,其主要受制于气候和区域性的生态治理工程。     

基于遥感技术的宁东煤炭基地土地利用变化及驱动力分析

研究大型矿业基地土地利用动态变化过程可间接评估矿产开发对区域生态环境的影响。采用2005年、2010年和2015年3期SPOT-5和GF-2卫星影像数据,通过人工目视解译与计算机自动提取相结合的手段,提取宁东煤炭基地土地利用信息,并收集2000年土地利用遥感解译信息,构建土地利用程度综合指数、动态度等,定量研究宁东煤炭开发引起的土地利用变化,结合经济社会发展指标,构建驱动土地利用变化的定量评价体系,分析了宁东煤炭基地土地利用格局变化的驱动因素。结果表明,2000—2015年宁东煤炭基地一直处于土地持续开发利用阶段,主要表现为草地、林地及耕地向工矿用地为主的建设用地转变,但土地利用程度综合指数的增幅有所下降,表明基地建设逐渐进入稳定期,土地利用压力趋于下降;主成分分析表明,人类活动驱动着宁东土地利用格局的变化,主要有封山禁牧政策、产业化和规模化、人口增长、城镇化等因素。该研究结果可为宁东煤炭基地未来生态环境保护提供科学依据。     

河南煤田地质局支援新疆哈密建设亿吨级煤炭生产基地

目前,我国迄今最大的煤田地质勘探项目——＂新疆哈密三塘湖煤田普查勘探项目＂启动。河南省煤田地质局组织数百名精干职工和国际先进的仪器装备参与会战,支援新疆哈密建设亿吨级煤炭生产基地。     

陕北煤炭基地矿山生态修复成效评估体系构建与实现

煤炭资源是中国陕北地区社会经济发展的重要支柱,科学谋划矿山生态修复工作是维护陕北地区生态安全与能源安全的关键途径,而矿山生态修复成效评估是其中必不可少的环节,用以展现当地生态环境治理和自然资源保护的效益。笔者立足于矿山生态修复工作流程,通过遥感监测、物联网站点监测、人工实地调查与采样手段,基于矿山生态环境多源监测数据,从生态效益、社会效益及经济效益3大类别、12项指标出发,构建适用于陕北煤炭基地矿山生态修复成效评估体系。利用遥感、大数据、云计算等信息化技术,搭建矿山生态修复监管平台,实现修复成效智能评估功能,旨在形成高效、合理的矿山生态修复成效评估体系,全面展现陕北煤炭基地矿山生态修复工作的综合效益,以期为矿山生态修复工程监管提供理论指导和技术支撑。     

黄河几字弯区煤炭基地地质灾害与生态环境典型特征

“黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略,黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分,也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地,煤炭产量约占全国的40%,在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。但该区域地处西部干旱?半干旱地区,生态环境脆弱、抗扰动能力差,易在煤炭开采过程中诱发各类地质灾害,产生水位下降、水土流失、土地沙化等生态环境问题,成为该区域煤炭工业高质量发展的核心制约因素。基于前人大量文献、报道及官方统计数据资料,对黄河几字弯区6大国家级煤炭基地地质环境特征予以剖析,并对该区域煤炭基地所面临的主要地质灾害及生态环境问题进行总结,凝练出各自的发育类型及典型特征,研究表明:(1) 黄河几字弯区中主要聚煤地层为侏罗纪及石炭?二叠纪地层,区域地质构造相对简单、煤层大多埋藏较浅、厚度大而稳定,适合于开展大规模工业化开采。(2) 黄河几字弯区内6大煤炭基地地质灾害处于高度易发区,地质灾害发育特征与地貌类型、采矿过程和人类工程活动密切相关,其中,宁东、神东基地和陕北基地西北部位于风积沙区,主要存在地面塌陷及地裂缝灾害;晋北、晋中、黄陇基地以及陕北基地东南部因位于黄土高原腹地,受季节性强降雨、采煤活动等影响,易发育黄土崩塌、滑坡、泥石流等灾害。(3) 区内各煤炭基地生态环境问题及影响程度存在一定差异,其中,神东、陕北煤炭基地以采煤活动引起的地下生态水位的问题最为突出;宁东、神东煤炭基地土地荒漠化问题严峻;而陕北、黄陇、晋中、晋北煤炭基地则主要面临着水土流失问题。研究成果对推动黄河几字弯煤炭资源基地的可持续开发、实现黄河流域生态保护和高质量可持续发展提供基础性借鉴。      

采煤对山西地下水资源的破坏及污染

山西煤炭资源储量大、分布广、品种全、质量优,开采技术条件简单,开采历史悠久。但山西地处黄土高原,水资源贫乏。采煤对地表及地下水的破坏不仅在数量上,更为严重的是对地下水的污染是永久的,无法治理及不可恢复的,需引起高度重视。     

浅谈邯邢煤矿区水环境问题及水资源保护利用

煤炭的大量开采引发了许多环境问题,特别是水环境问题比较突出,通过对邯邢煤矿区水环境资料的统计分析,指出了邯邢煤矿区煤炭开采产生的水资源浪费、水资源污染、含水层疏于和区域地下水水位下降等环境水文地质问题,提出加强煤炭企业对水资源保护观念、禁止煤炭资源无序开采、充分利用地表水、优先利用外调水等几项煤炭资源合理开发对策及水资源保护措施。     

煤矸石山周围地下水污染状况

以焦作市演马矿煤矸石山为对象,采集该处新鲜和风化煤矸石以及附近地下水样品,检测其中Cl^-、SO^2-₄、苯并(a)芘、Mn等22种污染物的含量,并采用超标倍数法和实测浓度法对地下水受污染状况进行分析研究。地下水中污染物含量与煤矸石山距离呈负相关,且在丰水期和枯水期存在一定差异。     

陕北能源化工基地采煤生态环境破坏及补偿机制研究

陕北能源化工基地煤炭、石油、天然气、岩盐等矿产资源储量丰富,经过近20a的开发,已初步建成为中国重要的能源接续地和大型煤化工基地。但该区又具有水资源相对短缺、生态环境脆弱的特点,加之近年来煤炭生产和转化等资源开发增长速度较快,采煤造成的区域性环境污染与生态破坏问题较为突出,严重制约着该区的可持续发展。通过探索建立陕北能源化工基地生态补偿机制,解决了煤炭资源开发与生态环境保护的矛盾,使资源得到适度、可持续的开发利用,环境生态得到持续的恢复和改善,从而使该区的经济发展与保护生态环境相协调,最大限度的实现了可持续发展的战略。     

陕北煤矿区矿井水资源化及综合利用研究

阐述了陕北煤矿区矿井水开发利用中存在的问题,分析了矿井水的水质特征,探讨了矿井水资源化的处理技术、综合利用途径以及进一步提高矿井水资源综合利用的措施。陕北煤矿区矿井水的资源化和综合利用具有显著的经济、社会和环境效益,是缓解其水资源用水矛盾、建立资源节约型矿区的必然选择。     

广州地区水资源污染的地球化学环境研究

广州地区水资源污染的地球化学环境研究＠李建生￥华南师范大学广州地区,水资源污染,土壤污染广州地区水资源污染的地球化学环境研究李建生（华南师范大学,广州５１０６３１）关键词广州地区水资源污染土壤污染本文从地面水和地下水两个方面,讨论了广州地区水资源污染的地...     

饮水安全及水污染防治对策研究

介绍了我国水污染的现状、水污染的原因及水污染的影响,提出了饮水安全的重要性和防治水污染的措施。加强法制手段,保护水源,实行总量控制,提高污水处理技术,改进水处理工艺,加快水质安全监测系统的建立,确保饮水安全。     

我国地下水污染调查评价中的水质分析技术

在介绍我国地下水污染调查与评价工作的基础上,结合地质矿产实验室的实际情况,总结并探讨了其水质分析的技术体系和最新成果,对开展地下水污染样品的检测和质量管理具有一定的实用价值和指导意义。