杨庄煤矿区农田塌陷水域多介质OCPs污染特征及生态风险研究

为研究采煤活动影响下农田塌陷水域有机氯农药(OCPs)的污染特征及潜在生态风险,使用GC-MS对淮南潘一矿的杨庄农田塌陷区水体和底泥中的OCPs特征污染物六六六(HCHs)及滴滴涕(DDTs)进行质量浓度测定,利用ArcGIS进行OCPs分布特征及来源研究,并选择共识沉积物质量基准法(CB-SQGs)对潜在生态风险进行分析。结果表明:杨庄沉陷区溶解态ΣOCPs质量浓度范围为72.06～218.89 ng·L~(-1),均值为167.32 ng·L~(-1);悬浮态和沉积态ΣOCPs范围为199.35～405.04 ng·g~(-1)dw和24.34～1 247.32ng·g~(-1)dw,均值为277.07 ng·g~(-1)dw和238.78 ng·g~(-1)dw;悬浮态和沉积态OCPs质量浓度自上游向下游方向随水流呈削减趋势;杨庄塌陷水体中HCHs主要来自于林丹,DDTs主要来自于农业三氯杀螨醇;溶解态OCPs低于国家Ⅲ类水质标准限额,处于低生态风险水平;悬浮态和沉积态OCPs处于中高生态风险水平,其中沉积态OCPs毒性发生率略低于悬浮态OCPs毒性发生率。     

不同有机肥对采煤塌陷区土壤氮素矿化动态特征研究

为揭示不同有机肥对煤矿复垦土壤氮素矿化特性的影响,以山西省孝义市水峪煤矿采煤塌陷复垦土壤为研究对象,采用室内好气培养法,研究在40%含水量和30℃培养条件下,施用3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)后在0~161天的氮素矿化动态特征,以明确不同有机肥对该矿区复垦土壤氮素矿化特征,从而预估不同有机肥的供氮特性,为合理施用有机肥进行低产农田的培肥改造提供科学依据。结果表明:(1)各处理0~14天铵态氮含量均随培养时间的延长迅速下降,与培养时间呈极显著负相关关系(P<0.01),14~161天土壤铵态氮含量维持在较低水平,培养结束时,各处理铵态氮含量均低于1.31mg/kg。(2)各处理土壤硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量变化均呈近似的“S”形曲线递增,表现为0~56天缓慢增加,56~84天迅速增加,84天至培养结束(161天)其含量基本不变。培养结束时不同处理间硝态氮含量、累积量及矿质氮累积量整体上均表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白,且鸡粪较猪粪和牛粪处理间存在显著差异,猪粪和牛粪较空白处理间存在显著差异(P<0.05)。(3)不同施肥处理出现氮素净矿化的时间点不同,其中鸡粪处理在第14天时最早出现净矿化现象,而猪粪和牛粪在培养28天后才出现明显的氮素净矿化。(4)不同施肥处理在培养的不同阶段硝态氮和矿质氮累积速率不同,但整体趋势一致,表现为培养0~84天各处理土壤累积矿化波动较大,56~84天达到峰值,培养84~161天各处理矿化速率平稳下降。总体来看,有机肥的施入能有效促进煤矿复垦土壤氮素矿化,从而提高土壤氮素有效性。其中,施鸡粪较猪粪和牛粪对提高矿区复垦土壤有效氮效果更好。4种处理的氮素矿化效果总体表现为鸡粪>猪粪>牛粪>空白。     

漂浮植物与底栖动物重建对采煤塌陷水域修复效果的研究

通过室内水箱实验,研究了漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia)与底栖动物田螺(Margarya melanioides)对采煤塌陷水域水体以及底泥间隙水污染物的去除效果。结果表明:水鳖和田螺组合对采煤塌陷养殖水体及底泥氮磷等营养盐的去除效果优于田螺单独作用的;覆盖面积10%的水鳖和田螺组合对水体中TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N的去除效果较好,去除率分别达到了55.56%、77.50%、65.12%、46.43%、66.67%;同时该组合对底泥间隙水中的TN、TP也有一定的去除作用。     

采煤沉陷区包气带土壤水力参数测定及特征分析

为研究矿山采煤沉陷中的裂隙对包气带土壤水力参数影响,通过对淮南潘一煤矿沉陷区包气带土壤颗粒组成、水分特征曲线(SWCCs)和非饱和导水率曲线(UHCCs)测试分析,并与非沉陷区进行对比分析讨论。结果表明:处于稳沉阶段的沉陷区,其裂隙对包气带土壤水力参数产生影响表现为沉陷作用降低了包气带SWCCs斜率,且地表深部隐伏裂隙减小了SWCCs中的进气值,导致沉陷区包气带土壤释水能力增大;UHCCs测定分析表明,在相同基质势作用下,沉陷区土壤UHCCs明显低于对照组,由于沉陷产生的裂隙中的水最先被排空,形成不导水的空隙,导致非饱和导水率下降。研究结果为沉陷区水分运移试验研究提供一定理论与指导。     

淮南沉陷水区沉积物重金属污染评价的研究

用火焰原子吸收分光光度法对淮南谢桥和张集塌陷区沉积物中重金属总量进行了分析,并用地积累指数法进行了评价。从评价结果看,重金属的危害程度从大到小依次为CdCuPbNiZnMnFe,其中Cd的污染危害等级远远高于其他因子。     

采煤塌陷区池塘藕、蟹、鱼生态养殖技术

对采煤塌陷地原有藕池进行适当工程改造,在以藕为主的基础上套养河蟹-鱼类,经过一系列技术和管理措施,实现了藕、河蟹、鱼类的多品种立体生态养殖。藕-蟹-鱼套养池塘纯效益约为56 350元/hm2,藕池纯效益约为35 000元/hm2,藕-蟹-鱼套养比单纯养藕效益净增21 350元/hm2,经济效益提高61%左右,取得了明显的经济效益和生态效益,为采煤塌陷地的改造利用提供了一条低碳环保生态高效之路。     

煤矿井下采煤技术探讨

目前国内一些中小煤矿因管理水平等因素,一直维持简单再生产,采用落后的房柱式采煤方法,井下装备简陋,安全条件差,资源回收率低。合理的采煤技术不但可以保证矿井生产能力,而且还可实现安全高效开采,同时最大限度地回收资源,保证矿井安全生产,提高矿井经济效益,因此采煤技术改革势在必行。     

综合机械化采煤背景下的机电维护工作探讨

综合机械化采煤机电设备是目前所广泛应用的采煤作业工艺之一,也代表了未来采煤作业的发展趋势。随着该项机电设备的应用,与之配套的设备维护作业也有必要进行适时的强化,从而确保综合机械化采煤机电设备的持续有效运营,也能够降低安全事故的发生率。在这种背景下,本文首先探讨了综合机械化采煤机电设备的应用现状,进而从固定检修作业的维护模式着手,探讨了如何强化综合机械化采煤机电的维护工作。     

浅析采煤塌陷区的生态恢复

煤炭开采在满足人们对矿产资源客观需求的同时,也造成了很多严重的后果,比如使部分土地变成了塌陷地,破坏了生态环境,且诱发了严重的社会问题。目前,很多专家学者也在研究采煤塌陷区的生态恢复工作,已经相对成熟的技术有土壤基质改良、植被恢复、土壤动物和微生物应用等。本文就采煤塌陷区生态恢复的内涵、目标、原则、基础理论和技术体系进行了评述,并指出今后研究的重点是建立生态恢复评价指标体系,以现代生态农业为发展方向进行生态恢复。     

采煤沉陷区苦草的生物学特性及其竞争机制

采煤活动所致的动态沉陷湿地具有动态性、高潜水位和生态脆弱性等特点,探明此类人工重构湿地的水生植物群落的生物学特性及其竞争机制,有助于为采煤沉陷区湿地水生植物群落修复提供科学依据.本研究以淮南潘集区人工构建的苦草群落(Ass.Vallisneria natans)为倒,采用样方调查法,研究苦草的生物学特性及其与其他水生植物的竞争机制.结果表明,1)沉陷区苦草的生物学特性与浅水湖泊较一致.主要表现在苦草的繁殖方式、传粉方式、生活史方面,但研究区苦草以有性繁殖为主.2)沉陷区苦草能与以种子萌发形成的水烛群丛(Ass.Typha angustifolia)共生,但生物量低;在与形成两年以上的水烛群丛竞争中处于劣势,在水烛群丛盖度达到90％时苦草逐渐消失.3)沉陷区苦草在与浮叶植物莕菜群丛(Ass.Nymphoides peltatum)、苹群丛(Ass.Marsilea quadrifolia)竞争中处于弱势,其盖度、株高、生物量等指标都明显下降.4)沉陷区苦草在与沉水植物竹叶眼子菜群丛(Ass.Potamogeton malaianus)竞争中处于劣势,苦草与沉水植物黑藻群丛(Ass.Hydrilla verticillata)、狐尾藻群丛(Ass.Myrioph yllum verticillatum)、大茨藻群丛(Ass.Najas marina)、金鱼藻群丛(Ass.Ceratophyllum demersum)占据不同水层空间,种间竞争不强烈,能较好地共存.总之,苦草较之于相似生长型的植物具有较明显的竞争优势,对于具有不同生活型,尤其是挺水植物和浮叶植物,处于竞争劣势.