贵州水城煤矸石风化土壤-农作物系统中汞分布规律研究

通过冷原子荧光方法测定了贵州水城汪家寨煤矿和那罗煤矿不同年限的煤矸石风化土壤及农作物中总Hg含量和甲基汞含量,并采用BCR连续提取法分析了煤矸石风化土壤中汞的不同赋存形态,系统地对此矿区煤矸石风化土壤-农作物系统中汞的分布规律及其环境效应进行了研究。结果表明,煤矸石风化土壤样中汞含量范围在0.07～1.06 mg.kg-1之间,和pH值存在显著负相关关系（r=-0.68,P〈0.01）。风化年限较长的煤矸石土壤汞浓度接近对照点自然土壤汞含量,而在风化年限较短的煤矸石风化土壤中,大部分样品汞浓度超过了国家Ⅱ类土壤环境标准,不宜在上面种植食用的农作物。煤矸石风化土壤中甲基汞含量在0.52～2.68μg.kg-1之间,和总汞存在显著正相关关系（r=0.65,P〈0.05）。煤矸石风化土壤中汞主要以有机/硫化态和残渣态存在,风化年限较短的煤矸石山土壤中酸交换态汞浓度及比例都明显高于老煤矸石山。虽然汪家寨煤矿风化年限较短的煤矸石山土壤存在着较高的汞含量,但其上种植的马铃薯、玉米、菜豆的汞含量均没有超过国家标准食品中Hg限量值,然而高于风化年限较长的煤矸石山中同类植株的汞含量。     

贵州省煤矸石堆场径流污染特征及其对溪流水质的影响

通过对贵州省中部关闭煤矿区煤矸石堆场地表径流及其沉积物进行样品收集与分析,探讨了降雨-径流下煤矸石中污染物的迁移规律及其对周边地表水体质量的影响.结果表明,煤矸石堆场地表径流水的pH值变化达2.64～6.38,污染物以SO2-4,Fe和Mn为主,其浓度变化受煤矸石类型及降雨强度的影响.径流沉积物在静置或扰动下浸水3～28 d后,上覆水的pH达2.78～3.71;SO2-4,Fe,Mn的浓度变化分别为27～160 mg/L,0.3～3.9 mg/L,0.6～2.8 mg/L.降雨-径流下关闭煤矿区煤矸石堆场的地表径流对周边水体质量的影响主要表现在水体酸化及Fe,Mn污染严重.     

煤矸石障蔽防风固沙效益研究

通过调查分析采用煤矸石搭设沙滩的防风固沙效益,证明煤矸石沙障在增大地表粗糙度,降低风速,减轻风蚀等方面的作用显著。既为沙地煤矿区矸石的处理和利用开辟了新途径,又为沙地煤矿区的治理提供了依据。     

植被自然恢复对煤矸石堆场Fe/Mn淋溶迁移的影响及其作用效果

[目的] 探讨植被自然恢复下植被类型对煤矸石堆场Fe,Mn淋溶迁移的影响及其作用效果,为煤矿区煤矸石堆场的生态环境治理及生态修复提供科学依据。[方法] 通过对贵州省中部废弃煤矿区不同植被条件下煤矸石堆场地表径流进行采样分析,同时通过移植煤矸石堆场上生长的马尾松、光皮桦和类芦进行盆栽试验以及采集基质渗透水样品。[结果] 马尾松、光皮桦及类芦生长的煤矸石基质渗透水和煤矸石堆场地表径流水中Fe,Mn含量均显著地低于无植物生长的煤矸石,煤矸石堆场植被自然恢复后地表径流水中Fe,Mn含量下降率分别达45.27%~85.60%,60.17%~90.13%,植被作用效果的大小顺序为：马尾松幼林 > 阔叶树幼林 > 类芦草丛。同时,马尾松幼林、阔叶树幼林、类芦草丛煤矸石堆场地表径流水中泥沙含量分别比无植被裸露的煤矸石堆场平均减少了40.18%,30.67%,27.91%。煤矸石中矿物颗粒态Fe,Mn的迁移量也出现明显的降低。[结论] 植被自然恢复能显著地减少煤矸石堆场Fe,Mn向水体的迁移及改善废弃煤矿区地表水环境质量。植物生长,特别是马尾松生长对减少煤矸石中Fe向水体迁移产生的环境效应大于Mn。     

浅谈阜新市城市矿区水土流失危害及治理对策

阜新市为辽宁的煤城。城区现有水土流失面积58.83 km2,占总面积的33%,城区煤矿年排放煤矸石300万t,且大部分没有《水土保持方案》,处于乱采乱排状态。大部分为中强度侵蚀。其治理对策各矿区应根据地形、储量以及煤矸石量规划设计煤矸石堆放场,实施拦矸坝等防护工程;修建沉淀池,治理煤矿污水;在煤矸石堆客土改造植树种草,恢复植被;充分利用煤矸石作水泥混合材料、火电厂配合燃料,开展煤矸石综合利用;对露天矿和塌陷区开发水产养殖;要强化宣传教育,提高全民生态环境意识;加强监督管理,建立健全严格的申报审批制度;认真贯彻水保法规,对矿区进行综合治理;健全法律法规,加大行政执法力度。     

煤矸石充填重构土壤水分再分布与剖面气热变化试验研究

为研究煤矿区用矸石作为垫底基质进行土壤剖面重构土壤水分再分布过程和剖面热扩散与气体浓度变化特征,以指导工程设计和重构土壤熟化技术应用,在实验室设计了一种煤矿区重构土壤水气热运移模拟装置,通过布设在土柱系统不同深度的温湿度传感器和CO_2浓度检测仪,连续监测重构土壤剖面含水量、温度和CO_2浓度。结果表明:煤矸石层具有良好的阻水性,阻碍水分的入渗,增加上层土壤的持水能力。但是,煤矸石的持水性差,煤矸石层的含水量低于土壤层10%左右;煤矸石具有更佳的热扩散性,在加热过程中煤矸石层的温度远大于土壤层,在重构土壤中容易形成稳定的温度梯度,尤其在煤矸石层与土壤层之间存在明显的温度差。土壤层的温度受底部加热的影响较小,短期内主要受室温影响,其变化曲线与室温日变化曲线基本一致,最大波动幅度在2.89℃;底部通CO_2对土壤层CO_2浓度的影响非常小,气体在煤矸石层向土壤层扩散时容易受到土壤层的阻隔,导致气体在土壤层下界面累积;煤矸石层会对邻近土壤层产生较大影响,影响微生物的生存环境,导致微生物的活性下降。当覆土厚度为60cm时,煤矸石层对土壤层的影响较小,随着覆土厚度的增加,煤矸石的影响会逐渐削弱。     

浅谈煤矸石的危害及综合利用

煤矸石作为采煤过程中的固体废弃物,随着煤炭生产的不断发展与日俱增.通过了解煤矸石的组成性质以及危害,本文对煤矸石的综合利用进行了论述,提出了煤矸石变废为宝、变害为利、节省能源及资源循环利用方面今后发展的方向或途径.     

煤矸石山植被恢复影响因子初探——以山西省阳泉市280煤矸石山为例

对山西省阳泉市280煤矸石山小气候特征、地形条件、煤矸石理化性质、水分和生物特点进行了调查分析.结果表明.煤矸石山的小气候特征表现为以干热和干旱为主.煤矸石自燃致使地温产生较大异常,局部自燃的煤矸石坡面地表温度远高于植物生长的正常温度范围.煤矸石山坡度大,堆积松散,易产生坡面侵蚀.表层煤矸石经侵蚀后,植被根系周围缺乏附着物,生长势逐渐变弱.煤矸石物理特性与黄土相比,其持水能力差,有效水分含量低,缺乏下层水分补给,直接影响到植物正常生长.自燃后的煤矸石pH值降低,表层煤矸石养分状况差,微生物种类和数量均偏少.煤矸石山植物生长状况显示,地表温度、侵蚀状况、酸性和含水量是影响植物生长的重要因子.地温高于50 ℃或pH值小于5的地区植物均不能生长.植物盖度在含水量小于15%的区域较含水量为20%的区域下降约10%～20%.在侵蚀区植物盖度下降约30%.     

黄土坡煤矿排矸场设计

以黄土坡煤矿兼并重组整合项目为例,对其煤矸石利用途径进行了分析,认为设定排矸场是现实需要,并对排矸场及其防护工程进行了具体设计,以实现煤炭生产与生态环境改善协调发展。     

极端干旱地区绿洲边缘带天然植被的保育策略--以新疆鄯善绿洲为例

以山西省阳泉市280煤矸石山为研究对象,通过对煤矸石物理性质、水分入渗特性和水分含量的分析,初步研究了煤矸石山风化堆积物水分的动态特征.研究结果表明,煤矸石质地较差,砾石和块石平均含量达86.07%.煤矸石山孔隙组成以非毛管孔隙为主,其剖面4个深度(0-15 cm,15-30 cm,30-45cm,45-60 cm)的毛管孔隙度平均值分别为1.40%,1.36%,1.32%和1.17%,导致土壤持水量常年维持在较低水平,0-60 cm的平均土壤持水量为19.7 t/hm2.Kostiakov人渗模型能较好地反映研究地区煤矸石风化物的入渗过程,且在入渗过程中煤矸石风化物一直保持着较高的渗透速率.煤矸石风化堆积物水分季节性变化主要受降水量及其季节分配的影响,随着季节性降水量的增加,矸石风化物水分平均含量也相应升高.煤矸石山的储水量与降水量之间,表现出较好的一元线性正相关关系.在降雨量较少,或是降雨次数多,雨强较大的情况下,裸露煤矸石地的储水量往往大于覆土煤矸石地的储水量.一般情况下,煤矸石山30-40 cm深处有明显的干层,使得煤矸石山下层在旱季保持有较多的水分.     

神府─东胜矿区采煤对水资源影响的初步评价

神府─东胜矿区将建成世界级的特大型煤炭基地.煤田开采、矿坑排水,致使浅层的地下水被疏干、出现了地下水位下降,包气带厚度加大、下垫层改变、河川径流减少的现象.据调查分析,地下水平均每年下降0.15-0.40m;河川径流系数开采前（1976-1980年）平均值为0.243,开采后（1986-1989年）下降为0.146.由于水资源的减少,造成农业用水及农村人畜用水困难、应引起充分的重视,纳入煤炭综合规划供水部分.本区属半旱区位于毛乌素沙漠风沙草滩区,水资源对环境的影响十分显着.今后必须对煤炭开采、矿坑排水加强管理、注意节约用水、提高水的利用率.     

神府─东胜煤田大柳塔矿区水质及其污染评价

本文在野外考察和水质分析的基础上,对神府煤田大柳塔地区水质进行评价,结果表明,乌兰木伦河两岸支沟泉水水质良好,是生活用水的主要水源.活鸡兔沟矿坑水为强矿化度硬水,水化学性质差,这些矿坑水排入河道,是污染河水的因素之一.目前,乌兰木伦河和活鸡兔沟河水污染尚不严重,但河水水质由上游至下游交差.最后,对河水水质污染趋势作了分析和定性预测,并提出控制污染的建议和措施.     

粉煤灰和煤矸石再资源化利用中天然放射性及其对环境的影响

由于粉煤灰和煤矸石均含有天然放射性,在再利用过程中,无论是制作建材,还是应用粉煤灰改良土壤,其中所含天然放射性物质对环境的影响,是人们关心的问题之一,也是关系到对它们的进一步开发利用的重要问题。本文通过对山西8个电厂粉煤灰中天然放射性核素含量测定,以及在农田施用粉煤灰后不同作物对放射性核素的积累和对用于制造建材的建筑物室内氡浓度的测定,进行了放射性安全评价,为其进一步资源化提供了依据。     

神府─东胜矿区采煤塌陷及其对环境影响初探

神府─东胜煤田煤质优、储量大、范围广、埋藏浅、煤层水平稳定,有利于现代化开采,经济效益显着.然而,大规模的煤层采掘,将会导致地面大范围塌陷过程,对本来十分恶劣而脆弱的自然环境、社会环境带来深刻的影响.本文在考察的基础上,从分析采煤塌陷形成的环境基础入手,指出本区采煤塌陷具有不可避免性、易发生性、快速性、大规模性和对环境影响的深刻性等特征.文章的最后讨论了采煤塌陷危害对策讨论和有待研究的问题.     

大型煤矸石山植被重建的土壤限制性因子分析

煤矸石是我国第一大固体废弃物,巨量煤矸石堆积压占了大量土地,并影响矿区及周边水土环境,煤矸石山的植被重建是解决上述问题的经济而有效的途径。国内外研究与实践表明,表层土壤特性是矸石山植被重建成功与否的决定性因素。由于表层物料组成以及所处地域等因素,目前对煤矸石山各限制性因子及其重要性看法有所不同,从而影响了措施设计及植被效果。本文以抚顺西露天煤矿等煤矸山为例,对大型煤矸石山植被恢复的诸多限制性因素进行了分析论述,认为表层风化物的主要限制性因子依次为质地、水分、养分、pH、盐分、表层温度、重金属等,这与以往研究有所不同,体现了该煤矸石山的区域特色。研究结果可为制定适宜的煤矸石山及其类似废弃物堆场的植被恢复措施提供依据。     

神府─东胜煤田开发区建设对植被影响的调查

文中论述了神府一东胜矿区植被现状及其开矿过程中引起的环境因素变化对植被的影响作用,通过资料分析,认为近期内不会导致植被大面积死亡,而使土地沙化.但是,确实存在着由于植被破坏而引起土地沙化的潜在威胁,应当引起人们的密切关注,作者建议应在神府东胜矿区进一步开展植被建造的系统研究及其演变的系统研究.     

煤矸石组分与表土质地对充填重构土壤导气率的影响

研究煤矸石组分及表土质地对煤矸石重构土壤导气率的影响,探讨重构土壤这种差异显著的非均质土壤导气内在机理,为进一步研究复杂的非均质土壤导气特性提供理论基础。通过在煤矸石中掺杂不同粒径碎石来改变其组分,并利用3种不同质地的土壤在土柱内进行土壤剖面重构,采用一维瞬态法测量其导气率。结果表明:(1)不同碎石粒径和质量分数对混合基质饱和含水量影响不同,掺杂2~5mm粒径碎石,随着质量分数的增加,饱和含水量逐渐增加,从7.29%增加到12.9%;掺杂5~10mm粒径碎石,饱和含水量随着质量分数的增加先增加后减少,分别为7.28%,8.5%,6.9%。(2)煤矸石的导气率远大于土壤,并且煤矸石的导气率对水分的敏感度随质量含水量的增加而增加,而土壤的导气率对水分变化的敏感度均随质量含水量的增加而降低。(3)碎石的存在为大孔隙的产生创造条件的同时也会减少了土壤通气断面,阻隔空气传输的通道。(4)重构土壤导气率受表土质地和底部填充介质的共同影响,覆土土壤导气率决定了重构土壤的导气率大小,而充填基质导气率决定了充填介质对重构土壤导气率影响的系数(Ska)。Ska与充填介质导气率呈显著相关,可以通过指数函数进行拟合(R2=0.93)。通过充填介质及覆土土壤的导气率可以对重构土壤导气率进行估算,简化了重构土壤导气率的测定过程。     

Pilot Study of Coal Ash Compost

? Washington State University, in Pullman, Washington, has recently begun plans to compost approximately 16,500 tons of the waste generated annually on campus. Animal manure from the university dairy and from Veterinary Sciences will contribute 10,000 tons. A food pulper has been installed in one of the dining halls and will contribute approximately 440 tons. Mixed waste paper that does not have a market, landscape trimmings and used potting soil will also be composted. In addition, Washington State University power plant generates approximately 1,000 tons of coal ash annually. This paper discuss a pilot project to determine the feasibility of including coal ash in the compost mixture.