采矿活动对煤矿区土壤中重金属污染研究

以国家亿吨煤建设基地、已有百年开采历史的淮南矿区为例 ,研究长期采矿活动 (尤其是煤矸石堆积 )造成的矿区土壤重金属污染。从不同开采历史的 3个矿井区 (大约分别为 10 0、5 0、2 5年 )选择 4条土壤采样线 ,系统采集煤矸石堆附近的土壤样品 ,使用美国IRISIntrepid电感耦合等离子体全谱直读光谱仪对土壤中主要有害元素 (Cu、Ni、Pb、Zn、Sn、Cr、Co)进行分析 ,用土壤标样 (GBW0 74 0 3)控制分析质量。采用元素富集系数法 (Al为参比元素 )来评价重金属的富集水平。研究结果表明 :矿区土壤已表现来自采矿活动的重金属污染贡献 ,且具有累积性。不同矿井区土壤中重金属含量呈现随开采历史及堆积煤矸石风化时间长而递减的趋势 ,且Co、Cu、Zn、Ni、Pb表现相对较强的迁移性 ,其含量在部分矿井区土壤中超过国家土壤一级污染标准。但矿区土壤中分析的重金属元素均未超过国家土壤二级污染标准 ,这说明煤矸石中重金属向周围土壤的迁移是缓慢过程     

煤矸石山稳定坡体构建的师法自然生态修复技术研究

以师法自然的理念为指导,采用现代测试技术,研究了煤矸石山坡体恢复植被的新土体构建技术,为煤矸石山的师法自然生态修复实践提供理论依据和技术参考。研究结果表明,新土体构建渣与土的比例为70%~30%。渣大于70%不利用植物生长,渣小于30%,土体不稳定。生产实践中,需根据当地土壤粘性、降雨量、煤矸石风化特性综合评价后决定其适宜比例。     

页岩煤矸石混料中高混掺剩余污泥砖特性研究

采用剩余污泥为辅料,煤矸石页岩混合料为主料而制作出高混掺剩余污泥砖,制得0％、25％、30％、40％、40％(经振捣)污泥砖各1块.实验表明:污泥的掺入量决定了烧结砖含水率、体积收缩率和质量损失率等性能.通过对砖的抗压试验表明,随着剩余污泥混掺率提高,砖的抗压性能下降,但是通过振捣增加砖坯密实度的方法,可以提高烧结砖的性能.     

铜川市三里洞煤矸石堆积地风化土壤重金属污染及植物富集特征

研究煤矿矸石地的土壤污染及植物对有毒元素的吸收可为污染治理和植被恢复提供科学依据。对铜川市三里洞煤矸石堆积地土壤污染和草本植物中重金属含量进行了研究。运用地质累积指数法和综合富集系数分别对土壤污染和草本植物富集重金属元素的能力进行了分析评价。结果表明,该区土壤中和草本植物中Cu,Cd,Zn,Mn,Ni,Pb,Cr元素均明显高于背景值;草本植物中Cu,Cd,Ni元素超出正常范围。土壤中重金属元素Cd为强度污染,Ni,Cu,Zn,Pb,Cr元素为轻度污染。不同植物中小飞蓬、铁杆蒿和野艾蒿对重金属元素的富集能力最强,其次为猪毛蒿和曼陀罗,狗牙根最差。     

陕北沙区煤矸石废弃地的植被恢复技术研究

以陕北沙区大柳塔镇的石圪台矿煤矸石废弃地为试验对象,在调查分析矿区煤矸石废弃地的现状和植被恢复存在的困难的基础上,通过基质改良、优良植物种选择、配置模式和保水防渗漏造林技术等方面的研究,选出6种优良灌木树种和3种草本植物;树种成活率在80%以上,植被覆盖度达到了50%以上,土壤养分明显提高;采用在栽植穴底垫厚度10cm以上黄土或喷液态地膜可起到明显防渗漏保水效果,可显著提高植物的生长量。在实践中探索出一套在沙区煤矸石废弃地恶劣环境条件下植被恢复的适用技术,为沙区煤矸石废弃地的植被恢复提供了科学依据和示范样板。     

在煤矸石风化物和生黄土上种植三叶草接种根瘤菌的效应

通过对室内盆装煤矸石风化物和生黄土上种植三叶草接种根瘤菌试验的分析表明：接种根瘤菌的三叶草固氮酶活性和插株根瘤固氮能力明显提高；植株鲜重，株高等各项生物学指标均高于不接种根瘤菌的三叶草。同时对煤矸石的进一步风化也有明显促进作用。试验研究提示出为解决矸石风化物上复垦种植时氮素缺乏的问题提供了一条快速有有效的途径。     

煤矸石为基质的育苗试验

就煤矸石利用技术提出了一种新途径。试验中通过不同方法处理煤矸石,进行了油菜的育苗试验,统计分析表明经复合脱硫剂和碱液浸泡处理过的煤矸石,出苗率均在80%以上,幼苗根系活力、叶绿素含量、叶面积、光合速率等均大于土壤。结果表明:未经处理的煤矸石不能直接作为无土栽培的基质,而脱硫处理后就能够作为无土栽培基质被利用。     

不同碎石种类对土壤入渗的影响

【目的】研究碎石种类对土壤入渗过程的影响,为土石混合介质中水分运动的研究提供理论参考。【方法】选取内蒙古锡林郭勒旗马家塔露天煤矿复垦区及陕西神木六道沟碎石流域,利用盘式吸渗仪,通过设置3种负压(-1.47,-0.3和0kPa),分析不同负压条件下,砾石、料浆石、煤矸石3种土石混合介质的入渗过程。【结果】不同负压条件下,含碎石土壤的初始入渗速率均在负压为-1.47kPa时最大,且随负压的增加初始入渗速率降低;同一负压条件下,稳定入渗率随砾石含量的增加而减小;而随料浆石和煤矸石含量的增加,稳定入渗率呈先减小后增大的变化趋势,分别在料浆石含量为200g/kg及煤矸石含量为600g/kg时达到最小。【结论】碎石对增加入渗、减小产流具有积极作用,其作用因负压及碎石种类的不同而存在差异。     

煤矸石污染及资源化利用研究

煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一,对其造成的生态环境污染和资源化利用进行了详细地阐述。生态环境污染主要包括水污染、土壤污染和大气污染;资源化利用主要表现在生产建筑材料、燃料、化工产品等方面,这些技术的推广应用将对保护农村耕地、节约自然能源、开展资源综合利用等方面具有积极的推动作用。     

潞安集团煤矸石山植被恢复植物多样性研究

选取潞安集团四大矿区煤矸石山植被为研究对象,探究煤矸石对植物多样性的影响.采用定点观测、实地试验等方法,研究该地植物多样性.据统计常村矸石山共有植物22种,属11科,21属.在该区单种科6个,优势科(含5种及以上)有1个,为菊科.从属的组成上看,含1种的属19个.王庄矸石山共有植物18种,属10科,18属.在该区单种科有6个,单种属有18个.五阳矸石山共有植物15种,属7科,13属.在该区单种科有5个,优势科有1个,为菊科,单种属有12个.漳村矸石山共有植物9种,属5科,9属.在该区单种科有3个,单种属9个.分析得出,该区的单种科和单种属占优势,且草本植物居多,植物群落缺乏多样性.生态恢复要因矿制宜,据各矿区自身情况,从实际出发,合理制定规划目标和措施目标.