典型矿区深层地下水重金属含量特征及健康风险评价——以皖北矿区为例

以皖北矿区为例,分析测试了不同含水层（松散、煤系、太灰、奥灰）中的6种重金属元素（Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni）,对其含量特征及健康风险评价进行了研究。结果表明,6种重金属在不同含水层含量大小次序各不一样,从整体来看,研究区地下水中所测重金属含量依次为Ni〉Zn〉Pb〉Cu〉Cd〉Cr,与太灰水一致;整体地下水中Cr、Cu和Zn均未超过（GB/T14848—93）中Ⅲ类水质标准,Cd、Pb和Ni有部分水样超过标准限值。化学致癌物Cd和Cr在各含水层所致健康危害风险值数量级在10-6-10^-4 a^-1,Cr健康风险值在各含水层中均大于Cd,Cr在煤系含水层危害风险值（1.29×10^-4 a^-1）已超过美国环境保护局（USEPA）最大可接受风险（1×10^-4 a^-1）,为研究区首要的环境健康风险管理控制指标。化学非致癌物Cu、Zn、Pb、Ni四种重金属健康危害风险值较小,数量级在10^-11-10^-8a^-1,Pb和Ni健康危害风险值相对较高,也应引起重视。各含水层总的健康风险值大小次序为：煤系〉太灰〉奥灰〉松散,前三者已超过国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的（5×10^-5 a^-1）最大可接受风险,其中煤系含水层总的健康风险值为1.46×10^-4 a^-1,已超过USEPA（1×10^-4 a^-1）推荐的最大可接受风险。对矿区深层地下水开展重金属含量分析和健康风险评价,可为地下水水资源的开采利用和保护提供参考。

煤炭资源型城市街尘重金属污染特征及其生态风险——以宿州市为例

为了解煤炭资源型城市宿州市街尘重金属污染特征和生态风险,对23个采样点进行了12个月的连续采样。利用X射线荧光光谱分析仪对采集到的276个街尘样品进行了Cr、Cu、Mn、Pb、V和Zn等重金属含量检测。结果表明:Cr、Cu、Mn、Pb、V和Zn均值含量分别为112.9、27.5、410.3、45.2、75.6和225.3 mg/kg,除Mn和V外,其他四种重金属均超过土壤背景值。地累积指数评价结果表明,Cu、Mn和V无污染,而Cr和Pb为无污染至中度污染,Zn为中度污染。6种重金属各月份的污染负荷指数介于1~2之间,污染等级为无污染至中度污染。尽管单个重金属及6种重金属联合所致的潜在生态风险均为轻微生态风险等级,但空间分析结果表明,潜在生态风险指数的高值区一般多分布在人为活动较频繁的地段,说明重金属含量及其生态风险明显受人为活动影响。同时,风向风速对街尘重金属含量和时空变化也有重要影响。

安徽北部矿区深层地下水重金属含量特征及水质评价

测试了安徽北部矿区4个典型煤矿深层地下水中5种重金属元素的含量,水样采自松散、煤系、太灰和奥灰4个含水层。在对各含水层5种重金属质量浓度特征分析的基础上,通过加附注评分法和Nemerow综合污染指数法对矿区主要含水层深层及区域整体开展了地下水重金属污染评价。结果表明:松散和太灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr,而煤系和奥灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cr、Cd;整体地下水中重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr;标准差显示煤系水和太灰水可能已受到采煤活动的扰动;松散层和奥灰水质为良好,太灰水质较差,煤系水质极差(F=7.52);整个矿区地下水水质分级为较差,综合污染评价结果为警戒线(NI=1.0),污染水平为尚清洁。

煤炭资源型城市街尘重金属富集与时空变化特征:以宿州市为例

为研究煤炭资源型城市街尘中重金属富集与时空变化特征,以宿州市为例,选取23个采样点进行了1 a连续采样。利用X射线荧光光谱分析仪对采集的276个街尘样品进行了Cr、Cu、Zn和Pb等含量检测,并分别用富集因子法和Origin等高线图对重金属富集和时空分布特征进行了研究。结果表明,Cr、Cu、Zn和Pb含量均值分别为112.9、27.5、225.3和45.2 mg·kg^(-1),分别是安徽省土壤背景值的1.7、1.3、3.6和1.7倍,与研究区其他环境介质(土壤和沉积物)的对比分析表明,街尘Cr和Zn含量相对较高。富集因子分析结果表明,Zn为中度富集,Cr、Cu和Pb均为轻度富集。4种重金属季节变化总体不明显,其中Cr含量夏季高于春季;Cu含量表现为春季高于夏、秋季,冬季高于秋季;Zn含量表现为夏季高于秋季;而Pb含量无显著季节差异。空间分布结果分析表明,Cr高值区主要位于新工业区附近及采煤矿区方向,而Cu、Zn和Pb高值区多分布在人为活动较频繁的交通运输区和中心城区。结合数理分析发现,Cr可能主要来自工业活动,而Cu、Zn和Pb可能主要与交通活动有关。冬季燃煤以及区域风向、风速对重金属的空间分布有重要影响。

宿州市农村地下水重金属含量与健康风险评价

对宿州市农村地下水重金属含量进行检测,并采用美国环保署(United States Environment Protection Agency,USEPA)推荐的评价模型开展了重金属健康风险评价。检测结果表明部分地下水已不宜被直接饮用,特别是近郊的农村地下水。健康风险评价结果表明,化学致癌物的所致健康风险值远高于化学非致癌物,后者经饮用水途径产生的健康风险均处于可忽略水平。化学致癌物Cr、Cd所致健康风险均值分别为1.24×10-6、1.34×10-5a-1,占总健康风险值的比例分别为89.52%和10.45%,说明宿州市农村地下水中Cr和Cd具有一定的致癌风险,应作为优先污染物予以重视。

合肥市水环境承载力研究

对水环境承载力概念、内涵和研究现状进行了全面概述。从资源环境、技术管理和经济社会三个角度构建合肥市水环境承载力评价指标体系(2000-2011),采用主观赋权法和客观赋权法相结合的组合赋权法,并采用向量模法进行综合计算,对合肥市的水环境承载力进行了动态研究。结果表明,合肥市水环境承载力总体上不断上升,资源环境是影响合肥市水环境承载力的最关键因素,并针对分析结果提出相应的改善水环境状况的建议,以便使合肥市水资源可持续利用。

不同主体视角下本科毕业论文存在问题分析

本科毕业论文作为高校实践教学的重要环节,目前其质量滑坡已成为不争的事实。本文从学生、教师和学校三个视角出发,结合具体案例,对本科毕业论文存在问题及深层次原因进行概括和剖析。结果表明:从学生角度来看,就业等压力和写作技能低是影响其写作态度及其论文质量的两个主要因素;从指导教师角度来看,存在指导教师数量相对不足、教学水平有待提高和时间与精力不足等问题;从学校管理角度来看,在经费投入、顶层设计、质量监管与考核、奖惩机制等方面存在问题。

时间和投加量对改性粉煤灰吸附废水中重金属的影响

利用火法对粉煤灰进行改性,考察了改性粉煤灰吸附振荡时间和投加量对混合模拟废水中Fe、Mn、Cu和As四种重金属去除效果的影响。结果表明:除Cu外,Fe、Mn和As三种重金属去除率随振荡时间的增加而呈现增加的趋势,振荡时间为180 min时,模拟废水中Fe和Mn去除率达到100%,Cu和As去除率由最大值分别降至89.4%和97.5%。投加量为7g/50mL时,Fe和Mn均达到其最大去除率(分别为90.8%和97.5%),投加量分别为3g/50mL和5g/50mL时,Cu和As达到最大去除率(分别为94.5%%和94.0%)。

淮南张集矿水文地球化学特征及水源识别

为了研究淮南张集矿的地下水水化学特征及其水源,共收集45个样品的常规水化学资料(其中,第四系水12个、煤系水27个、灰岩水6个)。借助Piper图和Durov图划分了三个含水层的水质类型,并对主要组分的特征进行了分析。通过对比分析各含水层不同组分的箱线图,研究发现当[K++Na+]>500mg/L、[Cl-]>450mg/L、[TDS]>1500mg/L时,能区分出煤系水;当[K++Na+]<200mg/L、[HCO-3]<250mg/L、[SO2-4]>35mg/L、p H>9时能区分出灰岩水,剩下的可能是第四系水。在此基础上建立的水源识别模型对第四系水、煤系水、灰岩水进行判别,正确率分别为:96.3%、100%、93.7%,有较好的水源识别效果。

采动影响下矿井突水水源Fisher判别与地下水补给关系反演

为了揭示采动影响下矿井突水水源误判原因,进而推测地下水补给关系,收集了朱仙庄煤矿历年水化学资料,建立了突水水源的Fisher判别模型,并根据水样误判结果以及矿井地质与水文地质条件,反演分析了地下水补给关系。研究结果表明朱仙庄煤矿煤系砂岩裂隙含水层全部水样回判正确,含水层较为封闭,与其他含水层无水力联系;新生界第四含水层、侏罗系砾岩含水层与石炭系或奥陶系灰岩含水层部分水样误判,矿井采动影响下不同时期含水层间的地下水存在不同程度的水力联系,矿井新生界第四含水层水源对侏罗系砾岩含水层存在补给,石炭系或奥陶系灰岩水则通过矿井南部露水补给新生界第四含水层。地下水动力条件的变化验证了地下水补给关系。建立突水水源判别模型,分析回代误判原因,反演地下水补给关系,为正确认识矿井采动影响下地下水循环条件提出了新的研究手段。

采动影响下任楼煤矿地下水流三维数值模拟

为了再现采动对主要充水含水层地下水流场的影响程度及其控制机制,在系统分析任楼煤矿地质与水文地质条件的基础上,采用FEFLOW软件建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型,合理开展了采动影响下四含、煤系、太灰与奥灰4个主要充水含水层近期渗流场特征的数值模拟。研究结果表明:从平面上,四含在研究区东部出现一低水位分布区,煤系在采动影响范围内典型断层局部附近渗流异常;从空间上,煤系在采动影响区垂向水位等值线发生偏转并与含水层顶底板近于平行,四含与煤系之间的隔水层水位等值线也近于平行,但在采动影响区内平行等值线密度最大;太灰与奥灰地下水流从平面与空间层面上均显示原来的运行状态;近期采动对任楼煤矿四含与煤系2个含水层影响最为显著。

淮北煤田河流水化学特征及意义

2014年7月对淮北煤田主要河流及地下水系统采集20个水样,测试了水样中常规水化学及氢氧同位素含量,利用多元统计及传统图示方法探讨了水化学类型及水化学过程,并对水样适用性进行评价。结果表明,水样整体呈弱碱性,水样中TDS含量偏高,阳离子以Na++K+为主,阴离子以SO2-4和HCO-3为主,水化学类型主要为Na-SO4和Na-HCO_3型;水样具有较好的灌溉适用性,但处理前不宜直接饮用;水样δD在-53.07‰^-22.07‰之间变化,平均值为-38.30‰,δ18O在-6.97‰^-1.23‰之间变化,平均值为-4.09‰,受到了明显的蒸发作用影响,δD和δ18O关系方程为δD=5.21δ18O-16.90,可作为区域蒸发线的参考;Gibbs和主成分分析显示水样中元素含量特征主要受到岩石风化和蒸发作用的影响。

安徽北部农村地区地下水重金属健康风险评价

为了解安徽北部农村地区地下水重金属污染对人类健康产生危害的风险,采集了26个农村地下水样品,测试分析了Mn、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr和Cd七种重金属,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的风险评价模型对健康风险进行了初步评价。结果表明:非致癌污染物Mn、Zn、Cu、Pb和Ni的平均个人年风险分别为1.21×10^(-10)a^(-1)、8.46×10^(-11)a^(-1)、2.93×10^(-10)a^(-1)、8.29×10^(-10)a^(-1)和2.89×10^(-10)a^(-1),均远低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值(5.0×10^(-5)a^(-1))和USEPA推荐的健康风险等级标准(1×10^(-4)a^(-1)),基本不会对暴露人群构成明显危害;致癌污染物Cd和Cr饮水途径健康危害平均个人年风险分别为1.44×10^(-6)a^(-1)和1.93×10^(-5)a^(-1),超出瑞典环境保护署、荷兰建设与环境部和英国皇家协会推荐标准(1×10^(-6)a^(-1)),Cr甚至超出19倍,为研究区首要污染物,应引起环境卫生部门的重视。

基于GIS的淮北煤田综合水文地质图的编制

论述了淮北煤田综合水文地质图编制的意义,详细阐述了专题图的数据处理、关键技术、地图内容的设计与表达以及数据库构建等工艺流程,最后从制图数据源、技术、内容选取与表达设计等方面总结了专题图的特色之处。

Feflow在任楼井田第四含水层水流场模拟中的应用

文章在收集、整理、分析研究区地质、水文地质等资料的基础上,建立了水文地质概念模型,进而建立了地下水数学模型。采用基于有限元方法的Feflow软件对建立的数学方程进行求解,选用地面长观孔水位观测值对模型进行识别与检验,拟合效果良好。

安徽北部农村地区地下水重金属含量特征及水质评价

以安徽北部农村地区地下水为研究对象,随机采集了26个地下水样品,测试分析Cd,Cr,Cu,Zn,Pb,Ni和Mn七种重金属,对其含量特征和水质状况开展研究。结果表明:1个采样点的内梅罗污染指数为0.7719,出现了轻度的重金属污染;5个采样点出现了单项重金属Mn,Ni和Pb含量超标,但其综合水质尚可达标;20个采样点地下水符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的Ⅲ类水质标准,适用于日常生活饮用水水源及工、农业用水。通过对安徽北部农村地下水水质现状的研究,可为掌握研究区农民饮水安全状况提供参考。

基于毕业生就业趋向的地方本科高校地质工程专业定位探讨

对宿州学院地质工程专业以往的毕业生就业情况进行统计并分类对比分析,结合地方本科高校及专业特色,对地质工程专业定位和课程体系设置进行探讨。结果表明:宿州学院地质工程专业毕业生就业类型多样,以考取研究生、煤炭类及综合性企业就业为主;专业定位以地方为中心,面向全国,不局限于培养应用型技术人才,做到厚基础、宽口径;加大基础知识培养,挖掘学生科研潜力,调整课程名称及教学内容,满足多元化的就业类型。

宿州市埇桥区乡镇水厂重金属含量与水质评价

为探究宿州市埇桥区各乡镇自来水厂供水端重金属含量状况,于2021年7—8月对24个乡镇自来水厂进行水样采集,测定了水中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)的质量浓度,并利用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对各水厂重金属污染水平进行评价。结果表明:重金属的平均质量浓度从大到小依次为:Mn>Zn>Fe>Cu>Cr>As>Ni>Pb>Cd;与《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)相比,Mn的超标率最高,为4.17%;其他8种重金属质量浓度均低于相应的标准限值;单因子污染指数(P_(i))平均值从大到小排序为:Mn(0.248)>As(0.063)>Pb(0.041)>Cr(0.028)>Ni(0.023)>Fe(0.020)>Zn(0.010)>Cd(0.005)>Cu(0.002);从综合污染指数(P_(n))看,仅桃沟水厂达到轻度污染,其他水厂均在安全范围内;从空间分布上看,P_(n)和Mn的单因子污染指数的高值中心区主要分布在桃沟和朱仙庄水厂附近。Mn为研究区水厂的优控污染重金属。研究结果可为埇桥区水厂重金属污染防控与优化水处理工艺提供依据。

煤矿区土壤重金属污染评价

利用多种方法(内梅罗指数法、地累积指数法和灰色聚类法)对芦岭矿区土壤中主要重金属元素进行了污染评价;运用潜在生态风险评价模型对研究区土壤开展了风险评价。

基于多种方法的煤矿区农田土壤重金属污染评价

本研究以宿州市芦岭矿区农田土壤为研究对象,对土壤中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量特征进行了分析。采用嵌入I_(geo)综合污染指数法、富集因子法和内梅罗综合指数法对土壤中重金属污染情况进行评价。结果表明:研究区内除Pb外其他重金属元素的平均含量均低于安徽省土壤背景值,Pb的平均含量超安徽省土壤背景值0.24倍,超标率为100%,最大超标倍数为0.37。嵌入I_(geo)的综合指数法评价结果显示:所有采样点受到轻至中度污染;富集因子法评价结果显示:87.5%的采样点为安全水平,12.5%的采样点为中度污染;内梅罗综合指数法评价结果显示:75%的采样点为轻度污染,25%的采样点为警戒水平。3种方法均显示Pb为主要富集元素,但污染程度具有一定差异性。故开展多方法的土壤重金属污染评价,有利于土壤环境保护与治理。