煤矿地下水库对含不同赋存形态有机物及重金属矿井水净化效果研究

以神东矿区大柳塔煤矿在用的3座地下水库为研究对象,采集了3个进水、4个出水及1个裂隙水水样,通过对采集水样中有机物及其重金属含量测试,分析地下水库岩体对水体中的污染物的去除效果。研究结果表明,大柳塔煤矿地下水库采空区岩体组分中,黏土矿物含量约占35%,有较强的吸附能力。大柳塔煤矿地下水库系统对矿井水有较好的净化效果,出水悬浮物含量低于182mg/L,去除率可达80%~93%,能去除大量的悬浮物;出水COD含量小于35mg/L,去除率可达38%~61%,能去除部分COD;出水TOC含量在7.37~13.28 mg/L之间,去除率为19.1%~46.4%;分析表明颗粒态有机物可随悬浮颗粒物沉降而得到去除,而可溶性有机物可通过黏土矿物的吸附而得到去除。数据显示,进水中Fe和Mn各有99%和84%以上赋存于悬浮颗粒物上,经地下水库处理后,矿井水中Fe的去除率可达68%~100%,Mn的去除率可达75%~99%,表明地下水库针对赋存于悬浮颗粒物上的重金属可起到一定的去除作用。

煤矿地下水库DOM来源解析

为深入了解溶解性有机物(DOM)在煤矿地下水库水环境中的变化过程,本研究利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)模型,分析了大柳塔煤矿地下水库进出水中DOM组分的变化情况,并利用主成分分析法对影响水体DOM的主要因素进行了研究。研究结果表明,煤矿地下水库有一定的净化作用,表征DOM的TOC和UV 254在出水处有明显降低;地下水库水体中DOM可分为紫外区类富里酸(240 nm/380 nm)、类蛋白色氨酸(275 nm/330 nm)、紫外区类富里酸(255 nm/380 nm)、可见类富里酸(265 nm,355 nm/380 nm)4个组分;通过主成分分析以及对f 470/520、HIX、BIX 3个参数的分析,结果表明DOM的来源表现为内源输入与陆源输入共同作用,但以内源输入为主的特点,在地下水库的运行管理过程中应重点考虑内源污染的治理。