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山西省阳泉山底河流域煤矿“老窑水”动态特征、演化机理及对娘子关泉域的环境效应
1
作者
赵春红
梁永平
+2 位作者
王志恒
唐春雷
申豪勇
《中国地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1471-1485,共15页
【研究目的】煤矿“老窑水”以分布范围广、隐蔽性强、污染程度重、自然净化慢、持续时间长等特点,成为后采煤时代严重威胁中国生态文明建设的重要制约因素。【研究方法】本文以山西省阳泉市山底河流域煤矿“老窑水”为研究对象,通过长...
【研究目的】煤矿“老窑水”以分布范围广、隐蔽性强、污染程度重、自然净化慢、持续时间长等特点,成为后采煤时代严重威胁中国生态文明建设的重要制约因素。【研究方法】本文以山西省阳泉市山底河流域煤矿“老窑水”为研究对象,通过长系列水质和水量系统性监测,运用统计学方法系统分析了山底河流域老窑水的水量和水质动态特征及其演化机理,评估了“老窑水”对娘子关泉域岩溶水的环境效应。【研究结果】研究表明,山底河“老窑水”总出口pH值平均为3.58,TDS平均为4744 mg/L,SO_(4)^(2-)平均为3327 mg/L;雨季地下水位上升后与采空区接触面积或体积增大和降雨量的影响滞后等是造成煤矿“老窑水”的流量与水化学特征指标电导率、SO_(4)^(2-)浓度非线性相关的主要原因;煤系地层中黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;煤矿采空积水区的一定深度为还原环境,具备开展微生物法治理的条件;山底河煤矿“老窑水”出流后进入下游碳酸盐岩河段渗漏,对娘子关泉域岩溶水的渗漏补给量达7247.08 m^(3)/d,水质差,是娘子关泉域岩溶地下水的重要污染源。【结论】山底河流域“老窑水”流量对降雨量的调蓄周期为半年;水化学特征指标与流量呈非线性相关,“老窑水”黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;“老窑水”出流后渗漏补给娘子关泉域达7247.08 m^(3)/d,SO_(4)^(2-)、Fe和Mn超标严重,对泉域岩溶水污染严重,急需开展煤矿“老窑水”的治理和废弃煤矿生态修复。
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关键词
山底河流域
煤矿老窑水
动态特征
演化机理
环境效应
水文地质调查工程
娘子关泉域
山西省
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职称材料
山底河流域煤矿酸性矿井水野外监测
被引量:
4
2
作者
唐春雷
梁永平
+6 位作者
晋华
赵春红
申豪勇
王志恒
赵一
谢浩
梁琛
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期522-531,共10页
酸性矿井水在我国鲁西南、山西、内蒙、云南和贵州等煤矿区普遍存在,酸性矿井水其pH往往在2~5之间,高SO_(4)^(2−)、HB、TDS、Fe、Mn。这些物质进入地下水、地表水或土壤后,会对其造成严重危害。文章选择山西阳泉市典型废弃煤矿区山底河...
酸性矿井水在我国鲁西南、山西、内蒙、云南和贵州等煤矿区普遍存在,酸性矿井水其pH往往在2~5之间,高SO_(4)^(2−)、HB、TDS、Fe、Mn。这些物质进入地下水、地表水或土壤后,会对其造成严重危害。文章选择山西阳泉市典型废弃煤矿区山底河流域为研究区,通过水文地质调查,水文地质钻探,水文地质剖面等方法阐述山底流域地层岩性,水文地质条件概况,得出受煤矿开采影响,与天然条件下相比山底河流域的地表水和地下水的补给、径流、排泄条件均发生了根本变化。补给通过破坏产生的导水裂隙带运移,以垂向运动为主;径流通过坑道,导水裂隙带运移,以横向运动为主;排泄以矿坑排水和泉水溢出方式为主。并简述山底河流域煤矿酸性矿井水试验站观测站分布情况与水化学特征。
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关键词
酸性矿井水
山底河流域
水文地质剖面
水文地球化学
娘子关泉域
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职称材料
山底河流域重金属污染特征分析
被引量:
3
3
作者
黄惠
张永波
《水电能源科学》
北大核心
2020年第7期49-52,共4页
山底河流域地表水体下游存在多处污染源,导致山底河水质变差,水体中多种重金属离子严重超标。为此,以山底河流域地表水体为例,布置了11个点位,自上游至下游分别编号为S1-S2、S3-S4、S5-S11,采用单项污染指数评价法和内梅罗综合污染指数...
山底河流域地表水体下游存在多处污染源,导致山底河水质变差,水体中多种重金属离子严重超标。为此,以山底河流域地表水体为例,布置了11个点位,自上游至下游分别编号为S1-S2、S3-S4、S5-S11,采用单项污染指数评价法和内梅罗综合污染指数法评价了重金属污染现状,同时采用相关性分析法分析酸性老窑水中重金属特征因子情况。结果表明,地表水重金属含量浓度空间差异性较明显,低等变异(CV≤50%)、中等变异(50%<CV≤100%)、高等变异(CV>100%)分别占42.9%、14.3%、42.9%,其中Hg、Cd、Mn的超标率超过50%,Mn的超标倍数达千倍,Cd的超标倍数亦近百倍;流域仅2个取样点水环境质量综合污染指数WWQI≤1,水质优良,有4个取样点WWQI在1~10之间,水质较好,其余5个取样点水质差,其中3处水质极差,分别为S6、S7、S9,WWQI分别为388、456、137,数值极高;Zn、Cd、Mn之间具有极强相关性,其污染源为酸性老窑水。
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关键词
山底河流域
地表水
重金属污染
酸性老窑水
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职称材料
酸性矿井水积水环境水质动态和植被分布特征
被引量:
1
4
作者
贾亚敏
李京玲
张永波
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第4期89-93,111,共6页
为了研究出流酸性矿井水积水对环境的影响,以山西阳泉山底河流域酸性矿井水积水区水质和植被为研究对象,研究出流矿井水污染特征、植被分布及优势种群分布格局等,揭示酸性矿井水的出流特点和植被的生态修复效应。结果表明:研究区地表水...
为了研究出流酸性矿井水积水对环境的影响,以山西阳泉山底河流域酸性矿井水积水区水质和植被为研究对象,研究出流矿井水污染特征、植被分布及优势种群分布格局等,揭示酸性矿井水的出流特点和植被的生态修复效应。结果表明:研究区地表水具有较低的pH值和较高的氧化还原电位,夏秋季积水深,上游污染较下游污染严重,水体以溶解有高浓度SO_(4)^(2-)、Fe^(3+)、Fe^(2+)为主要污染特征;河道沉积物中溶解有铁、锰、铜、锌、镉等重金属离子,且随水流作用将重金属离子带到下游环境;研究区域共勘查到35种植被,隶属于豆科、禾本科、菊科等11个科,以芦苇种群为优势种群;芦苇种群通过横走根茎繁殖,呈聚集和均匀分布,可富集Fe、Mn、Cu、Zn等重金属,其中Mn的转移系数较大。
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关键词
芦苇
空间分布
物种多样性
酸性矿井水
山底河流域
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职称材料
题名
山西省阳泉山底河流域煤矿“老窑水”动态特征、演化机理及对娘子关泉域的环境效应
1
作者
赵春红
梁永平
王志恒
唐春雷
申豪勇
机构
中国地质科学院岩溶地质研究所/广西岩溶资源环境工程技术研究中心
中国矿业大学环境与测绘学院
联合国教科文组织国际岩溶研究中心/岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心
出处
《中国地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1471-1485,共15页
基金
国家自然科学基金项目(41672253)
中国地质调查局项目(DD20230425,DD20160242)
中国地质科学院岩溶地质研究所基本科研业务费项目(2022007)联合资助。
文摘
【研究目的】煤矿“老窑水”以分布范围广、隐蔽性强、污染程度重、自然净化慢、持续时间长等特点,成为后采煤时代严重威胁中国生态文明建设的重要制约因素。【研究方法】本文以山西省阳泉市山底河流域煤矿“老窑水”为研究对象,通过长系列水质和水量系统性监测,运用统计学方法系统分析了山底河流域老窑水的水量和水质动态特征及其演化机理,评估了“老窑水”对娘子关泉域岩溶水的环境效应。【研究结果】研究表明,山底河“老窑水”总出口pH值平均为3.58,TDS平均为4744 mg/L,SO_(4)^(2-)平均为3327 mg/L;雨季地下水位上升后与采空区接触面积或体积增大和降雨量的影响滞后等是造成煤矿“老窑水”的流量与水化学特征指标电导率、SO_(4)^(2-)浓度非线性相关的主要原因;煤系地层中黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;煤矿采空积水区的一定深度为还原环境,具备开展微生物法治理的条件;山底河煤矿“老窑水”出流后进入下游碳酸盐岩河段渗漏,对娘子关泉域岩溶水的渗漏补给量达7247.08 m^(3)/d,水质差,是娘子关泉域岩溶地下水的重要污染源。【结论】山底河流域“老窑水”流量对降雨量的调蓄周期为半年;水化学特征指标与流量呈非线性相关,“老窑水”黄铁矿的强氧化反应主要发生在地下水位季节变动带、包气带和地表;“老窑水”出流后渗漏补给娘子关泉域达7247.08 m^(3)/d,SO_(4)^(2-)、Fe和Mn超标严重,对泉域岩溶水污染严重,急需开展煤矿“老窑水”的治理和废弃煤矿生态修复。
关键词
山底河流域
煤矿老窑水
动态特征
演化机理
环境效应
水文地质调查工程
娘子关泉域
山西省
Keywords
Shandi River Basin
goaf water of coal mine
dynamic characteristics
evolution mechanism
environmental effect
hydrogeological survey engineering
Niangziguan spring area
Shanxi Province
分类号
X752 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
山底河流域煤矿酸性矿井水野外监测
被引量:
4
2
作者
唐春雷
梁永平
晋华
赵春红
申豪勇
王志恒
赵一
谢浩
梁琛
机构
中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室
太原理工大学
联合国教科文组织国际岩溶研究中心
广西岩溶资源环境工程技术研究中心
山西省阳泉生态环境监测中心
出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期522-531,共10页
基金
广西自然科学基金面上项目(2021GXNSFAA220071)
国家自然科学基金项目(41672253,41902256)
+1 种基金
中国地质调查项目(DD20221758,DD20190334,DD20190825)
中国地质科学院基本科研项目(2020010,2021006)。
文摘
酸性矿井水在我国鲁西南、山西、内蒙、云南和贵州等煤矿区普遍存在,酸性矿井水其pH往往在2~5之间,高SO_(4)^(2−)、HB、TDS、Fe、Mn。这些物质进入地下水、地表水或土壤后,会对其造成严重危害。文章选择山西阳泉市典型废弃煤矿区山底河流域为研究区,通过水文地质调查,水文地质钻探,水文地质剖面等方法阐述山底流域地层岩性,水文地质条件概况,得出受煤矿开采影响,与天然条件下相比山底河流域的地表水和地下水的补给、径流、排泄条件均发生了根本变化。补给通过破坏产生的导水裂隙带运移,以垂向运动为主;径流通过坑道,导水裂隙带运移,以横向运动为主;排泄以矿坑排水和泉水溢出方式为主。并简述山底河流域煤矿酸性矿井水试验站观测站分布情况与水化学特征。
关键词
酸性矿井水
山底河流域
水文地质剖面
水文地球化学
娘子关泉域
Keywords
acid mine drainage
Shandi river basin
hydrogeological profile
hydrogeochemistry
Niangziguan spring area
分类号
P641.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
山底河流域重金属污染特征分析
被引量:
3
3
作者
黄惠
张永波
机构
太原理工大学水利科学与工程学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2020年第7期49-52,共4页
基金
煤矿水分级高效低耗处理技术与装备(2018YFC0406403)。
文摘
山底河流域地表水体下游存在多处污染源,导致山底河水质变差,水体中多种重金属离子严重超标。为此,以山底河流域地表水体为例,布置了11个点位,自上游至下游分别编号为S1-S2、S3-S4、S5-S11,采用单项污染指数评价法和内梅罗综合污染指数法评价了重金属污染现状,同时采用相关性分析法分析酸性老窑水中重金属特征因子情况。结果表明,地表水重金属含量浓度空间差异性较明显,低等变异(CV≤50%)、中等变异(50%<CV≤100%)、高等变异(CV>100%)分别占42.9%、14.3%、42.9%,其中Hg、Cd、Mn的超标率超过50%,Mn的超标倍数达千倍,Cd的超标倍数亦近百倍;流域仅2个取样点水环境质量综合污染指数WWQI≤1,水质优良,有4个取样点WWQI在1~10之间,水质较好,其余5个取样点水质差,其中3处水质极差,分别为S6、S7、S9,WWQI分别为388、456、137,数值极高;Zn、Cd、Mn之间具有极强相关性,其污染源为酸性老窑水。
关键词
山底河流域
地表水
重金属污染
酸性老窑水
Keywords
Shandi river basin
surface water
heavy metal pollution
acidic old kiln water
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
下载PDF
职称材料
题名
酸性矿井水积水环境水质动态和植被分布特征
被引量:
1
4
作者
贾亚敏
李京玲
张永波
机构
太原理工大学水利科学与工程学院
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第4期89-93,111,共6页
基金
山西省应用基础研究项目(201701D221223)
山西省自然科学基金资助项目(201901D111059)。
文摘
为了研究出流酸性矿井水积水对环境的影响,以山西阳泉山底河流域酸性矿井水积水区水质和植被为研究对象,研究出流矿井水污染特征、植被分布及优势种群分布格局等,揭示酸性矿井水的出流特点和植被的生态修复效应。结果表明:研究区地表水具有较低的pH值和较高的氧化还原电位,夏秋季积水深,上游污染较下游污染严重,水体以溶解有高浓度SO_(4)^(2-)、Fe^(3+)、Fe^(2+)为主要污染特征;河道沉积物中溶解有铁、锰、铜、锌、镉等重金属离子,且随水流作用将重金属离子带到下游环境;研究区域共勘查到35种植被,隶属于豆科、禾本科、菊科等11个科,以芦苇种群为优势种群;芦苇种群通过横走根茎繁殖,呈聚集和均匀分布,可富集Fe、Mn、Cu、Zn等重金属,其中Mn的转移系数较大。
关键词
芦苇
空间分布
物种多样性
酸性矿井水
山底河流域
Keywords
reed
spatial distribution
biodiversity
acid mine drainage
Shandi River watershed
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
TV211.1 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
山西省阳泉山底河流域煤矿“老窑水”动态特征、演化机理及对娘子关泉域的环境效应
赵春红
梁永平
王志恒
唐春雷
申豪勇
《中国地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
2
山底河流域煤矿酸性矿井水野外监测
唐春雷
梁永平
晋华
赵春红
申豪勇
王志恒
赵一
谢浩
梁琛
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
3
山底河流域重金属污染特征分析
黄惠
张永波
《水电能源科学》
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
4
酸性矿井水积水环境水质动态和植被分布特征
贾亚敏
李京玲
张永波
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022
1
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职称材料
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