宿州矿区浅层地下水污染评价及源解析

宿州矿区由于长期煤炭开采,不仅形成了浅层地下水降落漏斗,而且造成了不同程度的地下水污染,其污染现状及主要形成原因尚不清楚。为此,本文利用研究区水土污染调查获取的21个地下水样品的NO-3等13项污染指标开展地下水污染源解析工作。在采用改进内梅罗综合污染指数法对研究区浅层地下水环境质量进行评价的基础上,利用因子分析和反距离权重插值方法对研究区浅层地下水进行污染源及空间分布特征解析。研究结果表明:(1)研究区浅层地下水受到了重度污染,以Ⅳ类水为主,污染较严重的指标为NO_(3)^(-)、Mn、Fe和F^(-)。(2)研究区浅层地下水主要包括4个污染源:原生地质环境(F1),其高值区分布在桃园煤矿及其周边;矿坑排水和矸石山淋溶作用下形成的矿业废水(F2),其在桃园和钱营孜煤矿及其周边地区污染较为严重,其余矿区也存在一定程度的矿业废水污染;由生活垃圾、人畜排泄物造成的农村污水(F3),其污染地区主要为朱仙庄和芦岭煤矿一带;由化肥施用引起的农业污染(F4),其高值区集中在朱仙庄煤矿及其周边区域。地下水水质的主要影响因素是浅层地下水原生地质环境和矿业废水,其中约有51.040%的污染来源于原生地质环境及煤矿矿业污染的混合污染,约有11.841%的污染来自煤矿矿业废水,其余污染主要来源于农村生活和生产污水以及农业面源污染。(3)研究区浅层地下水主要污染区域为桃园和钱营孜煤矿一带,祁南和祁东煤矿污染相对较轻,朱仙庄和芦岭煤矿水质较好。(4)建议对矿区地下水主要污染源及污染途径进行综合防治:加强矿坑排水口的污水达标排放监管力度;煤矿企业采用生产建筑材料等方法提高矸石的综合利用率;进一步加强与矿区污水、垃圾填埋处理等相关的基础设施建设。

宿州矿区煤矸石风化物中重金属元素的粒径分布特征研究

在宿州朱仙庄、祁南和桃园煤矿共采集煤矸石及其风化物样品各12个,利用原子吸收分光光度法测定了煤矸石、风化物及风化物4个粒径段颗粒物中重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni的含量,重点探讨了矸石风化颗粒物在4个粒径段的质量组成、重金属元素含量分布以及元素总量赋存特征,并借助离散系数指标定量分析了风化物重金属元素的粒级效应。结果表明:(1)矸石风化物中以粗颗粒为主,其质量分布主要集中在0.15-0.25 mm和大于0.25 mm两个粒径段;(2)4个粒径段的风化颗粒物中重金属元素含量及元素总量呈现出相似的粒径分布特征,最大值均出现在小于0.075 mm粒径段,最小值则出现在0.15-0.25 mm和大于0.25 mm两个粒径段,说明元素更易赋存在细颗粒物中;(3)通过定量对比6种元素的粒级效应,其离散系数大小依次为Pb>Zn>Cd>Ni>Cr>Cu,其中Pb和Zn粒级效应显著,Cd、Ni和Cr粒级效应中等,而Cu的粒级效应较弱。

苏锡常地区浅层地下水开发利用前景分析

针对以往苏锡常地区浅层地下水开发利用所面临的一系列问题,本文通过选择典型地段进行浅层地下水开采试验工作,从浅层地下水的水质、水量以及所采取的开采工艺等几个方面论证了浅层地下水开采的可行性,分析了苏锡常地区浅层地下水的开发利用前景。

苏锡常地区微承压水开采地面沉降效应研究

根据苏锡常地区微承压含水层的基本特征与地下水开采诱发地面沉降的机理,采用对比分析方法,确定开采微承压水的主要压缩层位,以及开采微承压水诱发地面沉降的影响因素,从定性的角度分析开采微承压水对诱发地面沉降的影响程度.结合微承压水开采示范工程,假定水位埋深降至微承压含水层顶板条件下定量计算地面沉降量,并从示范工程地面沉降实测数据分析了开采微承压水诱发地面沉降的影响程度.

淮北煤田宿州矿区山西组泥质岩地球化学特征及地质意义

为研究淮北煤田宿州矿区山西组泥质岩地球化学特征及地质意义,通过X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子质谱仪等分析测试手段,对研究区山西组泥质岩主微量元素进行了测试并进行分析。结果表明,研究区泥质岩中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)质量分数较高,均值分别为62.67%、21.36%。山西组泥质岩中Sc、V、Cr、Ni、Zr、Th等元素相对后太古宙澳大利亚页岩富集,Ba、Ta、Rb、Sr、Nb等元素亏损。泥质岩中稀土元素富集,质量分数为242.4×10^(-6)~302.9×10^(-6),LREE/HREE为8.87~10.01,轻重稀土分异程度大,δEu为0.44~0.72,具有明显的负异常,δCe为0.96~1.14,显示为无异常;稀土元素配分曲线整体模式呈右倾型,相似于后太古宙澳大利亚页岩元素曲线,反映研究区泥质岩主要来源于上地壳。研究区泥质岩m(Al_(2)O_(3))/m(TiO_(2))为22.77~29.47,m(Cr)/m(Zr)为0.22~0.40,结合样品在Th/Sc-Zr/Sc、TiO_(2)-Ni、La/Th-Hf、La/Yb-REE等图解中的投影区域,表明研究区泥质岩物质组分主要来源于上地壳中的长英质岩石,具体为阴山古陆前寒武纪花岗岩。Th-Sc-Zr/10和La-Th-Sc构造环境判别图暗示研究区泥质岩源区为大陆岛弧构造环境。研究区泥质岩m(Sr)/m(Ba)为0.41~0.54,反映微咸水沉积环境;m(Sr)/m(Cu)为3.96~4.89,表明了温暖潮湿的气候条件,m(V)/m(V+Ni)为0.71~0.82,m(Ni)/m(Co)为1.94~3.55,m(Cu)/m(Zn)为0.34~0.71,暗示了沉积水体为厌氧环境、强还原环境,这些地球化学特征表明淮北煤田宿州矿区山西组地层形成于河控三角洲环境,气候条件为温暖湿润,水体为半咸水-咸水。

宿州市煤矿区土壤重金属地球化学基线及污染评价研究

采集宿州市煤矿区40个土壤样品并测定其Zn、Cr、Cd、Pb、Cu、As的含量,运用标准化法和相对累积频率法确定各重金属的地球化学基线值,在此基础上,利用地积累指数法和富集因子法评价宿州市煤矿区土壤重金属污染富集状况。结果表明:(1)除Cd外宿州市煤矿区土壤重金属含量低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的风险筛选值,但基本都高于宿州市非矿区土壤环境背景值;(2)两种方法计算的重金属地球化学基线值比较接近,取两者平均值得到宿州市煤矿区Zn、Cr、Cd、Pb、Cu、As的地球化学基线值分别为63.93、67.20、0.32、20.26、23.62、13.90 mg/kg;(3)6种重金属地积累指数排序为Cd>Cu>Pb>As>Zn>Cr,Cd、Cu和Pb基本处于无污染至轻度污染状态,Zn、Cr和As大多处于无污染状态;(4)宿州市矿区土壤Cd、Cu属中度富集,Pb、As、Zn和Cr为轻度富集,Cd、Cu富集因子呈偏态分布,不同采样点富集程度差异大,Zn、Cr污染程度相对集中、均匀,宿州市煤矿区土壤重金属污染一定程度上受到了人为活动的扰动,主要污染元素为Cd、Cu,其次是Pb。

宿州煤矿塌陷水域水质评价及污染来源解析

为给矿区水资源综合利用提供信息,以安徽宿州两煤矿芦岭和桃园煤矿塌陷水域为典型研究区,对芦岭9个水样和桃园17个水样进行常规离子(F-、Cl^-、SO_4^(2-)、Na^+、K^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)、NO_2^-、NO_3^-、H_2PO_4^-、HCO_3^-、CO_3^(2-))和部分重金属(Cd、Cr、Fe)进行检测,结果表明:除了F-离子处于劣Ⅴ类水平,大部分采样点的Cr和Fe和其他元素均能满足水质标准的Ⅲ类标准。选定7个评价参数利用综合污染指数法评价塌陷塘的水环境质量,结果表明:芦岭矿塌陷水域综合污染指数是0.886,桃园为0.873,氟(F-)的单因子污染指数分别是1.355、1.306,F-对污染贡献最大,整个水域属于中度污染水平。采用因子分析和相关性分析对其进行污染来源分析,结果表明:主要污染来自F、Cr、Fe,外在污染源主要是煤矸石淋溶作用和煤矿开采;主要来源分为三类,第一类是基于水力联系的常规离子来源,第二类是大气降水对含氟化合物的溶滤作用,第三类是金属矿物的溶解和人类活动的影响。

安徽省宿州市城市规划区浅层地热能开发利用适宜性分区研究

在充分收集资料的基础上,通过调查、钻探、取样、现场试验和综合研究等方法,对宿州市城市规划区浅层地热能开发利用适宜性分区采用层次分析法进行综合评价,为宿州市城市规划区浅层地热能的开发利用提供科学依据。

苏州小茅山矿山采空区勘查研究与应用

采空塌陷是地下开采矿山主要的地质灾害之一,矿山关闭后采空区土地资源如何开发利用至关重要。以苏州小茅山矿山采空区勘查研究与应用为实例,从采空区的地质环境条件特征分析入手,采用系统搜集资料,实地地质测绘,地球物理勘探验证,综合研究分析评价的"四步骤"方法,对采空区场地土地适宜性进行了评价。

应用物元分析法评价矿区周边土壤重金属污染的变化

为分析煤矿开采对土壤重金属污染水平的影响,尝试利用物元分析和主成分分析（PCA）方法对宿州市矿区周边土壤重金属污染水平进行评价。结果表明：（1）煤矿开采、堆放对土壤重金属污染具有重要影响,与非矿区背景值相比,Cr含量达到非矿区土壤背景值的2~4.17倍,Cd含量达到非矿区土壤背景值的1~3.05倍,Pb和Cu含量达到非矿区土壤背景值的2倍左右,As的含量略高于非矿区土壤背景值。（2）综合关联度结果显示,土壤重金属污染在100 m处未达到轻度污染的标准要求,但具备向轻度污染转化的条件;200 m和400 m处分别达到轻度污染和清洁等级要求,但隶属该等级的程度不强,且随着距离增大土壤重金属含量和污染程度均在下降。（3）物元模型能够揭示每个土壤重金属元素的分异信息和综合评价的中间信息,适用于土壤重金属污染水平评价。