乌海:从黑色到蓝色的战略转变——缺水条件下水生态文明城市的机遇分析与建设任务

在分析乌海市水及生态现状的基础上,阐述了水生态文明建设对促进乌海市经济结构转型升级和发展模式战略转变的重要意义,提出了未来乌海从资源依赖型的焦煤重污染"黑色城市",转变为水生态文明建设统领的"蓝色城市"的总体思路和格局,包括实施最严格水资源管理制度、节水防污型社会建设、健康的水生态体系和生态建设等内容。

乌达煤田雾冰藜汞的初步调查

50多年前内蒙古乌海市乌达煤田随着工业采煤出现了煤层自燃亦称地下煤火,历经曲折的一轮又一轮治理,目前仍有火点分布。笔者等在深入煤田腹地调查基础上采用Lumex RA-915M/PYRO-915+汞分析仪检测了298件当地的戈壁草本植物雾冰藜(Bassia dasyphylla)的叶和茎样品。结果是:火点附近雾冰藜的叶汞含量总均值达到903ng/g,茎汞328ng/g;远离火点的煤田公路沿线雾冰藜的叶汞为131ng/g,茎汞62ng/g。表明:乌达煤田存在空气汞污染;污染源是区内煤层自燃;污染水平介于典型汞矿区与垃圾焚烧厂附近环境之间。建议:一年生草本雾冰藜有潜力成为空气汞污染的生物指示;它作为荒漠先锋植物很可能适于中国北方地下煤火的环境地球化学研究和调查。

煤泥浮选过程强化之四——易浮难选煤泥浮选过程特征篇

为了研究易浮难选煤泥的浮选过程特征,以乌海矿区和开滦矿区的焦煤煤泥作为代表性煤样,通过试验研究其浮选动力学,采用X射线光电子能谱和红外光谱检测煤样表面含氧官能团的分布,借助Fuerstenua提质曲线对煤样的浮选选择性进行定量评价。研究结果表明:乌海煤样中间粒级的选择性最差,而细粒级选择性较好;开滦煤样中的0.25~0.125、0.125~0.074、<0.074 mm三个粒级的选择性依次降低,随着煤泥粒度的减小,同一粒级中不同密度级的亲水性指数差值变小,这是易浮难选煤泥难选的根本原因。

以乌海煤矸石为原料制备高纯氧化铝粉体

以乌海煤矸石为原料,进行了煤矸石盐酸浸出液的萃取除铁工艺研究,并制备出高纯氧化铝粉体。首先用盐酸浸取煤矸石,即得杂质铁较高的含铝浸出液,再以磷酸三丁酯为萃取剂、石油醚为稀释剂,对浸出夜进行萃取除铁工艺研究考及条件优化。结果表明,对无机相的组成为Al 35.0 g/L、Fe 0.6232 g/L,有机相中萃取剂为40%(体积分数)的萃取体系,采用萃取相比O/A(体积比)为1∶1、温度为30℃、时间20 min的萃取条件,仅用单级萃取,就可使除铁率高达99.82%,铁铝分离系数高达1.386×104。并进行了载铁有机相的再生利用工艺研究,结果表明,以纯水为反萃剂,在相比A/O为1:1、温度为60℃、时间为20 min的反萃条件下,铁离子的单级反萃率达98.85%,反萃后的贫铁有机相可直接循环使用。最后以除铁后的含铝液为中间原料,制备出纯度99.99 wt%,中位径3.09 um的γ-Al2O3。

乌海煤炭资源开发与矿区环保问题管见

针对乌海煤炭资源赋存实际、存在问题,提出了今后煤炭资源开发利用与矿山环保的一些总体构想,对我国北方富煤地区如何合理利用煤炭资源,搞好煤炭资源的开发管理具有一定的参考价值。

乌海市煤田煤层自燃及治理情况调研

本文对乌海市骆驼山煤田和乌达煤田煤层自燃情况、治理情况、存在问题等进行了深入调研和分析,并提出了具体意见和建议。

基于景观功能评价法(LFA)的5种恢复模式景观功能综合评价:以乌海市典型露天煤矿排土场为例

对矿区废弃地生态恢复效果的评价通常只考虑植被配置对土壤性质的改良,较少从景观角度对不同人工生态恢复模式进行评价和筛选。以乌海市露天煤矿排土场为研究区,选取5种典型恢复模式并以天然灌草群落的景观功能为恢复目标进行对比,运用并优化景观功能评价法(LFA)评价不同恢复模式下矿区排土场的斑块面积指标(A1)、景观结构指标(A2)及土壤稳定性(Sa)、渗透性(If)、养分循环(Ne)指数,通过最大方差法计算各指标权重得到景观结构功能综合评价指标(Fl)。结果表明:(1)生物结合工程措施的恢复模式比单一模式更好;(2)人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网恢复模式A1、A2、Sa、If和Ne最高,是人工撒播草籽模式的3.2、1.8、1.8、1.7和2.4倍;(3)人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网模式Fl最高,是其他恢复模式的1.3~1.9倍,是对照组的1.6倍,人工撒播草籽模式Fl最低,但与对照组相比差异不显著(P>0.05),说明5种恢复模式均能实现该区排土场生态恢复目标,以人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网修复效果为最佳。研究结果可为筛选西北干旱荒漠区矿区生态恢复模式、促进环境可持续发展提供科学依据。

乌海市表层土壤中多环芳烃的存在水平、来源及生态风险

利用气相色谱—质谱分析了乌海市57个表层土壤样品中多环芳烃(PAHs)的存在水平,进一步研究了其来源和生态风险。结果表明:乌海市表层土壤中PAHs的总质量浓度为38.88~4335.55 ng/g,平均质量浓度为537.66 ng/g。与其他煤矿区的表层土壤中PAHs对比发现,乌海市表层土壤中PAHs各单体的浓度处于中高水平,可能与乌海市煤炭开采强度大和煤化工企业密集有关。采用特征比值法和主成分/多元线性回归方法对土壤中PAHs的来源进行了分析。结果表明,人类活动对研究区域内表层土壤中的PAHs具有重要影响,PAHs主要来源于石油燃烧和煤炭燃烧,贡献率分别为71.5%和28.5%。乌海市表层土壤中PAHs的生态风险评估结果表明荧蒽、菲、二苯并[a,h]蒽和蒽导致生态风险的概率较高。

乌海煤的性质研究及应用

为了掌握乌海煤的煤质及结焦特性,实验研究了乌海煤的常规煤质指标及煤岩参数,分析了乌海煤的奥亚膨胀度和基氏流动度等黏结性指标,研究了乌海煤小焦炉配煤炼焦试验和工业化应用效果。结果表明:乌海煤的煤岩均质镜质体含量较高,且在热态下呈现出较宽的胶质体塑性温度区间和较高的最大流动度;除其硫含量较高外,乌海煤在邯郸钢铁集团大型焦炉生产实践应用表明,用6%乌海煤替代6%南关肥煤,不但能有效降低焦炭生产成本,还能保证焦炭质量的稳定。

乌海矿区矸石山边坡植被重建初期物种多样性及群落稳定性

[目的]针对西北干旱区煤矸石山边坡植被重建初期,探究不同建植年限群落特征的变化规律,为乌海市矿区生态重建的中、后期工作提供依据。[方法]以乌海市矿区美方煤矸石山为研究对象,采用野外样方调查取样的方法,对比分析了矸石山植被重建初期的植物生长状况与群落稳定性。[结果]①研究区植被重建过程中,物种数量明显增加。自然侵入植物种在重建2 a时仅有4种,建植3 a增加至6种,建植4 a已增加至7种。不同植被重建年限群落中白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)均处于优势地位,表明群落正在进行正向演替过程。②随重建年限从2 a增加至4 a,植被平均盖度、地上生物量、群落丰富度指数均增加了1.5倍左右,表明群落结构逐步稳定。③煤矸石山,在植被重建2~4 a时,群落正处于演替初期,群落相似性系数逐年降低,群落结构趋于复杂化,但仍处于不稳定状态。[结论]在矸石山后续的恢复中,在种植矿区典型复垦植物种,例如豆科、禾本科、菊科等植物时,应适当促进适应当地条件的本地物种自然定植,并且通过种植演替后期的本土植物种类在煤矸石山保留当地基因库。

结合实际浅谈乌海市火电项目脱硫方式的选取与发展方向

本文针对乌海市火电行业的特点,通过对国内外烟气脱硫工艺的分析、对比,结合乌海市本地资源特点及目前乌海市存在的固废种类,选择适合本地的烟气脱硫方式,并本着就地取材、以废治废的原则,提出火电厂使用本厂粉煤灰治理本厂锅炉烟气二氧化硫的设想。同时就乌海市实现以废治废提出了几点建议。

乌海矿区排矸场土壤酶活性及其与土壤养分的关系研究

土壤酶对生态系统的物质转化和土壤肥力的形成起着重要作用,研究土壤酶活性变化特征及其与土壤养分之间的关系对矿区排矸场土壤改良及植被恢复具有重要意义。本研究以乌海市平沟煤矿排矸场为研究对象,采用野外调查取样与室内分析相结合的方法,研究了排矸场平台、边坡0~20 cm和20~40 cm土层内3种土壤酶活性和土壤养分的变化特征及二者之间的关系。结果表明:土壤蔗糖酶、纤维素酶和淀粉酶活性均呈现出表聚性;在同一土层,3种土壤酶活性均呈现出纤维素酶>蔗糖酶>淀粉酶的变化规律,且3种酶活性间差异显著;在0~20 cm土层深度内,2种小地形土壤蔗糖酶活性呈现平台显著大于边坡的规律,纤维素酶活性则存在相反规律。2种小地形土壤有机质、全效和速效N、P、K含量均随土层深度增加而减小;且呈现出全效高于速效的变化趋势。影响排矸场土壤蔗糖酶、纤维素酶和淀粉酶活性的主要因子分别为全N、速效K和全K,全N、速效K和有机质,有机质、速效K和碱解N。

乌海市平沟煤矿排土场风化物盐分特征研究

乌海市平沟煤矿位于西北干旱荒漠区,其特殊恶劣的环境条件引起盐渍化,煤炭资源开采过程中排出的土岩混合物堆积形成排土场,在风化淋溶过程中分解盐分,加重排土场土壤盐渍化,严重限制植被生长。本文以平沟排土场为研究对象,通过野外调查采样和室内实验,对露天矿排土场盐分特征进行分析。结果表明:排土场为轻至中度盐渍化,该地区盐分特征具有表聚性,水平分布呈现排土场盐含量是自然地貌的3倍;排土场阴阳离子聚积以Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)为主,整体呈弱变异性,各盐分离子含量在垂直分布上均表现出表层>下层的规律,排土场为Cl^(-)-SO_(4)^(2-)型盐渍化;通过盐分因子的相关性分析,排土场全盐量与Ca^(2+)和SO_(4)^(2-)呈极显著相关,相关系数为0.949、0.984。研究结果可为排土场的耐盐植物种选择提供参考依据。