安徽矾矿土壤重金属污染源解析模型对比与优选

矿区资源开采导致土壤污染日益严重,直接影响周边土壤、水体环境的稳定性,精准预测重金属污染源解析对矿山修复、治理具有重要指导作用。在前期研究基础上,为提升土壤介质模型的解释度,进一步选取了土壤重金属源解析评价中成熟度高且精准性好的正定矩阵因子分析法(positive matrix factorization, PMF)及绝对因子分析-多元线性回归(absolute factor analysis-multiple linear regression, APCS-MLR)模型,以充实前期UNMIX多元受体模型分析矾矿土壤重金属污染来源及源贡献率的结果,结合生态风险评价方法,对比定量条件下最适宜解析研究区域源的模型。结果表明:1)生态高风险区域主要集中在研究区南部和东部,Cd是矿山主要风险元素,地累积指数(index of geoaccumulation)均值3.75与潜在生态风险指数(potential ecological risk index)均值731.22解析结果高度一致,但潜在生态危害指数的结果综合性更好。2)对比3种模型的污染源解析结果,PMF模型解析出4个污染源:分别为燃煤源、自然-交通综合源、自然源和大气沉降源,源贡献率分别为38.15%、20.62%、24.28%、16.95%。3)PMF模型的总体变量拟合优度R2达到了0.96,拟合效果最好。PMF模型模拟数据会集中采样点误差,确定最适污染源数目及相应污染物贡献率,使得源解析结果更精准,更适用于复杂的矿山污染土壤情况,符合实际研究情况。该研究结果可为后续矿区开采后污染土壤的修复治理工作提供溯源依据参考。

旬阳铅锌矿带地质环境问题现状及治理对策

旬阳铅锌矿带铅锌矿资源多年粗放式开发,导致地质环境问题逐步显现,主要表现为由采矿活动引发的地质环境污染、矿山土地资源损毁及矿山地质灾害隐患等。对旬阳铅锌矿带环境问题现状进行了详细分析和总结,并提出相应的地质环境治理对策。

滴灌技术在矿山环境治理项目中的应用研究

目前,矿山环境治理项目在养护过程中,绝大部分仍采用水罐车拉水、结合人工灌溉方式,极少采用农田灌溉中日益发展完善的喷灌、滴灌等高效节水灌溉技术,灌溉效率低和用水浪费的问题普遍存在。通过滴灌技术与常规养护方式在节水、省工及绿化等方面的对比研究,评价滴灌技术在矿山环境治理绿化养护过程中的适用性,为滴灌技术在矿山环境治理项目的推广应用提供技术支撑和模式借鉴。

矿山地质环境保护与恢复治理对策研究:以秦岭南麓某金矿为例

针对秦岭南麓某金矿存在的矿山地质环境问题,通过资料收集和矿山地质环境现场调查,在对矿山地质环境进行现状评估和预测评估的基础上,分析总结了矿山地质环境问题,梳理了地质灾害类型、规模、分布、危害情况和发育趋势。结合矿山实际情况,提出泥石流隐患、地面塌陷、滑坡及尾矿库废水的防治对策,通过开展地质灾害隐患治理,修复被破坏的地形地貌、植被复绿,逐步恢复矿区水土保持功能,可最大限度地削弱或降低矿山地质环境问题造成的影响。该研究可为类似矿山恢复治理工作提供参考和借鉴。

南非矿山环境管理制度研究及启示

完善的矿山环境管理体制对保障矿山绿色可持续发展具有重要意义。概述了南非矿山环境保护监管体系、法律法规,及典型的环境保护制度,以此为样本对比分析了我国矿山环境管理存在的问题,提出了在矿山监管中强化多部门协同、在政策制定中强化科技创新、完善矿山闭矿程序和要求的建议。

废弃矿山环境修复工作系统探讨

废弃矿山环境修复是还自然环境“历史旧账”的过程,是环境保护的一项至关重要的工作,该工作涉及领域广泛、投入资金量大、修复时间长、工作任务艰巨。为了优化废弃矿山环境修复工作方式,确保该项工作能够有序高效进行,首先,总结以往废弃矿山环境修复模式在构建过程中的不足之处,包括模式选定流程的缺乏和模式相对应技术的不明确;其次,建立一套能够快速且准确构建的修复模式,并且根据修复模式准确锁定修复技术的工作系统,该工作系统是以矿山的实际环境情况和矿山环境修复基本原则为基础、以修复目标为导向、以修复模式为框架、以修复技术为手段的优化组合;最后,以甘肃省定西市岷县某金矿历史遗留矿山的环境修复工程为实例,分析该工作系统对于废弃矿山环境修复工作的效果。废弃矿山环境修复工作系统的合理性与科学性对建成“绿水青山”的生态环境目标和“可持续发展”的经济建设目标有着深远的影响。

煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响研究

煤矿固体废弃物是煤炭开采、洗选和利用过程中产生的一种工业固体废弃物。我国煤矿固体废弃物虽然利用率逐年上升,但现阶段的堆存量仍然很大,它不仅侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文通过系统检索知网、Web of Science和Google Scholar数据库,收集了2014—2024年间关于煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响方面的研究文献,综合分析发现,煤矿固体废弃物对环境的影响主要表现在:①煤矿固体废弃物在堆存过程中产生的多环芳烃、SO_(2)等气体和细颗粒物,会对大气产生污染;②煤矿固体废弃物中的重金属在淋滤过程中会污染周围地下水;③煤矿固体废弃物中的Cd、Cr、Hg等重金属元素会通过风化、浸出等过程向周围土壤迁移释放,造成严重的重金属污染。基于安全、环保、监测等相关规定,结合目前综合利用和处理现状,提出了今后煤矿固体废弃物的研究重点。

矿山环境正效应开发利用适宜性评价理论与方法

改革开放以来,矿产资源开发为国家经济发展做出巨大贡献,由于多数矿产资源具有不可再生性,相当数量的矿山面临着资源枯竭、关闭。如何开发利用这些矿山所留下的矿山环境正效应资源将成为延长矿业产业链、保障能源绿色低碳发展、实现“碳达峰、碳中和”战略目标的重要支撑。为了科学开发矿山适宜的环境正效应资源,以矿山环境正效应开发利用中的“资源、能源、科普文娱、生态碳汇”4类目标为研究对象,基于矿山供给本体特征、特定市场需求及开发利用条件的“供给(Supply)-需求(Demand)-开发(Development)”(SDD)约束组合,创建了包含6类一级约束、38个相应属性二级约束的矿山环境正效应开发利用评价约束体系;根据开发利用目标导向的原则,依据目标特征组建了18项实施项目单目标评价指标集;构建了单目标适宜性评价模型,引入三角模糊数确定指标权重,并依据适宜性指数划定了“适宜、较适宜、较困难、困难”四类适宜性分级标准。此外,鉴于矿山环境正效应开发利用系统复杂性,剖析了各开发利用目标的逻辑关系,提出了基于经济、生态、社会效益综合最优理念的矿山环境正效应开发利用多目标线性评价理论,通过理想点法或单目标线性规划求解,获取矿山环境正效应开发利用多目标效益综合最优解或最适宜集。最后,从国家战略、社会需求、流域生态、正效应市场开发等角度,展望了矿山环境正效应开发利用及其系统评价落地的重要意义。

磁改性生物质炭渣对酸性矿山废水中Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附研究

针对酸性矿山废水(Acid Mine Drainage, AMD)中Cu^(2+)和Pb^(2+)含量过高,生物质炭渣吸附能力有限等问题,以工业固体废弃物生物质炭渣为原材料,采用高锰酸钾和硫酸亚铁对生物质炭渣进行磁改性,制备生物质炭渣负载MnFe_(2)O_(4)的复合磁性材料(BC-MF),并将BC-MF作为去除酸性矿山废水环境中Cu^(2+)和Pb^(2+)的吸附剂。基于单因素试验方法,探究pH值、温度、初始质量浓度、吸附时间、共存金属离子等因素对BC-MF吸附Cu^(2+)和Pb^(2+)性能的影响,并将吸附动力学、吸附热力学、吸附等温线与扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)、X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)、磁滞回线测试(Vibrating Sample Magnetometer, VSM)、Zeta电位(Zeta potential)等表征方法结合,研究MnFe_(2)O_(4)磁改性生物质炭渣吸附Cu^(2+)、Pb^(2+)的机理。结果显示,改性后的BC-MF对Cu^(2+)和Pb^(2+)的去除率均提升20百分点以上,且吸附饱和质量比分别为18.04 mg/g和24.98 mg/g。表征结果显示:MnFe_(2)O_(4)磁性颗粒成功负载到BC-MF上,并使之具有磁性;BC-MF对Cu^(2+)和Pb^(2+)吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型,吸附过程是为化学吸附为主的单层均相吸附;热力学结果表明该吸附过程属于自发进行的熵增过程。

尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展

随着我国矿业行业的绿色转型,尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战。当前我国尾矿存储总量已超过200亿t,导致了严重的环境污染和资源浪费。为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用,减轻尾矿处理的环境和经济负担,开辟尾矿的资源化创新路径,推动绿色矿山建设,实现资源的可持续利用与环境保护的平衡,聚焦尾矿在环保和建筑材料领域的资源化利用,研发了尾矿基环境功能材料和高附加值建筑材料制备关键技术,涵盖尾矿脱色剂、重金属吸附材料、陶瓷釉料、发泡陶瓷和高密实混凝土等技术。首先,尾矿与偏高岭土和表面活性剂混合,通过碱溶工艺研发高效食品废水脱色剂,脱色效率超过95%。针对废水中的重金属污染,通过高温焙烧和后处理工艺提升尾矿的吸附性能,可有效去除污水中的铅、镉等重金属。其次,尾矿被用作陶瓷釉料的替代原料,通过优化配方和烧制工艺,开发低成本且环保的陶瓷釉料。通过优化发泡陶瓷的配方和烧制工艺,成功制备出具有优良强度、保温性和防火性的材料,其尾矿掺入量高达65%,节省原料成本40%~50%。通过将尾矿与其他矿物原料结合,开发出耐腐蚀、低孔隙的新型高密实混凝土,强度提升5%~20%,水渗透系数减小10%~35%,适用于海洋工程等恶劣环境。尾矿在环保、建筑材料领域的资源化利用不仅解决了环境问题,还为绿色矿业和可持续发展提供了创新技术路径。研发的尾矿综合利用技术将尾矿资源化应用于多个领域,包括环保(废水脱色、重金属吸附)和建筑材料(陶瓷釉料、发泡陶瓷、高密实混凝土)。通过优化尾矿的配方和工艺,显著提高了尾矿的环保性和性能,特别是在食品废水脱色、污水中重金属吸附和发泡陶瓷强度、保温性等方面表现突出,开辟了尾矿高效利用的新途径,不仅提升了尾矿的附加值,还为环保和建筑材料行业提供了可行的解决方案,推动了绿色矿山建设,促进了矿产资源的可持续利用。通过将尾矿替代传统材料,成功降低了生产成本并提升了环保性,具有较强的市场竞争力,助力绿色矿业的发展,为环境保护和可持续发展贡献了创新的技术路径。

考虑环境参数的农业生产数据深度挖掘仿真

农业生产数据受到多种因素的影响,如气候、土壤、病虫害等,这些因素会导致数据存在较大的误差和不确定性,从而影响数据挖掘的准确性。为了能够获取精准的农业生产数据深度挖掘结果,提出一种环境参数影响下农业生产数据深度挖掘算法。分析环境参数对农业生产数据和农业生产数据深度挖掘的影响。采用支持向量机聚类和数据域描述方法,对全部农业生产数据展开样本数据归类处理。根据原始空间农业生产数据属性值的极值,确定样本的属性范围。利用获取的支持向量提取规则,完成农业生产数据深度挖掘。实验结果表明,所提算法的农业生产数据拟合度大于0.75,且挖掘准确性保持在0.9以上,表明上述算法可以获取高精度和高效率的农业生产数据深度挖掘结果。

废弃矿山固废环境风险评价方法与分级监管建议

中国是矿业大国,矿种丰富,造成历史遗留矿山众多。因矿种类型复杂、不同地区气候差异大、水文地质条件不同以及周边环境敏感度迥异,致使其环境风险不明,环境污染底数不清,目前仍缺乏针对历史遗留矿山环境风险的评价方法体系。本研究尝试建立了一种基于层次分析法的历史遗留矿山环境风险评估方法,选择具有主导作用、代表性的12项指标构建了基于评价目标层、评价准则层与评价因子层的历史遗留矿山固废环境风险评价三级指标体系,包括矿种类别、固废属性、自然条件、管理措施、保护目标与环境质量等,构建了判断矩阵并通过一致性检验,明确了各影响要素的权重。根据实际赋分情况,将历史遗留矿山环境风险等级分为一般、较大和严重三个等级。在此基础上提出了针对不同风险等级应采取的管理措施:自然衰减、风险管控与修复治理。最后将建立的评价方法应用于某地区的10个历史遗留矿山的环境风险评价,结果显示该地区一般、较大和严重风险的矿山数量分别为7、2和1,评价结果可为历史遗留矿山的差异性环境监管工作提供参考。

金属矿山的主要矿山地质环境问题探讨

矿山地质环境关系到矿山开采对周围环境的影响程度,是矿山生态环境修复的重要基础。金属矿山具有其自身特点,本文对金属矿山的主要矿山地质环境问题进行了探讨,并分析了造成此类问题的常见原因,以期为其他金属矿山地质环境问题提供参考。

四种环境材料单施对煤矿区土壤结构和性状的影响研究

为解决煤矿区土地复垦中表层土壤结构差、持水能力低和养分贫瘠等问题,通过土壤培养模拟试验,研究了单施聚丙烯酸钾、黑矾、生化腐植酸和煤基腐植酸等4种材料对土壤改良的效果,并确定了适宜的施用量。结果表明:与对照(CK)相比,4种材料中聚丙烯酸钾能显著降低土壤容重,提高孔隙度和田间持水量,其添加量5 g·kg^(-1)施用7 d时,容重较CK降低了14.02%,孔隙度、田间持水量分别提高了28.31%、54.32%;黑矾能降低土壤pH和速效养分,当添加量5 g·kg^(-1)施用25 d时,pH、有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别降低了0.21、30.24%、56.81%、9.77%;两种腐植酸对土壤容重、田间持水量、pH、速效养分均有影响,添加8 g·kg^(-1)生化腐植酸作用25 d时,有效磷和碱解氮较CK提高了15.18%、55.83%,pH降低了0.38,而添加5 g·kg^(-1)煤基腐植酸时,有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别提高了12.38%、28.72%、11.47%。研究表明,4种材料能不同程度改善土壤结构、提升水分保持能力、增加速效养分含量。

干旱区废弃矿山环境地质问题现状及生态修复方案:以包头市为例

包头市蕴藏较多的矿产资源,矿产开采为其提供了高速的经济发展,同时也带动周边相关产业的进步。但开采后的矿山大多存在无人管理的情况,许多废弃矿山的周边存在一系列环境地质问题和生态环境破坏问题,主要有占用和破坏土地资源、岩石裸露、地表植被破坏、采矿废渣、固体废弃物、地面塌陷等问题。本文针对上述废弃矿山环境地质问题分别提供修复方案,主要以生态修复手段为主辅以人工措施,如机械清除、土地复垦、植被恢复和回填等措施,通过上述措施将遭到破坏的生态系统逐步恢复其原本的面貌,使生态系统得到更好的改善。

绿色矿山中环境保护技术的应用

“绿色矿山”是指在资源开发的全过程中,实施科学有序开采。我们旨在实现环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、管理信息数字化和矿区社区和谐化的矿山。就目前的国际大形势而言,构建绿色低碳的工业体系,不仅是实现应对气候变化目标的必要手段,对工业的可持续发展同样意义重大。同样的对于矿业发展而言,环境保护,节能减排迫在眉睫。针对矿产开发的污染形式,依据矿产企业的环境治理出发点,提出矿产企业绿色矿山建设新技术、新方案,为实现矿业企业绿色、文明、和谐、可持续发展奠定了一定基础。

煤矿井下散射环境雾化图像的气室仿真方法

在粉尘环境中,井下监控图像会出现雾化退化现象,而在井下难以进行环境控制实验开展图像雾化的研究。因此,文章利用相对平均梯度定义图像雾化程度、分析了井下粉尘粒径构成、提出了井下粉尘配比方法、设计并搭建仿真气室模拟井下雾化图像。结果表明:利用平均梯度定义的雾化程度优于其他常用评价参数,其评价结果与人眼判断结果相符,而井下图像的雾化退化程度可以达到80%,此时图像的细节信息基本被雾化影响所掩盖;井下粉尘样本的测试结果显示:99%的井下粉尘粒径小于30μm,粒径小于10μm的粉尘的粒子数占比约为93%;利用仿真气室生成的雾化图像不仅可以涵盖井下图像雾化程度范围,相较于雾化算法生成的结果,具有更准确地模拟粉尘下的光散射扩散效果的优点。

国家级绿色矿山建设的环境保护要求

根据最新的《国家级绿色矿山建设评价指标》,国家级绿色矿山建设评价指标的40%先决条件、75.5%的三级评价指标涉及环境保护要求;涉及环境保护要求的评价指标分值达到75.0%。评价指标中明确列出的依据或标准有64.2%为环境保护要求类,其中,评价指标依据中有13处明确要求“符合环评批复相关要求”。矿区环境、资源开采、资源综合利用、绿色低碳、生态修复与环境治理、科技创新与规范管理6个方面均对绿色矿山建设的环境保护工作提出了具体考核要求。因此,要想取得国家级绿色矿山资格,做好环境保护工作是前提,也是基本要求。

离子型稀土镁盐浸矿开采工艺中环境特征因子控制要求初探

镁盐体系原地浸矿工艺是一种新型离子型稀土矿绿色开采工艺,与传统的硫酸铵浸矿工艺相比,新工艺避免了氨氮污染问题,但伴随镁盐浸矿开采工艺产生的镁、TDS等特征因子同样是环保重点管控的指标,明确其环境控制要求是新工艺环保管理和环境影响评价的前提。本文介绍了国内外有关镁的环境标准,通过文献调研、标准类比、限值反演等方法,综合镁盐浸矿工艺特征、区域水环境质量、特征因子对环境和人体危害程度等因素,初步提出镁盐浸矿工艺相对合理的特征因子控制要求。建议地下水中镁的标准限值参考波兰的标准(取100 mg/L),地表水中镁的标准限值建议取100 mg/L;废水中镁的排放控制限值建议取500 mg/L或不设置排放限值,通过硫酸盐排放管控间接控制镁的排放影响。

基于矢量多边形的湘西北矿山地质环境综合评价

目的:长期不合理利用矿山资源导致水土流失、耕地面积减少、生态系统被破坏。为了合理利用矿产资源,恢复治理矿山地质环境,以湘西北为研究对象。方法:通过考虑三种评价类型八个评价因素(人口密度、地表坡度、降雨状况、工程岩组、地质构造、矿山占地、地质灾害、森林覆盖率),对其进行专家评估权重评估,经过计算得到Q值,创新之处是运用矢量多边形法叠加GIS分析开展本地矿山地质环境评价工作。基于地理信息系统技术进行制图,对研究区各区县矿山环境等级定级。结果:直观的评价湘西北区域矿山环境一般。意义:可为湘西北矿山环境管理以及生态修复提供一定的参考依据以及其他矿山评价提供理论依据。