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矿井水地下储存过程中典型污染组分去除规律——以内蒙古敏东一矿为例 被引量:15
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作者 杨建 王皓 +2 位作者 王甜甜 王强民 刘基 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2918-2925,共8页
为了查清敏东一矿矿井水水质特征和地下储存过程中典型污染组分去除规律,设计了一种“地表处理+含水层储存”的实验装置,结合现场取样检测、污染组分分析、室内模拟实验等手段开展了相关研究,结果表明,敏东一矿井下矿井水中污染组分来... 为了查清敏东一矿矿井水水质特征和地下储存过程中典型污染组分去除规律,设计了一种“地表处理+含水层储存”的实验装置,结合现场取样检测、污染组分分析、室内模拟实验等手段开展了相关研究,结果表明,敏东一矿井下矿井水中污染组分来源于天然地下水和煤炭生产,其中来自地下水的Fe,F,Mn等离子超标1.0~3.0倍;煤炭开采造成的污染包括COD、浊度、氨氮、总大肠菌群,分别超标69.67~192.33倍、24.16~55.17倍、0.52~1.10倍和4.33~7.67倍;石油类组分超标则表明矿井水中出现了一定程度的有机污染。混凝沉淀实验中,20.0 mg/L PAC条件下,浊度和COD分别降至13.60 NTU和4.73 mg/L;在常规处理(混凝沉淀)去除悬浮物和COD的基础上,采用“地表处理和含水层储存”的实验模拟工艺,利用地表包气带孔隙介质过滤、氧化反应等作用,使浊度<1.0 NTU,TOC含量=1.097~1.128 mg/L,UV254=0.026~0.037 cm-1,NH4质量浓度0.1 mg/L,地表处理段出水已经满足当地地下水条件;含水层储存过程中,还原环境还可以进一步去除矿井水中有机组分,使TOC含量和UV254进一步降至0.48~0.54 mg/L和0.005~0.008 cm-1。另外,利用三维荧光光谱指纹可以进一步查清矿井水中有机组分种类和去除过程,实验源水中主要出现了Ⅲ区的多环芳烃类有机物(荧光强度(fluorescence intensity,FI)=4147)和Ⅴ区的腐殖质类有机物(FI=3140);地表处理后,Ⅲ区和Ⅴ区的FI分别降至2033~3140和2201~2760,结合UV254的变化特征可以看出,好氧阶段优先去除大分子/多环芳烃类有机物,再经过含水层储存,Ⅲ区的FI进一步降至1496~1779,Ⅴ区的FI则≤1638。采用“地表处理+含水层储存”的矿井水处理储存模式,可以有效去除煤炭开采产生的污染组分,保障矿井水地下储存的水质安全。 展开更多
关键词 典型污染组分 矿井水 地表处理 含水层储存 煤炭生产 生态脆弱区
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趵突泉泉域岩溶水典型污染组分变化特征及污染途径 被引量:15
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作者 孙斌 邢立亭 李常锁 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期810-818,共9页
济南趵突泉水闻名天下,自20世纪50年代以来岩溶地下水水质发生较大变化。利用收集与实测的近60年的水化学数据,选取矿化度、NO_3^-、SO_4^(2-)、Cl^-典型水化学指标,结合水文地质条件及人类活动影响,对山前三个典型富水地段岩溶地下水... 济南趵突泉水闻名天下,自20世纪50年代以来岩溶地下水水质发生较大变化。利用收集与实测的近60年的水化学数据,选取矿化度、NO_3^-、SO_4^(2-)、Cl^-典型水化学指标,结合水文地质条件及人类活动影响,对山前三个典型富水地段岩溶地下水化学变化特征进行研究,并揭示泉域西部、中部、东部三个富水地段岩溶水水质污染途径。结果表明,1986年以前,三富水地段水质变化特征相似,均呈小幅增长趋势,而1986年以后差异显著。其中,西部富水地段除90年代以外,岩溶水中典型污染组分含量总体涨幅较小,地下水主要污染途径为点源—表流阶段入渗型;中部富水地段岩溶水中典型污染组分呈稳步增长趋势,地下水主要污染途径为面源—降雨间歇入渗型;东部富水地段岩溶水中常规离子组分涨幅最大,地下水主要污染途径为点源—开采越流入渗型。研究结果对泉域三个富水地段岩溶地下水保护具有重要指导意义。 展开更多
关键词 富水地段 岩溶水 典型污染组分 污染途径 趵突泉泉域
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蒙陕接壤区矿井水中典型污染组分特征及来源 被引量:6
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作者 杨建 王皓 +2 位作者 王强民 张溪彧 王甜甜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1687-1696,共10页
蒙陕接壤区是我国能源兜底保障的核心区域,但是煤炭开采过程中产生的大量矿井水,常常含有多种污染组分,只有查清污染组分来源及特征,才能更加科学合理地处理利用矿井水资源。本研究在查清蒙陕接壤区地质、水文地质和煤炭开采扰动等条件... 蒙陕接壤区是我国能源兜底保障的核心区域,但是煤炭开采过程中产生的大量矿井水,常常含有多种污染组分,只有查清污染组分来源及特征,才能更加科学合理地处理利用矿井水资源。本研究在查清蒙陕接壤区地质、水文地质和煤炭开采扰动等条件的基础上,对煤层顶板含水层水文地球化学特征、矿井水中典型污染组分特征开展了研究,并分析了这些典型污染组分的来源。结果表明:蒙陕接壤区根据煤层埋深条件可分为浅埋区、中深埋区和深埋区,浅埋区矿井水来源为煤层顶板所有含水层水,中深埋区矿井水来源为煤层顶板延安组、直罗组风化基岩和完整基岩含水层水,浅埋区和中深埋区第四系和侏罗系地下水中TDS质量浓度均低于1000 mg/L;深埋区矿井水来源于煤层顶板侏罗系延安组、直罗组含水层,封闭条件下长期水岩作用,导致地下水中TDS质量浓度>1000 mg/L,主要超标组分为Na^(+)、Ca^(2+)和SO_(4)^(2-)。矿井水中污染组分包括2类来源:一类来自顶板含水层,长期水岩相互作用导致离子组分进入水体中;另一类来自煤矿井下生产活动,煤岩屑、粉尘、机油等释放,导致悬浮物、氮、有机物等污染溶入水体中。浅埋区和中深埋区矿井水中TDS质量浓度低于1000 mg/L,主要为弱碱性HCO_(3)-Ca型水;深埋区矿井水中TDS质量浓度为1824.00~3684.00 mg/L,Na^(+)和SO_(4)^(2-)离子浓度增加占比最大;地下水进入采空区后,均会进一步发生水岩相互作用,导致Na^(+)、SO_(4)^(2-)等离子浓度出现一定程度升高。大部分煤矿矿井水中COD出现了超标,但是TOC浓度和UV_(254)均较低,矿井水中有机物以悬浮态为主;3DEEM光谱检测结果发现溶解态有机物主要为天然的氨基酸类和腐植质类,各类有机物荧光强度偏低,矿井水中有机污染物含量较少。 展开更多
关键词 典型污染组分 矿井水 蒙陕接壤区 地下水 水岩作用
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