煤矸石堆存對地表與淺層地下水環(huán)境的影響研究——以淮南潘集礦區(qū)為例.pdf

1、以淮南潘集采煤沉陷積水煤矸石堆存區(qū)為研究對象，區(qū)內(nèi)為多煤層開采，累計開采厚度大，造成地表大面積大幅度沉陷，加之第四系松散層較厚，中間黏土層隔水性良好，淺層地下水水位較高，經(jīng)大氣降水、地表徑流等形成了不同格局的采煤沉陷水域。利用煤矸石進行充填復墾是目前礦區(qū)生態(tài)修復中的一項重要技術(shù)，而煤矸石中含多種礦物及元素，經(jīng)長期淋溶、浸泡、擴散等作用影響外圍水體，進而通過生物富集與食物鏈等危害人類健康和動植物生長。因此研究煤矸石堆存對地表與淺層地下水環(huán)

2、境的影響，對礦區(qū)水質(zhì)綜合利用與管理和礦區(qū)生態(tài)修復具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文通過資料收集和野外勘查，采集不同類型的煤矸石樣品，分析了煤矸石中元素的基本特征;建立了粗塊矸、混合矸、洗選矸三種類型煤矸石堆存試驗田，采集不同類型煤矸石浸出液樣品;依據(jù)堆存條件、時間及范圍對沉陷積水區(qū)進行分區(qū)，采集對應堆存區(qū)地表水樣品，分析了水質(zhì)時空變化特征。研究結(jié)果表明：⑴不同類型煤矸石中F、pb2+、Mg2+含量均呈粗塊矸＞混合矸＞洗選矸;Cr6+含

3、量差異性較小，呈洗選矸＞粗塊矸＞混合矸;Fe呈混合矸＞洗選矸＞粗塊矸;Mn2+呈混合矸＞粗塊矸＞洗選矸;Ca2+呈洗選矸＞混合矸＞粗塊矸；⑵煤矸石對水質(zhì)的影響主要集中于堆存初期，混合矸對水質(zhì)的影響程度基本高于洗選矸和粗塊矸，隨著堆存時間的增加，煤矸石浸出液中Pb2+、Cr6+、Fe、Mn2+的含量均有大幅度降低，pH、F、Ca2+、Mg2+、SO42-含量的降低幅度均較小；⑶堆存區(qū)地表水中Ca2+、Mg2+、SO42-和淺層地下水中各指