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题名煤矿酸性“老窑水”低Ca/Mg成因机制
被引量：3
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作者
石维芝
赵春红
梁永平
韩占涛
谢浩
唐春雷
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机构
中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室
中国地质大学(北京)
生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心
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出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期511-521,共11页
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基金
中国地质调查局地质调查项目(DD20190334,DD20221758)
国家自然科学基金项目(41902256)。
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文摘
山西省阳泉市山底河煤矿“老窑水”循环系统多年水质监测数据计算结果显示,煤矿酸性“老窑水”的Ca/Mg值普遍偏低,且存在Ca/Mg值随酸化程度的增强(SO_(4)^(2−)含量增加或pH减小)而减小的规律。针对这一问题,结合研究区的地球化学物源条件,通过室内试验以及野外监测水样的石膏、方解石、白云石矿物饱和指数与pH变化关系,分析煤矿酸性“老窑水”低Ca/Mg值的成因机制。研究表明:区内石炭系-二叠系的煤系地层中碳酸盐岩夹层、分散状态分布的菱镁矿、黄铁矿是“老窑水”中Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2−)的物质来源;在黄铁矿氧化水解形成的以硫酸根为主导的酸性溶液中(pH为2.0~4.5),代表硫酸对石膏、方解石、白云石可溶解性的饱和指数排序为石膏>方解石>白云石,受石膏在高浓度硫酸活性降低并发生沉淀、方解石溶解受Ca^(2+)同离子效应抑制和饱和状态的平衡调节的综合影响,使Ca^(2+)相对含量减少,由于MgSO_(4)溶度积大于CaSO_(4),故Mg^(2+)含量未受上述约束(或较低),脱白云岩化反应可因Ca^(2+)含量随石膏沉淀而继续进行,加之区内有菱镁矿的溶解,使得Mg^(2+)相对含量增加,最终出现了镁矿酸性“老窑水”Ca/Mg值低的结果。Ca/Mg值可作为煤矿酸性“老窑水”的污染特征指标,应用于环境影响评价。
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关键词
山底河
煤矿酸性“老窑水”
低钙镁比值特征指标
成因机制
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Keywords
Shandi river basin
acid goaf water in coal mine drainage
characteristic index of low Ca/Mg ratio
genetic mechanism
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分类号
P641.1
[天文地球—地质矿产勘探]
X752
[天文地球—地质学]
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