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济宁三矿煤矸石中重金属释放规律的浸泡试验研究 被引量：6
1
作者 贾红霞 肖昕 +2 位作者 张双 白新雷 孙宗连 《洁净煤技术》 CAS 2009年第6期97-101,共5页
以济宁三矿不同风化程度的煤矸石为对象,在浸泡条件下的研究实验结果表明:①新旧矸石浸泡液pH值均在7～8,符合地表水环境质量Ⅲ类标准规定范围。矸石中Cr含量最大,其次是Mn、Zn、Pb,相对少量的Cu、Cd,其中Cr、Cd的含量超过土壤环境质量... 以济宁三矿不同风化程度的煤矸石为对象,在浸泡条件下的研究实验结果表明:①新旧矸石浸泡液pH值均在7～8,符合地表水环境质量Ⅲ类标准规定范围。矸石中Cr含量最大,其次是Mn、Zn、Pb,相对少量的Cu、Cd,其中Cr、Cd的含量超过土壤环境质量Ⅲ类标准。②同种金属在不同风化程度煤矸石浸泡实验中呈现不同的释放规律:如新矸石中的Cu在初期达到浓度峰值,旧矸石中在后期;除Pb在旧矸石中的浸出浓度峰值大于新矸石外,其他几种金属在新矸石的浓度峰值均大于旧矸石,且Cr、Pb和Cd的浓度峰值超过地表水环境质量Ⅲ类标准。 展开更多
关键词 重金属 风化煤矸石 浸泡
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不同有机物料对风化煤矸石污染释放及介质养分的影响 被引量：5
2
作者 罗有发 吴永贵 +3 位作者 付天岭 吴东墨 刘桂华 姜志云 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期82-87,共6页
为评价常见不同有机物料添加对风化煤矸石污染物释放及介质养分的影响,分别在风化的富硫煤矸石介质中添加质量比为1%的腐殖酸、牛粪、沼渣、剩余污泥和空白煤矸石5个处理,稳定7 d后测定煤矸石浸出液的酸度、铁、锰、硫酸根等特征污染组... 为评价常见不同有机物料添加对风化煤矸石污染物释放及介质养分的影响,分别在风化的富硫煤矸石介质中添加质量比为1%的腐殖酸、牛粪、沼渣、剩余污泥和空白煤矸石5个处理,稳定7 d后测定煤矸石浸出液的酸度、铁、锰、硫酸根等特征污染组分及氮、磷素等介质养分指标。结果表明:风化煤矸石浸出液具有较强的酸度(p H=2.4),较高的氧化还原电位(Eh=403 m V)、电导率(EC=3 653μS/cm),并含有较高浓度的铁、锰、硫酸根(总Fe=483 mg/L,Mn=4.58 mg/L,SO42-=3 005 mg/L)及多种重金属离子(Cu=1.33 mg/L,Zn=0.75 mg/L)。少量腐殖酸的存在,在一定程度上能降低风化煤矸石浸出液的p H、明显提高盐度,但对Eh、铁、锰、硫酸根及有害金属离子含量影响不明显,同时能有效提高煤矸石介质中有效磷的含量。少量沼渣、牛粪、剩余污泥的添加都能有效提高风化煤矸石的p H,降低盐度、Eh、总铁及硫酸根含量,特别是污泥、牛粪表现出相对较好的污染控制效果;同时,沼渣、牛粪、剩余污泥的添加均显著(p<0.05)改善风化煤矸石介质中全氮、全磷含量,且能够极显著(p<0.01)改善介质有效氮、有效磷等矿物养分的含量,但在一定程度上能促进Mn、Cu、Pb、Zn、F-多种有害离子的溶出,剩余污泥的添加能明显增加煤矸石浸出液中Zn的溶出,在施用中应注意防范。 展开更多
关键词 有机物料 风化煤矸石 污染释放 矿物养分
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模拟降雨条件下重构阻水层对坡面风化煤矸石产流产沙的影响
3
作者 张颂扬 张巍 +2 位作者 杨鹏辉 杨思远 杨海龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期101-109,共9页
[目的]为缓解水分因子对高寒矿区扰动土体无法形成冻土带来的不利影响,研究提出扰动土体下方添加高阻水性材料亲水性聚氨酯(W-OH)重构底部阻水层(近似无缝隙的不透水层)的设计方案,分析重构阻水层后高寒矿区风化煤矸石坡面入渗、产流和... [目的]为缓解水分因子对高寒矿区扰动土体无法形成冻土带来的不利影响,研究提出扰动土体下方添加高阻水性材料亲水性聚氨酯(W-OH)重构底部阻水层(近似无缝隙的不透水层)的设计方案,分析重构阻水层后高寒矿区风化煤矸石坡面入渗、产流和产沙的变化特征,为高寒矿区扰动坡面冻土重现以及重构阻水层的坡面水土流失防治提供理论支撑。[方法]通过人工模拟降雨试验,研究在60和90 mm/h降雨雨强条件下,重构阻水层(添加W-OH浓度0%,1.5%,2.5%,3.5%,4.5%)后不同坡度条件的(3种坡度5°,15°,25°)的风化煤矸石坡面入渗特性和水土流失变化规律。[结果]①重构阻水层后的煤矸石坡面稳定入渗率较自然坡面明显降低,且与W-OH添加浓度呈负相关关系;②煤矸石坡面产流率随时间变化呈现先快速上升后逐渐平稳的变化趋势,平均产流率与W-OH添加浓度呈现正相关关系,添加浓度为1.5%,2.5%,3.5%,4.5%W-OH的煤矸石坡面平均产流率较自然状态增加26.75%,38.02%,46.90%,63.23%;③坡面平均流速与降雨雨强、W-OH添加浓度和坡度均呈正相关关系,影响程度表现为:降雨雨强>坡度>W-OH添加浓度。④坡面产沙率随时间变化曲线多为“单峰”曲线,呈现先迅速上升随后缓慢下降最终趋于稳定的变化趋势,添加浓度为1.5%,2.5%,3.5%,4.5%W-OH的煤矸石坡面平均产沙率较自然状态增加26.98%,49.48%,71.64%,94.01%。[结论]重构阻水层对坡面风化煤矸石渗透性能降低明显,能有效帮助高寒矿区扰动坡面的冻土恢复和形成,但入渗率的降低使坡面更容易产生径流,增加了地表的产流产沙,可配置一定的水土保持措施。 展开更多
关键词 入渗率 产流率 产沙率 风化煤矸石
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不同类型天然碳酸盐矿物对风化煤矸石污染物释放的影响 被引量：4
4
作者 王虎 吴永贵 +3 位作者 付天岭 舒艳 徐巡 周佳佳 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期35-41,共7页
为评价喀斯特背景条件下天然碳酸盐矿物对风化煤矸石典型污染物释放的控制效果,在风化煤矸石中分别添加纯品碳酸钙及3种典型天然碳酸盐矿物(石灰石、白云石、方解石),对混合物浸出液特征污染组分进行分析。结果表明,纯品碳酸钙及3种天... 为评价喀斯特背景条件下天然碳酸盐矿物对风化煤矸石典型污染物释放的控制效果,在风化煤矸石中分别添加纯品碳酸钙及3种典型天然碳酸盐矿物(石灰石、白云石、方解石),对混合物浸出液特征污染组分进行分析。结果表明,纯品碳酸钙及3种天然碳酸盐矿物均能有效缓冲风化煤矸石的酸度,并显著抑制Fe2+、Mn2+、Cu2+、SO2-4等多种特征污染物的溶出,但天然碳酸盐矿物对Zn2+释放的控制效果不明显,特别是方解石在一定程度上甚至促进了Zn2+的释放。在污染控制效果上,纯品碳酸钙的控制效果最优,其次是石灰石,而白云石和方解石对污染物的控制效果相对较差,两者处理后风化煤矸石浸出液中溶出组分没有明显差异。 展开更多
关键词 风化煤矸石 碳酸钙 碳酸盐矿物 污染释放 污染控制
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外源有机酸添加对风化煤矸石污染释放及重金属有效性的影响 被引量：4
5
作者 罗有发 吴永贵 +3 位作者 付天岭 吴东墨 蒙庆君 周佳佳 《地球与环境》 CAS CSCD 2015年第6期680-686,共7页
为评价不同类型有机酸对风化煤矸石污染释放的影响,通过在风化煤矸石中添加不同种类的外源有机酸(腐殖酸、柠檬酸、草酸、水杨酸)进行处理,分析稳定7d后煤矸石浸出液的特征污染组分及TCLP提取态重金属含量。结果表明:对照处理组的风化... 为评价不同类型有机酸对风化煤矸石污染释放的影响,通过在风化煤矸石中添加不同种类的外源有机酸(腐殖酸、柠檬酸、草酸、水杨酸)进行处理,分析稳定7d后煤矸石浸出液的特征污染组分及TCLP提取态重金属含量。结果表明:对照处理组的风化煤矸石浸出液具有典型的酸性矿山废水特征。添加少量柠檬酸、草酸和水杨酸能显著(p<0.05)降低风化煤矸石浸出液的pH和Eh值、明显增加浸出液的盐度、亚铁、总铁和硫酸盐含量,然而腐殖酸处理对浸出液pH、EC、Eh无明显影响,且可降低浸出液硫酸盐含量。少量外源有机酸添加均能不同程度促进风化煤矸石中Fe、Mn、Cu、Zn元素溶出,其中水杨酸处理对4种金属元素的溶出量较大。然而4种外源有机酸处理则能有效抑制Pb溶出,其中柠檬酸、水杨酸处理抑制效果最明显。有机酸添加对风化煤矸石的重金属有效性影响表现为4种外源有机酸处理均能明显增加风化煤矸石中Mn元素的有效性,降低Zn元素的有效性,但对Fe元素的有效性影响不明显。4种外源有机酸添加对煤矸石中Cu元素有效性具有不同程度的影响,其中腐殖酸、草酸处理能明显降低Cu元素有效性,而柠檬酸和水杨酸处理则明显增加Cu的有效性。 展开更多
关键词 有机酸 风化煤矸石 重金属 有效性
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不同类型伴随阴离子钙盐对风化煤矸石污染物释放的影响 被引量：3
6
作者 王虎 吴永贵 +3 位作者 付天岭 罗有发 周佳佳 徐巡 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期3043-3050,共8页
在岩溶地区煤矿山污染修复过程中,钙盐在风化的酸性煤矸石污染物质控制方面发挥着至关重要的作用,为评价不同类型伴随阴离子钙盐对风化煤矸石中特征污染组分释放影响,通过在风化煤矸石中添加等摩尔比(以钙计)的CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2、Ca... 在岩溶地区煤矿山污染修复过程中,钙盐在风化的酸性煤矸石污染物质控制方面发挥着至关重要的作用,为评价不同类型伴随阴离子钙盐对风化煤矸石中特征污染组分释放影响,通过在风化煤矸石中添加等摩尔比(以钙计)的CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2、CaC_2O_4、CaSO_4、CaCl_2、Ca(NO_3)26种钙盐并稳定7 d后,考察了浸出液的pH、EC、Eh及Fe、Mn、Cu、Zn和SO_4^(2-)等特征污染物。结果表明:CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2能有效缓冲煤矸石的酸度,明显提高了体系的pH,极显著(p<0.001)抑制风化煤矸石中特征污染组分的溶出释放;CaC_2O_4能显著提高煤矸石浸出液的pH,降低浸出液EC、Eh及Mn、Cu、Zn和SO_4^(2-)的含量,但草酸根的存在明显促进亚铁和总铁的释放;CaSO_4一定程度上会抑制Fe、Mn、Cu的释放,但会提高浸出液中Zn、SO_4^(2-)的含量,总体上对各污染组分的影响作用不显著;呈中性的强酸强碱盐CaCl_2、Ca(NO_3)_2由于离子竞争作用及Ca^(2+)形成复合物-石膏沉淀作用能显著(p<0.05)抑制SO_4^(2-)的溶出,但在一定程度上可降低浸出液的pH、提高浸出液的EC及Zn离子浓度,而对其他污染组分影响作用相对较小,故建议在煤矿山污染修复过程中需谨慎使用或引入此类物质。综上,不同类型伴随阴离子的钙盐对风化煤矸石中pH、EC、Fe、Mn、SO_4^(2-)及重金属等多种特征污染组分的释放存在显著差异,影响着风化煤矸石在环境中的潜在污染风险和修复材料的污染控制效果。 展开更多
关键词 伴随阴离子 钙盐 风化煤矸石 污染释放
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淮北童亭矿区煤矸石中烷基多环芳烃污染特征 被引量：1
7
作者 徐振鹏 钱雅慧 +2 位作者 张晓娜 洪秀萍 梁汉东 《能源与环保》 2023年第2期58-64,78,共8页
煤矸石作为煤的副产品是目前我国排放量最大的工矿业固体废弃物之一。以往针对矿区有机污染物的研究多集中于土壤、水和气溶胶,且对煤矸石污染的研究多集中在重金属,缺乏对煤矸石中烷基多环芳烃(aPAHs)的研究。以童亭矿区14个煤矸石样... 煤矸石作为煤的副产品是目前我国排放量最大的工矿业固体废弃物之一。以往针对矿区有机污染物的研究多集中于土壤、水和气溶胶,且对煤矸石污染的研究多集中在重金属,缺乏对煤矸石中烷基多环芳烃(aPAHs)的研究。以童亭矿区14个煤矸石样品为研究对象,采用气相色谱串联三重四级杆质谱(GC-MS)测定了样品中aPAHs和被美国环保署(EPA)确定为优先控制的16PAHs的浓度。研究表明,煤矸石样品中aPAHs含量为910~39335μg/kg,平均13529μg/kg,是16PAHs的5.45倍;2环和3环aPAHs占比最多,分别为45%和44%,其中烷基萘和烷基菲含量最高,二者总量占aPAHs总量的87%;同时,C0-C4 PAHs、C0-C4 NAP与C0-C4 PHE均呈“钟型”分布,属于典型的成岩源特征。风化煤矸石中aPAHs含量均值(17058μg/kg)高于新鲜煤矸石(9999μg/kg),这可能是由于风化煤矸石自解聚作用及其破碎化,提高了PAHs的萃取效果。在中国东部类似研究区生产中的煤田众多,是否普遍存在煤矸石衍生的多环芳烃污染问题,值得今后关注和调查研究。 展开更多
关键词 新鲜煤矸石 风化煤矸石 烷基多环芳烃 GC-MS 污染特征
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汞在自燃煤矸石风化土壤及其农作物中的异常富集 被引量：1
8
作者 宋文 何天容 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期1-3,8,共4页
基于冷原子荧光测定方法对贵州土城煤矿煤矸石风化土壤及农作物中挥发性元素汞的分布规律及其环境效应进行了研究。结果表明,不同风化程度煤矸石土壤中汞含量没有明显的变化规律,平均含量为0.183±0.068μg/g,略高于土壤背景值。但... 基于冷原子荧光测定方法对贵州土城煤矿煤矸石风化土壤及农作物中挥发性元素汞的分布规律及其环境效应进行了研究。结果表明,不同风化程度煤矸石土壤中汞含量没有明显的变化规律,平均含量为0.183±0.068μg/g,略高于土壤背景值。但在自燃过的煤矸石风化土壤及受其淋滤影响的下部土壤中汞却表现为异常富集,其平均含量高达1.627±0.294μg/g.这些土壤中汞的植物可利用性也很高,在部分农作物中汞含量超过了国家标准食品汞限量值。 展开更多
关键词 汞 风化煤矸石 自燃 植物 贵州
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容重及掺土比例对风化煤矸石渗透特性的影响 被引量：1
9
作者 冯慧敏 王电龙 任慧君 《山西水土保持科技》 2015年第1期14-17,共4页
利用室内模拟实验,研究了3种容重(1.20 t/m3、1.25 t/m3和1.30 t/m3)与3种掺土比例(V煤∶V土=1∶0.5、1∶1.0和1∶2.0)下煤矸石的二维渗透规律。结果表明:容重对风化煤矸石的渗透特性影响显著,随着煤矸石容重的增大,相同时间内水平方向... 利用室内模拟实验,研究了3种容重(1.20 t/m3、1.25 t/m3和1.30 t/m3)与3种掺土比例(V煤∶V土=1∶0.5、1∶1.0和1∶2.0)下煤矸石的二维渗透规律。结果表明:容重对风化煤矸石的渗透特性影响显著,随着煤矸石容重的增大,相同时间内水平方向最大湿润距离呈增大趋势,垂直方向最大湿润距离呈减小趋势。不同容重风化煤矸石水平与垂直方向的最大湿润距离,随渗透时间的延长呈幂函数递增关系,平均渗透速率随时间延长呈减小趋势,且容重越大减小速率越快;不同掺土比例风化煤矸石水平与垂直方向的最大湿润距离,随渗透时间的延长亦呈幂函数增大关系,平均渗透速率随时间的延长呈减小趋势,相同时间内相差不大,但与同容重的纯煤矸石相比,水平方向湿润距离有所增大。 展开更多
关键词 风化煤矸石 容重 掺土比例 渗透距离 渗透速率
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内蒙古典型煤炭基地工业园大气TSP化学特征探究 被引量：2
10
作者 洪秀萍 王哲 +2 位作者 杨康 张道敬 赵世龙 《环境监测管理与技术》 CSCD 2020年第5期68-71,共4页
监测2015年夏季内蒙古乌达-乌斯太工业园大气颗粒物TSP样品中多种无机元素和碳质组分,结果表明:工业园的TSP日均浓度明显高于国家环境空气质量标准,相关监测无机元素浓度均显著高于背景区乌海湖小岛。工业园碳质(OC/EC)测定值显著高于... 监测2015年夏季内蒙古乌达-乌斯太工业园大气颗粒物TSP样品中多种无机元素和碳质组分,结果表明:工业园的TSP日均浓度明显高于国家环境空气质量标准,相关监测无机元素浓度均显著高于背景区乌海湖小岛。工业园碳质(OC/EC)测定值显著高于背景区,总碳气溶胶占比26.8%,其中以乌斯太工业园和乌达工业园采样点TCA占比较高。采用因子分析法对颗粒物元素组分分析发现主要有4类来源:园内复合地表污染扬尘、上风向地下煤火衍生污染物、交通源、园内燃煤电厂排放,贡献率分别为67%、27%、5%、1%。 展开更多
关键词 TSP 煤炭工业园 因子分析 风化煤矸石尘 内蒙古
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