广元市煤矿矿山环境地质研究与评价

发布时间：2020-10-26 04:03

　　 广元市煤矿开采已有百余年历史,已对当地生态环境造成了一定破坏,并对农产品及其他环境安全带来隐患。本文首先分析了国内外关于煤矿区尤其是矸石堆积区对生态环境所造成影响的研究现状,针对性的对广元地区具代表性的几处煤矿进行环境监测,对煤矸石及矿区周边环境系统中的土壤、水进行重点监测与分析,系统分析了矸石成分特征及其堆积对矿区周边水土环境产生的影响,并对矿区复垦可行性进行了探讨。文章主要结论如下:(1)本文针对研究区煤矸石的堆积效应进行了水环境效益分析,分为地表水与地下水两个层面。地表水方面,由于受雨水、径流等循环迁移作用,煤矸石所含有害物质具有明显的溶出现象,煤矸石对地表水环境的整体影响体现出以矸石山为中心,所含污染物质向周围逐渐递减的规律。其中SO_4~(2-)的影响范围最广,其次为COD、Pb、Cd。地下水环境效益分析分为矸石山堆积和矿坑排水两方面。分析可知,矸石堆积对地下潜水的影响较为明显,矸石堆积产生的影响半径最小为300m,最大达400m以上;矿坑排水会产生地下水漏斗效应,影响地下水水力系统平衡,且废水中的重金属或其他毒害离子易就此形成串层污染效应;(2)基于研究区因煤矿开采引起的区域性生态退化,本文采用生态地球化学方法从土壤环境效应层面对研究区土壤性状及重金属特征进行了分析。土壤分形维度分析表明,煤矿开采区与煤矿闭坑区土壤团聚体分形维数(CFD)较小,推测为由于土壤闲置,团粒结构得以保留;土壤颗粒组成分形维数(PFD)的测试结果在一定程度证实了人工造林对土壤结构的优化效应,可起到土壤保持的效果。在内梅罗综合污染指数分析下,研究区半数以上样品属重度重金属污染(P_综3),超标最严重的三类重金属为Hg、Cu和Cr,三者均超过国家土壤Ⅱ级甚至Ⅲ级标准;(3)研究区煤矿排矸场土壤总体呈酸性,pH值在3.65~6.32之间,土壤有机质含量整体上受排矸场污水影响同样明显,二者均随与矸石山的距离增大而逐渐增加。矿区土壤全氮全磷全钾含量在中等水平,但其中速效氮与速效磷含量极低,推测是由于土壤酸化带来的肥力下降。土壤酸化是研究区生态恢复和土地复垦工作的攻克重点。
【学位单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X141
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标及内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究方法
    1.4 技术路线
    1.5 论文工作量
2 研究区概况
    2.1 研究区地理位置
    2.2 研究区自然概况
        2.2.1 地质背景
        2.2.2 气候水文特征
        2.2.3 土壤植被特征
        2.2.4 矿产资源
    2.3 研究区煤炭开采概况
3 矿区水环境效应分析
    3.1 煤矸石淋溶的地表水环境效应分析
    3.2 矿区排水情况下地表水环境效应分析
    3.3 矿区煤矸石堆积的地下水环境系统分析
    3.4 煤矿区矿坑排水的地下水环境效应分析
    3.5 本章小结
4 矿区土壤环境效应分析
    4.1 土壤环境效应调查方法
        4.1.1 理化性质研究
        4.1.2 地球化学调查
    4.2 土壤性质分析
        4.2.1 实验目标
        4.2.2 分析方法
        4.2.3 土壤分形维度数据分析
    4.3 土壤重金属分析
        4.3.1 实验目标
        4.3.2 实验方法
        4.3.3 数据分析方法
        4.3.4 土壤重金属污染情况
    4.4 本章小结
5 矿区复垦可行性研究
    5.1 广元地区农业生产现状
        5.1.1 农作物生产现状
        5.1.2 农产品质量现状
    5.2 农业地质研究法
    5.3 矿区土壤肥力评价
        5.3.1 矿山复垦区土壤pH值
        5.3.2 矿山复垦区土壤有机质含量分析
        5.3.3 矿山复垦区土壤营养元素分析
    5.4 复垦可行性分析及建议
        5.4.1 复垦可行性分析
        5.4.2 复垦建议
6 结论
致谢
参考文献

【参考文献】

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本文编号：2856460