系統(tǒng)的開放性對(duì)煤矸石中污染組分釋放的影響機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 21:02
長(zhǎng)期露天堆放或用于回填的煤矸石在風(fēng)化作用下,其中污染物的釋放直接影響周邊水體和土壤環(huán)境,并可通過(guò)食物鏈對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。露天堆放和用于回填的煤矸石所處環(huán)境的開放性不同。本文以陜西省燎原、新星和下峪口3種不同硫含量的煤矸石為研究對(duì)象,探討開放和封閉系統(tǒng)中煤矸石污染組分釋放的地球化學(xué)過(guò)程,闡明系統(tǒng)的開放性對(duì)煤矸石中污染組分釋放的影響機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:(1)開放和封閉系統(tǒng)中,3種硫含量煤矸石浸出液整體上都呈弱酸性/中性。3種硫含量煤矸石浸出液的pH、Ec和COD隨時(shí)間上升,Eh隨時(shí)間下降。相對(duì)于封閉系統(tǒng),開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石浸出液的pH、Ec和Eh的平均值更高,COD平均值更低。通過(guò)分析系統(tǒng)的開放性對(duì)不同硫含量煤矸石浸出液常規(guī)指標(biāo)的影響程度可知:(1)高硫、中硫煤矸石浸出液的綜合指標(biāo)受系統(tǒng)開放性的影響順序均為COD>Ec>Eh>pH,低硫煤矸石的為Eh>COD>pH>Ec;(2)系統(tǒng)的開放性對(duì)3種硫含量煤矸石浸出液pH的影響順序?yàn)?低硫>高硫>中硫,對(duì)Ec和COD的影響順序都為:中硫>高硫>低硫,對(duì)Eh的影響順序?yàn)榈土?..
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文技術(shù)路線圖
第三章 開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石污染組分的釋放規(guī)律未被及時(shí)處理利用的煤矸石山大多露天堆存于地表。露天環(huán)境是一種開放系統(tǒng),它能夠?yàn)槊喉肥械V物的氧化風(fēng)化持續(xù)地提供 O2、CO2和光能量。此外,開放系統(tǒng)也能夠?yàn)橛绊懨喉肥形廴窘M分釋放的趨光好氧功能微生物提供 O2和光。因此,研究煤矸石的污染組分在開放系統(tǒng)中的浸出規(guī)律,對(duì)于預(yù)防煤矸石在地表堆積時(shí)造成的環(huán)境污染有理論指導(dǎo)意義。3.1 綜合指標(biāo)的變化規(guī)律3.1.1 煤矸石浸出液 pH 值的變化規(guī)律pH 衡量了煤矸石浸出液的酸堿性質(zhì)。它對(duì)元素在浸出液中的存在形式和水-煤矸石中礦物的相互作用有重要的影響。開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石浸出液的 pH 值隨浸泡時(shí)間的變化曲見圖 3.1。
液的 pH 高于滅菌處理的,未滅菌處理的中硫煤矸石浸出液的 pH 低于滅菌處理的,未滅菌處理的低硫煤矸石浸出液的 pH 與滅菌的無(wú)較大差異。未滅菌處理的高硫、中硫和低硫煤矸石浸出液的 pH 平均值比滅菌處理的分別高 0.11、0.02 和 0.02。這表明:開放系統(tǒng)中,在浸泡初期,高硫、中硫和低硫煤矸石中的黃鐵礦在氧化亞鐵硫桿菌或氧化硫桿菌等好氧微生物的催化作用下氧化釋酸,表現(xiàn)為浸泡初期未滅菌的高硫、中硫煤矸石浸出液的 pH 比滅菌的低;隨著浸泡作用的進(jìn)行,高硫、中硫煤矸石中的黃鐵礦逐漸溶解殆盡,而相對(duì)的堿性緩沖礦物的作用逐漸顯著,表現(xiàn)為浸泡中期和后期未滅菌的高硫、中硫煤矸石浸出液的 pH 比滅菌的高。3.1.2 煤矸石浸出液 Ec 值的變化規(guī)律Ec 反映的是煤矸石浸出液中鹽離子濃度的大。嚎扇茺}離子濃度越大,浸出液的導(dǎo)電性越好,電導(dǎo)率值就越高。開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石浸出液的 Ec 值隨浸泡時(shí)間的變化曲線見圖 3.2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦業(yè)城市煤矸石山周邊土壤重金屬分布特征與影響因素研究[J]. 叢鑫,張偌溪,胡峰,鄭力,李雅,王思蕾. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]我國(guó)煤炭行業(yè)綠色發(fā)展的內(nèi)涵與低碳轉(zhuǎn)型路徑初探[J]. 姜大霖,聶立功. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2016(11)
[3]礦區(qū)煤矸石淋溶對(duì)周邊地下水環(huán)境污染分析[J]. 駢煒,張敬凱,王金喜,程文凈,牛紅蘭,樊景森,牛紅亞. 河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]準(zhǔn)東露天煤礦土壤重金屬的污染及空間分布特征分析[J]. 阿不都艾尼·阿不里,塔西甫拉提·特依拜,買買提·沙吾提,張飛,依力亞斯江·努爾麥麥提,候艷軍,阿不都拉·阿不力孜. 中國(guó)礦業(yè). 2016(03)
[5]煤矸石酸性水釋放對(duì)土壤重金屬化學(xué)行為的影響[J]. 孫亞喬,段磊,王曉娟,李萬(wàn)鵬,姚萌. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]煤矸石粒徑結(jié)構(gòu)對(duì)充填復(fù)墾重構(gòu)土壤理化性質(zhì)及農(nóng)作物生理生態(tài)性質(zhì)的影響[J]. 徐良驥,黃璨,李青青,朱小美,劉曙光. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]煤矸石山周圍農(nóng)田土壤重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 李東艷,龐少鵬,徐心遠(yuǎn),李艷利,王長(zhǎng)征. 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[8]煤矸石山事故類型及天安四礦爆炸成因新認(rèn)識(shí)[J]. 王田,趙光杰,胡社榮,魏云松,黃盼盼,張同同. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[9]水溶性有機(jī)質(zhì)原位覆蓋對(duì)含硫煤矸石的污染控制[J]. 付天嶺,吳永貴,姚倫芳,李江. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(09)
[10]煤礦區(qū)大氣污染與兒童呼吸道疾病住院人數(shù)的時(shí)間序列分析[J]. 劉永林,劉娟,陳鳳蓮,張耀文,史彥華,BILAL HAIDER Shamsi,王強(qiáng),焦富勇,喬艷梅. 中國(guó)婦幼健康研究. 2014 (04)
本文編號(hào):2932429
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【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第三章 開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石污染組分的釋放規(guī)律未被及時(shí)處理利用的煤矸石山大多露天堆存于地表。露天環(huán)境是一種開放系統(tǒng),它能夠?yàn)槊喉肥械V物的氧化風(fēng)化持續(xù)地提供 O2、CO2和光能量。此外,開放系統(tǒng)也能夠?yàn)橛绊懨喉肥形廴窘M分釋放的趨光好氧功能微生物提供 O2和光。因此,研究煤矸石的污染組分在開放系統(tǒng)中的浸出規(guī)律,對(duì)于預(yù)防煤矸石在地表堆積時(shí)造成的環(huán)境污染有理論指導(dǎo)意義。3.1 綜合指標(biāo)的變化規(guī)律3.1.1 煤矸石浸出液 pH 值的變化規(guī)律pH 衡量了煤矸石浸出液的酸堿性質(zhì)。它對(duì)元素在浸出液中的存在形式和水-煤矸石中礦物的相互作用有重要的影響。開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石浸出液的 pH 值隨浸泡時(shí)間的變化曲見圖 3.1。
液的 pH 高于滅菌處理的,未滅菌處理的中硫煤矸石浸出液的 pH 低于滅菌處理的,未滅菌處理的低硫煤矸石浸出液的 pH 與滅菌的無(wú)較大差異。未滅菌處理的高硫、中硫和低硫煤矸石浸出液的 pH 平均值比滅菌處理的分別高 0.11、0.02 和 0.02。這表明:開放系統(tǒng)中,在浸泡初期,高硫、中硫和低硫煤矸石中的黃鐵礦在氧化亞鐵硫桿菌或氧化硫桿菌等好氧微生物的催化作用下氧化釋酸,表現(xiàn)為浸泡初期未滅菌的高硫、中硫煤矸石浸出液的 pH 比滅菌的低;隨著浸泡作用的進(jìn)行,高硫、中硫煤矸石中的黃鐵礦逐漸溶解殆盡,而相對(duì)的堿性緩沖礦物的作用逐漸顯著,表現(xiàn)為浸泡中期和后期未滅菌的高硫、中硫煤矸石浸出液的 pH 比滅菌的高。3.1.2 煤矸石浸出液 Ec 值的變化規(guī)律Ec 反映的是煤矸石浸出液中鹽離子濃度的大。嚎扇茺}離子濃度越大,浸出液的導(dǎo)電性越好,電導(dǎo)率值就越高。開放系統(tǒng)中不同硫含量煤矸石浸出液的 Ec 值隨浸泡時(shí)間的變化曲線見圖 3.2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦業(yè)城市煤矸石山周邊土壤重金屬分布特征與影響因素研究[J]. 叢鑫,張偌溪,胡峰,鄭力,李雅,王思蕾. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]我國(guó)煤炭行業(yè)綠色發(fā)展的內(nèi)涵與低碳轉(zhuǎn)型路徑初探[J]. 姜大霖,聶立功. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2016(11)
[3]礦區(qū)煤矸石淋溶對(duì)周邊地下水環(huán)境污染分析[J]. 駢煒,張敬凱,王金喜,程文凈,牛紅蘭,樊景森,牛紅亞. 河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]準(zhǔn)東露天煤礦土壤重金屬的污染及空間分布特征分析[J]. 阿不都艾尼·阿不里,塔西甫拉提·特依拜,買買提·沙吾提,張飛,依力亞斯江·努爾麥麥提,候艷軍,阿不都拉·阿不力孜. 中國(guó)礦業(yè). 2016(03)
[5]煤矸石酸性水釋放對(duì)土壤重金屬化學(xué)行為的影響[J]. 孫亞喬,段磊,王曉娟,李萬(wàn)鵬,姚萌. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]煤矸石粒徑結(jié)構(gòu)對(duì)充填復(fù)墾重構(gòu)土壤理化性質(zhì)及農(nóng)作物生理生態(tài)性質(zhì)的影響[J]. 徐良驥,黃璨,李青青,朱小美,劉曙光. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]煤矸石山周圍農(nóng)田土壤重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 李東艷,龐少鵬,徐心遠(yuǎn),李艷利,王長(zhǎng)征. 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[8]煤矸石山事故類型及天安四礦爆炸成因新認(rèn)識(shí)[J]. 王田,趙光杰,胡社榮,魏云松,黃盼盼,張同同. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[9]水溶性有機(jī)質(zhì)原位覆蓋對(duì)含硫煤矸石的污染控制[J]. 付天嶺,吳永貴,姚倫芳,李江. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(09)
[10]煤礦區(qū)大氣污染與兒童呼吸道疾病住院人數(shù)的時(shí)間序列分析[J]. 劉永林,劉娟,陳鳳蓮,張耀文,史彥華,BILAL HAIDER Shamsi,王強(qiáng),焦富勇,喬艷梅. 中國(guó)婦幼健康研究. 2014 (04)
本文編號(hào):2932429
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