【摘要】：本文以準(zhǔn)東煤田露天礦區(qū)為研究區(qū)域,選取了研究區(qū)內(nèi)五彩灣露天礦、紅沙泉露天礦、大成煤礦的堆煤場、排土場,以及礦區(qū)周邊鋪裝道路、未鋪裝道路作為起塵的研究對象,分別利用經(jīng)驗公式對堆煤場、排土場以及道路起塵量進行估算,并利用高斯煙羽擴散模型對研究區(qū)內(nèi)揚塵擴散規(guī)律進行模擬,利用PM_(2.5)、PM_(10)數(shù)據(jù)對擴散規(guī)律進行驗證,同時利用礦區(qū)內(nèi)PM_(2.5)、PM_(10)數(shù)據(jù)分析研究區(qū)大氣顆粒物空間分布特征和時間變化規(guī)律,并在煤化工廠附近選取綠化樹種榆樹和梭梭,研究其在煤灰處理下凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率的變化情況,以得出露天礦開采下?lián)P塵對植被的影響程度,最終,我們得出以下結(jié)論:堆煤場較排土場有高的起塵量,而風(fēng)速是除了含水量以及面積以外影響起塵的重要因素,鋪裝道路與未鋪裝道路起塵量分別為14.02 kg·km~(-1)·輛~(-1)、42.35kg·km~(-1)·輛~(-1),高物料量是導(dǎo)致道路起塵量高的直接因素,而道路條件以及車輛行駛狀況等因素有助于準(zhǔn)確估算道路起塵量;堆煤場較排土場也具有高的擴散濃度,湍流對揚塵擴散有著重要影響,就高斯擴散模型而言,污染源的有效源高是導(dǎo)致排土場與堆煤場在擴散規(guī)律上不一致的根本原因,揚塵在鋪裝與未鋪裝道路上有不同的擴散規(guī)律,風(fēng)速、道路與風(fēng)向的夾角是導(dǎo)致這種不同的主要原因;研究區(qū)空氣顆粒物濃度高值主要集中在礦區(qū)較為集中區(qū)域和道路周圍,而研究區(qū)中部高植被覆蓋的荒漠區(qū)則有較低的顆粒物濃度,露天煤礦的開采對空氣顆粒物的增加有推動作用;煤灰處理下榆樹和梭梭的凈光合速率、蒸騰速率都有不同程度的降低,而胞間CO2濃度則增加,氣孔導(dǎo)度并未發(fā)生顯著變化,在煤灰處理下,造成植被光合降低并不是氣孔因素,而梭梭較榆樹有更高的耐受性和生存適應(yīng)能力。長期有效的監(jiān)測以及精準(zhǔn)的受控實驗是研究露天煤礦區(qū)揚塵起塵、擴散,及影響擴散的因子和其對周邊植被影響的有效手段。
[Abstract]:In this paper, taking the open pit area of Zhundong coalfield as the research area, the paper selects Wucaiwan opencast mine, Hongsha Quan open-pit mine, Dacheng coal mine heap coal yard, dump site, and the surrounding paving road of the mining area, unpaved road as the research object of dust-raising, the research object is Wucaiwan opencast mine, Hongshaquan open-pit mine and Dacheng coal mine. Using empirical formulas to estimate the amount of dust in coal dump, dump and road, and using Gao Si smoke plume diffusion model to simulate the diffusion law of dust in the study area, and using PM_ (2. 5), PM_ (10) data was used to verify the diffusion law, and PM_ (2.5) and PM_ (10) data were used to analyze the spatial distribution and temporal variation of atmospheric particulates in the study area. The changes of net photosynthetic rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration and transpiration rate were studied in the vicinity of coal chemical plant, and the influence of dust under open-pit mining on vegetation was also studied in order to study the changes of net photosynthetic rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration and transpiration rate in the vicinity of coal chemical plant. Finally, we come to the following conclusion: the coal dump has a higher amount of dust than the dump, and the wind speed is an important factor that affects dust in addition to the water content and the area. The dusting capacity of paved and unpaved roads is 14.02 kg km~ (-1) and 42.35kg km~ (-1) respectively. The road conditions and vehicle driving conditions are helpful to accurately estimate the amount of dust on the road. The coal dump has a higher diffusion concentration than the dump, and turbulence has an important influence on the diffusion of dust. As far as Gao Si diffusion model is concerned, the effective source height of the pollution source is the fundamental reason leading to the inconsistent diffusion law between the dump and the coal dump. There are different diffusion laws between pavement and unpaved road, and the wind speed and the angle between road and wind direction are the main reasons for this difference. The high concentration of particulate matter in air in the study area is mainly concentrated in the mining area and around the road, while in the desert area with high vegetation cover in the middle of the study area, the concentration of particulate matter is relatively low. The mining of opencast coal mines can promote the increase of air particulate matter. The net photosynthetic rate and transpiration rate of elm and Haloxylon ammodendron treated with coal ash decreased to some extent, while the concentration of intercellular CO2 increased, and the stomatal conductance did not change significantly. Under coal ash treatment, the decrease of vegetation photosynthesis was not a stomatal factor. Amoxylon ammodendron had higher tolerance and survival adaptability than elm. Long-term effective monitoring and accurate controlled experiments are the effective means to study the dust raising, diffusion, influencing factors and its influence on the surrounding vegetation in opencast coal mines.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X752;Q948

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本文編號：2408238