【摘要】：淮南地區(qū)煤炭資源開采量大,地下潛水位高,在持續(xù)數(shù)十年的采礦活動(dòng)中形成了大片沉陷積水區(qū)域。為了緩解煤礦區(qū)水資源緊張與用水需求的矛盾,采煤沉陷區(qū)積水已經(jīng)被充分利用起來,保證沉陷區(qū)積水的水質(zhì)十分重要。掌握采煤沉陷區(qū)域的水質(zhì)特征,了解其中污染物含量的變化趨勢,可以對(duì)礦區(qū)水資源的綜合利用與水質(zhì)保護(hù)提供一定的支持。本研究以淮南采煤沉陷區(qū)中沉陷積水、天然河水以及淺層地下水為對(duì)象,研究了各類水體中水化學(xué)類型及其形成影響因素,沉陷區(qū)積水中氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬的分布及其影響因素,對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)合歷史數(shù)據(jù)探討了水質(zhì)指標(biāo)的變化趨勢。(1)沉陷積水中TDS均值夏季535.13 mg/L,冬季620.35 mg/L,高于周邊的天然河水與淺層地下水;水化學(xué)類型上沉陷積水和河水表現(xiàn)為Na-HC03·C1型,地下水表現(xiàn)為Na·Ca-HCO3型。通過Gibbs圖、元素比值和因子分析發(fā)現(xiàn),沉陷積水和河水受到蒸發(fā)作用、巖石風(fēng)化和人類活動(dòng)的多重影響,蒸發(fā)作用是主要影響因素。蒸發(fā)鹽巖和硅酸鹽巖的風(fēng)化作用是沉陷積水與河水中離子的主要來源。地下水受到多種巖石風(fēng)化作用的影響,以硅酸鹽巖風(fēng)化為主。隨沉陷時(shí)間增長,水化學(xué)指標(biāo)整體上有上升的趨勢,近年來潘一礦沉陷區(qū)水化學(xué)類型沒有變化,謝橋礦沉陷區(qū)水化學(xué)類型逐漸從Na·Ca-SO4型轉(zhuǎn)變成Na-HC03型,顧橋礦沉陷區(qū)水化學(xué)類型由接近地下水的Ca·Na-HC03型逐漸轉(zhuǎn)變成Na-HC03型。(2)沉陷積水氮磷含量嚴(yán)重超過水體富營養(yǎng)化的發(fā)生濃度,兩季N:P均高于藻類的最適宜生長比例,磷是水體富營養(yǎng)化的主控因子。研究區(qū)TN平均含量夏季高于冬季,TP平均含量冬季高于夏季,不同季節(jié)污染源的差異是導(dǎo)致沉陷區(qū)氮磷季節(jié)分布差異的主要原因,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和漁業(yè)養(yǎng)殖的季節(jié)差異以及降水的季節(jié)分布差異是TN季節(jié)分布的影響因素,溫度的季節(jié)變化和水體中動(dòng)植物的生長是TP季節(jié)分布的影響因素。顧橋礦、謝橋礦、潘二礦和劉莊礦沉陷區(qū)積水氮磷污染較為嚴(yán)重,丁集礦、張集礦和潘三礦沉陷區(qū)中氮磷含量相對(duì)較低。劉莊礦、顧橋礦、潘三礦等沉陷區(qū)TN含量較高,TP含量在研究區(qū)呈現(xiàn)出中部東部較高,西部較低的特征,沉陷水域的周邊環(huán)境以及人類活動(dòng)是沉陷區(qū)氮磷空間分布的主要影響因素。潘一礦、謝橋礦兩個(gè)沉陷區(qū)水體中TN、TP含量表現(xiàn)出季節(jié)性波動(dòng),年均含量變化不大,而顧橋礦沉陷區(qū)近年來水體中TN、TP含量不斷升高,氮磷污染有加劇的趨勢。(3)重金屬含量分析表明,沉陷區(qū)水體5項(xiàng)指標(biāo)平均含量均沒有超過地表水或地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中III類水標(biāo)準(zhǔn)限值,地表水中的重金屬含量整體高于地下水,沉陷積水中Cd、Cr、Ni和Pb四種重金屬指標(biāo)平均含量表現(xiàn)為夏季略低于冬季,而Zn表現(xiàn)為夏季含量略高于冬季,空間分布特征各不相同。淮南地區(qū)降水的季節(jié)變化是研究區(qū)重金屬季節(jié)分布的主要影響因素,而重金屬的空間分布影響因素較為復(fù)雜,可能與農(nóng)藥化肥的使用、工業(yè)廢水的排放、汽車尾氣中重金屬的大氣沉降、漁業(yè)養(yǎng)殖以及采煤活動(dòng)等因素有關(guān)。沉陷時(shí)間越久的沉陷區(qū),水體重金屬整體上越低。Ni和Zn含量隨著矸石山的不斷淋濾以及養(yǎng)殖飼料的投放可能有上升的風(fēng)險(xiǎn)。(4)地表水綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,沉陷區(qū)地表水水質(zhì)總體一般,屬于IⅢ類水標(biāo)準(zhǔn)范圍,TN、TP以及F-指標(biāo)污染較為嚴(yán)重;地下水密切值法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,沉陷區(qū)地下水水質(zhì)在I～I(xiàn)II類水范圍。
【圖文】：

其特征主要有地面下沉、裂縫隨處可見，土壤水分流失，土地沙漠化，地表植被逡逑逐漸被破壞。逡逑圖２－２陜西省神木市無積水采煤沉陷區(qū)逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｃｏａｌ邋ｍｉｎｉｎｇ邋ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ邋ａｒｅａ邋ｉｎ邋Ｓｈｅｎｍｕ邋Ｃｉｔｙ逡逑在東部地區(qū)，如安徽、江蘇、山東等地的采煤沉陷區(qū)，當(dāng)?shù)貧夂驖駶櫍乇礤义纤蛋l(fā)達(dá)，多數(shù)具有高潛水位的水文地質(zhì)條件，地表沉陷后原有水系被破壞，降逡逑水和地表徑流進(jìn)入沉陷盆地?zé)o法排泄，且淺層地下水也會(huì)作為來源補(bǔ)給沉陷區(qū)，逡逑逐漸形成大片的積水湖泊ｉｑ，原有的農(nóng)田、城市轉(zhuǎn)變成大面積的水域，改變了地逡逑貌結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境，大量的農(nóng)民失去耕地和家園。圖２－３是淮南采煤沉陷區(qū)，地逡逑面下沉后，由于當(dāng)?shù)亟邓S沛，地下水位高，沉陷區(qū)逐漸積水，形成積水湖泊，逡逑原有的村莊農(nóng)田全部被淹沒，耕地?zé)o法恢復(fù)。逡逑９逡逑

第二章樣品與方法逡逑＾邋Ｉ邋；｜邐？逡逑圖２Ｇ安徽淮南采煤沉陷積水區(qū)逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｃｏａｌ邋ｍｉｎｉｎｇ邋ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ邋ａｒｅａ邋ｉｎ邋Ｈｕａｉｎａｎ逡逑２．２研宄區(qū)概況逡逑２．２．１地理位置逡逑淮南市地處安徽省中北部，地理位置在東經(jīng)１１６°２１＇？１１７°１２％北緯３１°５４＇？逡逑３３°０（Ｖ之間，轄區(qū)總面積約為５５３３ｋｍ２。區(qū)內(nèi)有阜淮鐵路、淮南鐵路等多條鐵路逡逑千線經(jīng)過，礦區(qū)內(nèi)鐵路縱橫交錯(cuò)，此外還有合淮高速、阜淮高速等眾多高速公路逡逑穿過淮南，交通發(fā)達(dá)�；茨鲜性诨春觾砂缎纬闪瞬煌牡孛矖l件，淮河南岸以丘逡逑陵地形為主，，淮河北岸是大片的平原，地勢平坦。逡逑淮南礦區(qū)東西長約８０邋ｋｍ，南北寬約３０邋ｋｍ，地跨淮南市、阜陽市兩個(gè)市級(jí)逡逑行政區(qū)，現(xiàn)有淮南礦業(yè)集團(tuán)和中煤新集能源公司兩個(gè)大型煤炭企業(yè)的十余對(duì)生產(chǎn)逡逑礦井。目前淮南礦區(qū)開發(fā)主體為淮河以北的新礦區(qū)
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X752;X52

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