煤矸石淋溶液對地下水系統(tǒng)污染規(guī)律的研究
發(fā)布時間：2021-11-24 00:23
本文基于前人研究成果基礎(chǔ)之上,運用地下水動力學(xué)、多孔介質(zhì)流體力學(xué)、環(huán)境化學(xué)以及水文地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科相關(guān)理論,利用理論、實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對煤矸石淋溶液對地下水系統(tǒng)污染機理和規(guī)律進(jìn)行了較深入地研究:（1）通過室內(nèi)煤矸石靜、動態(tài)淋溶實驗研究,科學(xué)、全面、系統(tǒng)、深入地揭示了新邱露天礦不同風(fēng)化程度煤矸石在水巖相互作用下溶解釋放出的主要污染組分為總硬度(Ca2++Mg2+)、硫酸鹽(SO42-)、鈉（Na+）、總?cè)芙庑怨腆w（TDS）等,這一結(jié)果與Szcepanska對波蘭380余座煤矸石山進(jìn)行的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)煤矸石的主要污染是鹽度、含硫量和潛在的酸性等基本是一致的;揭示了煤矸石在長期的地球物理、化學(xué)風(fēng)化、自然降水淋溶等作用下隨著大量黃鐵礦的氧化、分解、溶解反應(yīng)以及碳酸鹽巖、硅鋁酸鹽巖礦物的溶解反應(yīng)使煤矸石風(fēng)化,風(fēng)化程度越高的煤矸石在水巖相互作用下溶解釋放的總硬度、硫酸鹽、鈉、總?cè)芙庑怨腆w等無機污染物量越多的內(nèi)在機制;揭示了影響煤矸石污染組分溶解釋放的主要因素為固液比、浸泡時間、酸度...
【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：146 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
靜態(tài)淋溶實驗裝置
動區(qū)域中越來越大的部分，超出了僅按平均流動所預(yù)測占據(jù)的范圍。而且，示蹤物質(zhì)不僅有沿著流動方向的縱向擴展，還有垂直于流動方向的橫向擴展，見圖3一1�！�!一An咖耐0.8.-.，~到理舊encat勺口\. 0.2 0.0 100200300400500600700日 009001000了刃勸衛(wèi)圖3一1水動力彌散現(xiàn)象圖3一2彌散過程的穿透曲線 F19.3一 1HydrodynamiedisPersionPhenomenonFig.3一 2DisPersionbreakthroughcurVes在注入點下游某點測量示蹤跡的濃度變化q，繪出示蹤跡相對濃度乓/c0對時間t的曲線，稱為穿透曲線，見圖3一2。假若不存在彌散現(xiàn)象，那么穿透曲線應(yīng)呈現(xiàn)圖中實線所示的形式，即有一個以平均流速移動的直立鋒面，但實際上觀測到的穿透曲線具有圖中虛線所示的形式。含示蹤跡的水超前于平均流速達(dá)到的位置，它們之間有一個水動力彌散導(dǎo)致的示蹤跡濃度漸變的過渡帶二‘5，5‘
(1)由于流體通常具有一定的粘滯性，當(dāng)流體在多孔介質(zhì)中流動時，使得通道軸處的流速大，而靠近通道壁處的流速小。因此，在流體中產(chǎn)生速度梯度，如圖3一3(a)所示;(2)土壤介質(zhì)各孔隙斷面尺寸大小的差異，形成流速分布的不同，孔隙越大流速越快，從而發(fā)現(xiàn)各孔隙軸線上的最大流速不同，如圖3一3(b)所示;(3)由于流體在多孔介質(zhì)中流動，受到顆粒骨架的阻擋，流線相對于平均流動產(chǎn)生起伏，流體質(zhì)點的實際運動是迂回曲折的，運動方向不斷變化，流速相對平均速產(chǎn)生起伏，形成質(zhì)點運動速度的差異，如圖3一3(C)所示;(4)局部低壓區(qū)引起的水流循環(huán);(5)個別孔隙通道中產(chǎn)生的渦流;(6)死端孔隙或雙重介質(zhì)的影響。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤矸石對地下水污染的機理及過程[J]. 趙燕. 能源技術(shù)與管理. 2006(04)
[2]礦區(qū)煤矸石堆放引起土壤重金屬污染研究[J]. 王心義,楊建,郭慧霞. 煤炭學(xué)報. 2006(06)
[3]撫順市煤矸石對生態(tài)環(huán)境的影響及綜合利用[J]. 王長明,鄧軍,張進(jìn)德. 中國煤田地質(zhì). 2005(01)
[4]論礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)[J]. 胡振琪,楊秀紅,鮑艷,高向軍,羅明,王軍,龍花樓. 科技導(dǎo)報. 2005(01)
[5]煤矸石堆周圍土壤重金屬污染特征分析——以焦作市中馬村礦為例[J]. 李東艷,方元元,任玉芬,胡斌,Matthieu Francois. 煤田地質(zhì)與勘探. 2004(05)
[6]土壤及地下水污染研究進(jìn)展[J]. 張紅梅,速寶玉. 灌溉排水學(xué)報. 2004(03)
[7]90Sr、137Cs在某種包氣帶土壤中的遷移研究[J]. 楊勇,苑國琪,張東. 四川環(huán)境. 2004(03)
[8]我國煤礦環(huán)境污染及其對策[J]. 李興武. 礦產(chǎn)保護與利用. 2004(01)
[9]環(huán)境介質(zhì)中有機污染物運移的數(shù)值模型[J]. 薛強,梁冰,劉建軍,劉曉麗. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2003(06)
[10]煤矸石中硫酸鹽對地下水污染的環(huán)境預(yù)測[J]. 梁冰,薛強,劉曉麗. 煤炭學(xué)報. 2003(05)
本文編號：3514917
【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：146 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
靜態(tài)淋溶實驗裝置
動區(qū)域中越來越大的部分，超出了僅按平均流動所預(yù)測占據(jù)的范圍。而且，示蹤物質(zhì)不僅有沿著流動方向的縱向擴展，還有垂直于流動方向的橫向擴展，見圖3一1�！�!一An咖耐0.8.-.，~到理舊encat勺口\. 0.2 0.0 100200300400500600700日 009001000了刃勸衛(wèi)圖3一1水動力彌散現(xiàn)象圖3一2彌散過程的穿透曲線 F19.3一 1HydrodynamiedisPersionPhenomenonFig.3一 2DisPersionbreakthroughcurVes在注入點下游某點測量示蹤跡的濃度變化q，繪出示蹤跡相對濃度乓/c0對時間t的曲線，稱為穿透曲線，見圖3一2。假若不存在彌散現(xiàn)象，那么穿透曲線應(yīng)呈現(xiàn)圖中實線所示的形式，即有一個以平均流速移動的直立鋒面，但實際上觀測到的穿透曲線具有圖中虛線所示的形式。含示蹤跡的水超前于平均流速達(dá)到的位置，它們之間有一個水動力彌散導(dǎo)致的示蹤跡濃度漸變的過渡帶二‘5，5‘
(1)由于流體通常具有一定的粘滯性，當(dāng)流體在多孔介質(zhì)中流動時，使得通道軸處的流速大，而靠近通道壁處的流速小。因此，在流體中產(chǎn)生速度梯度，如圖3一3(a)所示;(2)土壤介質(zhì)各孔隙斷面尺寸大小的差異，形成流速分布的不同，孔隙越大流速越快，從而發(fā)現(xiàn)各孔隙軸線上的最大流速不同，如圖3一3(b)所示;(3)由于流體在多孔介質(zhì)中流動，受到顆粒骨架的阻擋，流線相對于平均流動產(chǎn)生起伏，流體質(zhì)點的實際運動是迂回曲折的，運動方向不斷變化，流速相對平均速產(chǎn)生起伏，形成質(zhì)點運動速度的差異，如圖3一3(C)所示;(4)局部低壓區(qū)引起的水流循環(huán);(5)個別孔隙通道中產(chǎn)生的渦流;(6)死端孔隙或雙重介質(zhì)的影響。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤矸石對地下水污染的機理及過程[J]. 趙燕. 能源技術(shù)與管理. 2006(04)
[2]礦區(qū)煤矸石堆放引起土壤重金屬污染研究[J]. 王心義,楊建,郭慧霞. 煤炭學(xué)報. 2006(06)
[3]撫順市煤矸石對生態(tài)環(huán)境的影響及綜合利用[J]. 王長明,鄧軍,張進(jìn)德. 中國煤田地質(zhì). 2005(01)
[4]論礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)[J]. 胡振琪,楊秀紅,鮑艷,高向軍,羅明,王軍,龍花樓. 科技導(dǎo)報. 2005(01)
[5]煤矸石堆周圍土壤重金屬污染特征分析——以焦作市中馬村礦為例[J]. 李東艷,方元元,任玉芬,胡斌,Matthieu Francois. 煤田地質(zhì)與勘探. 2004(05)
[6]土壤及地下水污染研究進(jìn)展[J]. 張紅梅,速寶玉. 灌溉排水學(xué)報. 2004(03)
[7]90Sr、137Cs在某種包氣帶土壤中的遷移研究[J]. 楊勇,苑國琪,張東. 四川環(huán)境. 2004(03)
[8]我國煤礦環(huán)境污染及其對策[J]. 李興武. 礦產(chǎn)保護與利用. 2004(01)
[9]環(huán)境介質(zhì)中有機污染物運移的數(shù)值模型[J]. 薛強,梁冰,劉建軍,劉曉麗. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2003(06)
[10]煤矸石中硫酸鹽對地下水污染的環(huán)境預(yù)測[J]. 梁冰,薛強,劉曉麗. 煤炭學(xué)報. 2003(05)
本文編號：3514917
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