炭化/活化温度对碳酸钾活化玉米芯生物炭吸附苯的性能影响

生物炭作为一种新兴的碳质吸附剂，具有良好的VOCs控制功能。以玉米芯为原料，制备了一系列生物炭(BCx)和碳酸钾活化生物炭(KBC-x-y)(其中，x为炭化温度，y为活化温度)用于吸附苯。利用热重分析、氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)以及元素分析(EA)等方法获得了生物炭(质)样品的热解特性、比表面积、孔容孔径、表面形态及原子占比等，通过吸附实验考察炭化温度/活化温度对生物炭吸附苯的影响。结果表明：碳酸钾活化后的生物炭比表面积最高可达576.76 m²/g，孔容积为0.325 m³/g，对苯的最大吸附量达到82.51 mg/g(较未活化生物炭提升2.9倍)；炭化温度与吸附能力呈现正态分布的趋势，吸附能力随着炭化温度的升高而增强，但过高的炭化温度(> 800℃)会导致气孔堵塞、数量减少，比表面积降低，吸附能力下降；低温/高温炭化下，生物炭吸附能力随活化温度变化呈现出相同趋势；高温炭化后(800℃)，最佳活化温度为400℃(KBC-800-400)，活化温度太高会导致微孔孔壁破碎以及挥发物的烧结效应，从而降低吸附能力，较低的活化温度未能使...     

应用纳米气泡气浮应急修复重金属污染土壤

为了确定纳米气泡气浮快速修复重金属污染土壤的选别工艺，采用自制纳米气泡气浮装置为试验仪器，模拟含Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺等重金属离子溶液泄漏导致土壤重金属污染事件，考察了磨矿细度、pH值等参数对重金属脱除效率的影响。结果表明，当硫酸铵用量为30 kg/t、硫化钠用量为36 kg/t、丁基黄药用量为2 500 g/t、2#油用量为1 500 g/t、溶液pH值为8.0和浮选时间为60 min时，经过“1粗3扫”后，污染土壤中Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Cr³⁺的脱除率分别为90.08%、87.92%、85.95%、84.77%、78.85%和75.58%；获得泡沫产品中Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺含量分别为12.01×10⁴ mg/kg、11.72×10⁴ mg/kg、11.46×10⁴ mg/kg、11.30×10⁴ mg/kg、10.51×10⁴ mg/kg、10.08×10⁴ mg/kg，达到了硫化矿精矿质量要求，具有综合回收价值。研究获得的工艺流程对重金属污染土壤的应急修复具有指导意义。     

动载扰动下复合顶板巷道围岩变形破坏特征

以河南省赵固二矿11020下顺槽为工程地质背景,采用现场调研、数值模拟等方法,建立复合顶板巷道模型组,研究动载扰动下围岩变形特征,总结巷道断面矢量变形与低应力区演化规律及不同顶板结构围岩稳定性评价。研究结果表明:动载扰动下复合顶板围岩变形规律会随着顶板岩层结构的改变而改变,且围岩变形各项结果显著增加:围岩矢量变形面积增加266.3%(18.6 m²)、117.8%(26.5 m²)、86.7%(19.5 m²)、150%(9 m²)、78.6%(16.5 m²),低应力区面积增加154.06%(99.2 m²)、170.8%(90.5 m²)、212.5%(48.0 m²)、88.2%(42.8 m²)、107.8%(54.2 m²),对其围岩稳定性进行评价划分后,通过现场支护试验验证其分级的合理性。     

登封市建筑用砂矿山地质环境特征及生态恢复治理研究

研究矿山为建筑用砂开采矿山,矿区水文地质条件、工程地质条件简单,以露天开采,现状条件形成CK1、CK2、CK3、CK4采坑4个,不稳定斜坡3处,排土场1个,各类挖损、压占土地面积27.63 hm²,地形地貌景观及土地资源破坏严重。为了消除矿区地质灾害,修复地形地貌景观及土地资源,经研究讨论采取削坡及平台修建、修筑田埂、采坑覆土及平整、土壤改良、植被恢复等工程,恢复治理矿区生态环境。其中,清理区块面积791.37 m²,清理方量11 900 m³;覆土及平整土地面积173 194 m²,覆土方量106 553.2 m³;栽植白皮松45 661棵;修筑田埂总计1 572 m,工作量589.55 m³。通过上述工程施工,可有效遏制矿区周边环境的恶化,减少水土流失,对局部环境空气和小气候产生正效与长效影响,改善周边区域的大气环境质量,从而改善矿区人民的生活工作环境和自然生态环境。     

基于神经网络的露天矿爆破参数优化研究

马家塔露天矿爆破效果不理想,大块率较高、炸药单耗偏高、残留根底现象严重。为解决这些问题,基于BP神经网络建立了露天矿爆破参数优化模型。采用该矿的实际爆破参数作为样本数据对模型进行了训练,通过实例数据的检验证明该模型具有较高的预测精度。经过现场试验和模型仿真分析,采用优化后的爆破参数进行了爆破,取得了较好的效果：大块率控制在2%以下,炸药单耗由0.41 kg/m³降为0.37 kg/m³,每延米炮孔爆破量由17 m³/m增加至23 m³/m。     

生物炭+速生植物对工业场地周边土壤镉污染原位修复

黄河流域许多地区由于规划不科学、环保措施不足、监管不严等原因,工业场地往往与农田直接镶嵌,极易造成周边土壤重金属污染。为高效快速低成本修复工业场地周边大范围农田土壤镉污染,选择河南省新乡市凤泉区大块镇工业聚集区周边受污染农田开展大田修复实验,利用2种速生植物3连茬种植(即小白菜-黑麦菜-小白菜)联合2种生物炭(即杨树皮生物炭(PBC)和硫脲改性杨树皮生物炭(TPBC))原位修复土壤镉污染,测定连茬种植下土壤镉的浸出特性及其化学赋存形态,评估2茬小白菜食用健康风险,并揭示生物炭+速生植物联合修复土壤镉污染的潜力。结果表明:(1)添加2%杨树皮生物炭(PBC)和2%硫脲改性杨树皮生物炭(TPBC)在60 d后土壤镉浸出量低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)规定的III级标准,添加1%TPBC在90 d后土壤镉浸出量低于III级标准。(2)连茬第3季修复实验后,与CK比,施用1%和2%TPBC的土壤残渣态镉分别增加了71.73%和75.75%;弱酸溶态镉分别下降了130.86%和160.62%。添加1%和2%PBC的土壤残渣态镉分别增加了45.82%和50.07%。弱酸溶态镉分别下降了56.34%和109.27%。联合修复可使弱酸溶态镉和可还原态镉向可氧化态镉和残渣态镉转化,有效降低镉的生物可利用性。(3)联合修复可在90 d内将小白菜的食用健康风险降至人体可接受的阈值。由此认为,生物炭+速生植物联合可减少土壤镉浸出量,有效降低镉的生物可利用性,减少镉在小白菜中的转运。"生物炭+速生植物"修复技术克服了原位修复土壤镉污染低效耗时难题,为大范围高效快速低成本原位修复工业场地土壤污染提供了技术支撑。     

生物可降解螯合剂对镉污染土壤修复机理研究

镉污染土壤修复可以增强土壤对重金属的吸附能力，但是生物可降解螯合剂的种类和添加量会影响镉污染土壤的修复能力，分析了生物可降解螯合剂对镉污染土壤的修复机理。以油麦菜为被试植物，采用盆栽的实验方法，利用氢氟酸—硝酸—高氯酸消解法，测试了APAM、NTA和EDDS三种生物可降解螯合剂在强化油麦菜对镉污染土壤修复中的作用，分析了3种生物可降解螯合剂对土壤中总镉的去除效果；利用Tessier提取法，分析了不同形态镉在施加和未施加不同生物可降解螯合剂的油菜种植土壤和原配土中的分布形态。实验结果表明，3种生物可降解螯合剂对油麦菜降解的强化力度依次为NTA>EDDS>APAM,当NTA的浓度为3 mmol/kg时，对土壤中总镉的去除效果最佳，NTA可以对土壤中的镉起到活化作用，通过改变重金属镉在土壤中的形态分布，增强土壤对重金属的吸附能力。     

工作面粉尘污染状况研究

用CXF-2F型个体可吸入粉尘采样器对工作面各工种多班测量确定作业人员平均吸尘情况，得出上巷工作人员受粉尘危害最严重，每班吸尘量达到407 mg，平均接触呼吸性粉尘尘浓度达424 mg/m³.用AFC-20A型粉尘测定仪，定点监测不同生产状况下粉尘浓度，在实际生产过程中，粉尘浓度基本在1 000 mg/m³以下；通过加强管理可以使全尘浓度控制在300 mg/m³，呼吸性粉尘浓度在100 mg/m³以内.     

铁矿排土场不同基质改良方法下生态修复效果评价

开展4种铁矿排土场基质改良方法的现场修复实验；进行修复后的土壤理化性质、肥力性质、重金属污染特征，以及植被生长指标检测；确定了排土场生态修复效果的评价因子；利用灰色理论关联度分析法确定权重；根据各评价因子的指数进行统计学加权计算，最终得出生态修复效果评价指数。结果表明：40%粒径-5 mm排土场原矿土+60%黄土+刺槐的组合对排土场生态修复具有较好的效果，优于其它修复组合。建立的生态修复效果评价方法，较全面考虑了多种土壤和植被指标因素，对现场生态修复工程具有良好的借鉴和参考价值。     

生物铁修复Cr(VI)污染土壤的试验研究

将海绵铁介于活性污泥中以SBR法培养得到生物铁,通过单因素实验对生物铁修复模拟Cr(VI)污染土壤的影响因素、效果及其机理进行研究。结果表明：生物铁修复Cr(VI)污染土壤受时间、pH值、生物铁投加量、Cr(VI)初始浓度的影响;生物铁投加量越大、Cr(VI)初始浓度越低,Cr(VI)的修复效果越好,pH对修复效果影响较小。Cr(VI)初始浓度为333.33mg/kg,投加1440mg/kg生物铁,7d后土壤中Cr(VI)的浓度为42.87mg/kg,去除率为87.14%,达到国家土壤环境质量一级标准。生物铁通过氧化还原、电化学、物理吸附、络合沉淀及生物作用修复土壤Cr(VI)。     

不同类型保水剂对Cd2+吸附的差异对比及应用研究

为了研究不同保水剂用于重金属污染修复的适用条件和最佳技术参数，对两种高分子保水剂聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸盐(PAAS)对环境中Cd²⁺的吸附效果开展了试验研究。试验结果表明，反应时间和pH是影响PAM的Cd²⁺吸附效果的主要因素，最佳反应时间为0.5 h,最佳pH为7,而PAAS吸附镉的主要影响因素是PAAS的添加量和水分，最佳添加量是0.3 g/10 g,最佳水土比为10∶1;正交试验结果与单因素试验结果有些许差别，PAM正交试验的最佳吸附条件是：PAM用量为0.05 g/10 g, Cd²⁺的浓度为0.25 g/L,吸附时间为3 h; PAAS则是：PAAS用量为0.15 g/10 g, Cd²⁺的浓度为0.1 g/L,吸附时间为1 h; PAM比PAAS更适合应用于准东干旱矿区土壤重金属污染的治理，PAM的最佳用量为0.05 g/10 g。通过对比两种保水剂在不同环境中对Cd²⁺的吸附效果，认识了不同类型保水剂的作用性质，为干旱矿区重金属污染土壤的修复提供参考依据。     

生物铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的试验研究

将海绵铁介于活性污泥中以SBR法培养得到生物铁,通过单因素实验对生物铁修复模拟Cr(Ⅵ)污染土壤的影响因素及效果进行了研究。结果表明:生物铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤受时间、pH值、生物铁投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度的影响;生物铁投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越低,Cr(Ⅵ)的修复效果越好,pH值对修复效果影响较小。Cr(Ⅵ)初始浓度为333.33mg/kg,投加1 440mg/kg生物铁,7d后土壤中Cr(Ⅵ)的浓度为42.87mg/kg,去除率为87.14%,达到国家土壤环境质量一级标准。生物铁通过氧化还原、电化学、物理吸附、络合沉淀及生物作用修复土壤Cr(Ⅵ)。     

湘中冷水江矿区煤层气地质条件分析

基于勘探资料和实验数据,分析了冷水江矿区煤层含气性和储层特征,估算了煤层气资源量。研究表明：研究区3、5煤层累计厚度3.5 m。3、5煤层含气量一般大于8 m³/t,最高可达20.37 m³/t。3、5煤层煤体结构较破碎,孔隙、裂隙发育,渗透性差,吸附性好,储层压力适中。研究区煤层气地质资源量28.37亿m³,资源丰度0.61亿m³/km²,资源前景较好。     

铜矿区排土场生态恢复工程实施效果评价

以复垦后的某铜矿区排土场生态系统为研究对象,从植被恢复、水土保持、地形地貌、污染治理效果等方面,系统分析了其生态修复工程的实施效果。结果表明：生态恢复区土壤酸性问题得到有效改善,土壤pH值提高至7.64～8.01,区域酸性水源头减量化明显,年产生量减少约18.14万m³。治理区植物品种达17种,生物多样性高,植被覆盖度达95%以上。建设了截水沟、导水沟和排水沟,有效防止了地表汇水径流和平台积水对坡面土壤的冲刷作用。因势造形和修整坡面,提高了边坡稳定性和修缓坡面,复垦区域生态系统已进入正常的演替过程。本研究对生态恢复工程的实施效果进行系统评估,为矿区生态重建提供理论和实践依据。     

CFB锅炉粉煤灰摩擦荷电特性及分选脱炭研究

脱炭是粉煤灰综合利用的前提，摩擦电选是粉煤灰脱炭的有效方式。为了探索粉煤灰摩擦荷电特性和分选脱炭的最佳操作条件，以CFB锅炉粉煤灰为研究对象，基于其物理化学、工艺矿物学特性分析，采用不锈钢、铜、铝和PVC四种材质，通过摩擦荷电试验，对焦炭和粉煤灰主要成分(SiO₂,CaO,CaSO₄)进行了摩擦荷电特性研究；通过摩擦电选试验，探究了给料速度、风量、分选电压对粉煤灰摩擦电选脱炭效果的影响；并采用Box-Behnken响应曲面法，对粉煤灰摩擦电选的操作参数进行了优化。试验结果表明：PVC的摩擦荷电效果较好，能使焦炭与粉煤灰主要成分的摩擦荷电量差异较大，可作为摩擦荷电器的摩擦材料；粉煤灰烧失量随给料速度的增加呈先降低后增加的趋势，随着风量的升高呈现逐渐降低的趋势，分选电压提高有利于降低粉煤灰烧失量，三个因素之中以风量对粉煤灰烧失量的影响最为显著；优化得出粉煤灰摩擦电选的最佳操作条件，即风量为70 m³/h、分选电压为20 kV、给料速度为10.8 kg/h,在此条件下，粉煤灰烧失量最低，为8.45%。研究可为粉煤灰摩擦电选脱炭...     

高河煤矿高抽巷岩体波阻抗实验研究

波阻抗对巷道围岩爆破参数设计有重要意义,以高河矿E2308高抽巷为研究背景,通过测试巷道内部不同岩性的密度与纵波波速,根据测试结果得出粉砂岩的波阻抗为7 777 679.667 kg/m³·m/s,粗砂岩的波阻抗为12 191 063 kg/m³·m/s,灰岩的波阻抗为12 172 188.33 kg/m³·m/s,细砂岩的波阻抗为12 719 719 kg/m³·m/s,实验结果将对高河矿E2308高抽巷岩石爆破参数优化具有重要的指导意义。     

废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势研究

为了研究废弃露天矿山生态修复治理现状及发展趋势,以郑州市矿区为例,结合无人机遥感调查、野外实地调查等技术,明确了研究区域生态修复治理现状,即当前矿山土地资源破坏总面积约为19 105 000 m²,仅有9%的土地资源完成了生态修复。经过治理的矿区土壤有机质含量为6.6 g/kg,植被资源覆盖度为25.07%,空气达标率为80%,区地上地下水资源均呈现出匮乏状态。当前矿山生态修复取得了一定效果,但需要进一步完善。根据区域生态修复治理现状,从土地资源、土壤适宜性、水资源分布、植被资源覆盖、水土流失、空气质量等方面出发分析矿山生态修复治理未来发展趋势,以期保障相关生态修复治理工作的顺利进行。     

链条锅炉烟气净化系统升级改造及其减排效果

随着污染物排放指标提高,鄂尔多斯市转龙湾煤炭有限公司燃煤蒸汽链条锅炉烟气净化系统需提标改造,采取增加喷淋层提高液气比、增加烟气导流板优化烟气流场、修正塔体烟气进口角度等脱硫塔改造措施提高脱硫效率,通过改造布袋除尘器增加布袋过滤面积降低过滤风速,增加管束除雾器等措施提高除尘效果,新增臭氧脱硝系统提高脱硝效率。改造后运行效果：标准状态下,NO_x排放浓度由250 mg/m³降低到50mg/m³以下,SO₂排放浓度由60 mg/m³降低到35 mg/m³以下,粉尘排放浓度由25 mg/m³降低到10 mg/m³以下。每年可减少SO₂排放量为15.12 t,减少烟尘排放量为9.07 t,减少NO_x排放量为120.96 t,减排效果明显。     

pH值与温度对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+影响的研究

采用自行采集的氧化亚铁硫杆菌(T f)应用于地浸矿山代替双氧水作氧化剂氧化吸附尾液中的Fe²⁺, 研究了温度、pH 值对其氧化Fe²⁺的影响。研究结果表明, T f 氧化Fe²⁺最适宜的温度为30 ℃, 当温度低于7 ℃或高于50 ℃时, 氧化亚铁硫杆菌氧化Fe²⁺速度很慢;T f 氧化Fe²⁺最适宜的pH 为2.0～2.5 。     

综采工作面采空区防灭火技术研究

11506综采工作面回采期间面临的主要问题为采空区遗煤自燃，依据采面现场情况采用综合防灭火技术措施，现场应用取得显著成果。主要成果如下：(1)采用束管监测系统确定11506综采工作面采空区三带分布范围，散热带、氧化带及窒息带范围分别为采面后方0～90 m、90～200 m、200 m以里；(2)将氮气释放口布置在散热带、氧化带交汇位置，具体采面后方100 m位置，注氮压力0.2 MPa,通过注氮显著降低采空区氧气浓度、温度；(3)将采面配风由1 550 m³/min调整至1 300 m³/min,并在采空区漏风位置增设风障，减少采空区漏风量；(4)采面推进缓慢位置喷洒浓度15%～20%阻化剂，减缓或者抑制遗煤自燃。现场应用后，11506综采工作面采用的防灭火技术措施影响了采面生产，同时回采期间回风隅角及回风巷内均未监测到CO,采用的防灭火技术措施取得显著应用成果。