基于反向水文地球化学模拟的矿区地下水水化学演化机制研究

采用离子比例系数法分析了西藏某矿区地下潜水在2个不同水流方向上的水化学成分特征,并结合矿区含水层岩性,确定水文地球化学模拟过程中应加入的矿物组分;采用PHREEQC软件对矿区地下水2种不同径流方向上发生的水文地球化学反应进行识别,模拟结果表明:沿地下水路径1,从荣那沟上游至中游,发生了石膏、钠长石、钾长石的沉淀,钙长石的溶解以及阳离子交替吸附作用;沿路径2,从矿区东北侧至荣那沟,发生了石膏、岩盐、白云石、钠长石的沉淀,钾长石、钙长石、黄铁矿、赤铁矿的溶解,以及阳离子交替吸附反应。本次对矿区地下潜水水化学演化机制的研究,对分析影响西藏地区地下水水文地球化学演化规律具有重大意义。     

华北隐伏型煤矿区地下水化学及其控制因素分析——以宿县矿区主要突水含水层为例

采用宿县矿区主要突水含水层四含、煤系、太灰地下水样常规离子(K~++Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~-,CO_3~(2-))、pH值、TDS等数据,利用离子组合比和主成分分析方法探讨了水化学成分的形成机制,进一步通过研究主成分荷载得分与水化学类型的空间分布规律,分析了矿区地下水水化学形成及其控制因素。研究结果表明:宿县矿区主要突水含水层水化学数据差异是不同地下水化学成分形成作用的综合反映,其中煤系以阳离子交替吸附或脱硫酸作用最为显著,而四含、太灰以黄铁矿氧化或碳酸盐、硫酸盐溶解作用最为显著。宿县矿区采矿活动与地质背景条件不同程度地影响了主要突水含水层水化学成分形成作用与水化学类型的空间分布,其中四含主要受采矿活动控制,煤系主要受断裂(层)控制,太灰主要受采矿活动、断裂(层)与褶皱控制。     

高潜水位矿区塌陷地损坏评价方法研究——以徐州旗山矿为例

对高潜水位矿区的土地破坏进行评价可以掌握开采沉陷破坏程度,为高潜水位矿区土地复垦提供依据。文章以旗山矿为例,对旗山矿的开采沉陷进行预计,建立土地破坏综合评价指标体系,利用模糊综合评价原理对矿区塌陷地破坏进行二级模糊评价,掌握了塌陷地的破坏程度,为高潜水矿区塌陷地破坏评价提供了理论依据和技术支撑。     

基于PLEIK模型的岩溶地下水防污性能评价——以贵阳市汪家大井泉域为例

岩溶地下水资源是中国西南地区经济发展的重要基础。对岩溶地下水进行防污性能评价是合理开发及保护当地地下水资源的有效方法。汪家大井现为贵阳市东郊水厂取水地,是区域内重要的供水水源,对其进行地下水防污性能评价有助于保障居民饮用水水源安全。通过构建研究区PLEIK模型,在考虑保护性盖层(P)、土地利用类型(L)、表层岩溶带发育程度(E)、补给类型(I)及岩溶网络发育程度(K)5个评价因子的基础上,对汪家大井泉域岩溶地下水防污性能进行定量评价。结果表明,研究区内地下水防污性能以较好和中等的区域为主,分别占总面积的23.69%和42.11%;防污性能较差和好的区域次之,分别占总面积的18.54%和15.53%;防污性能差的区域最少,约占总面积的0.13%;表层岩溶带、含水层岩溶网络及土地利用类型是影响该区域岩溶地下水防污性能的主要因素。其研究结果可为该地区地下水环境保护及污染防治提供一定的参考。     

煤矸石山植物物种多样性与土壤化学因子的关系 ——以灵武矿区生态修复初期为例

为了得到灵武矿区枣泉煤矸石山生态修复初期优化的植被配置模式,以及影响植物物种多样性的土壤化学因子。通过野外调查结合重要值、α多样性指数和群落相似性系数,对枣泉煤矸石山平台人工重建的乔木林、乔灌木混交林和灌木林3种植被配置类型的植物种类组成、群落结构及α多样性指数的变化,以及各指数与土壤化学因子间的相关关系进行研究,并以矸石山周边自然地貌上的植被为对照。结果表明:①枣泉煤矸石山3种植被配置类型的样地共有植物8科22属24种,菊科植物7种,占总物种数的29.17%;藜科植物6种,占总物种数的25%;豆科和禾本科植物均为4种,各占16.67%。②3种植被配置类型林下多年生草本植物种数占草本层总数的比例大小顺序为:乔木林地(50.00%)灌木林地(46.67%)乔灌混交林(38.46%),自然地貌的多年生草本植物占其草本层的比例为68.75%。③3种植被配置类型中灌木林地草本层植物种Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数、Patrick丰富度指数和Pielou均匀度指数数值均为最高。④土壤碱解氮与各指数间相关性最高,说明土壤碱解氮含量对植物物种多样性的影响作用较大。⑤3种植被配置类型中乔木林地草本植物种类组成在科、属及种的层次上与自然地貌草本植物组成相似性最高,其林下草本植物盖度、密度、生物量、土壤含水量、土壤有机质和全氮含量均高于乔灌木混交林和灌木林。枣泉煤矸石山生态修复初期3种植被配置类型中乔木林地配置模式较为适宜,且影响植物物种多样性的土壤化学因子主要为土壤碱解氮。     

综合物化探方法在地下水勘查中的应用——以嘉鱼县官桥镇为例

为探讨地下水勘查井位快速定位问题,采取水文地质调查、土壤氡气测量、天然电场选频法测量、钻探等勘探手段,成功在嘉鱼县官桥镇实施2口探采结合井。大牛山村勘查区SHK01水井孔深223 m,实际抽水降深14.21 m,涌水量为169.46 m³/d;观音寺村勘查区SHK02水井孔深165 m,实际抽水降深7.42 m,涌水量为98.70 m³/d。此次应用研究表明,在地表有大面积第四系覆盖情况下,可利用土壤氡气测量和天然电场选频法测量精确圈定裂隙含水带,该方法组合有效且快速,可为本区地下水勘查提供新思路。     

能源替代视角下碳排放测算模型构建及减碳机理研究——以煤炭矿区为例

根据煤炭矿区碳排放的特殊性, 分析建立了煤炭矿区碳排放测算模型;通过分析煤炭矿区能源种类及特征, 建立煤炭矿区能源替代体系, 构建能源替代视角下煤炭矿区碳排放测算模型。并分析了能源替代对煤炭矿区碳减排的作用机理。     

工业结构、空间溢出与绿色全要素生产率研究——以江苏省为例

在当前经济新常态下,保持工业的可持续性发展、优化工业产业结构、促进工业绿色全要素生产率的提升是工业发展的重点。本文利用江苏省各地区工业行业数据,基于DEA模型测算江苏省各地区绿色全要素生产率（green total factor productivity, GTFP）,并将工业行业进一步分为5个产业部门,分别在邻接空间权重、地理距离权重和经济距离权重下实证考察工业结构对GTFP的空间溢出效应及其分解。结果表明,江苏省绿色全要素生产率具有高度的空间集聚性,各个工业部门对区内和区外的影响具有同向性,即直接效应与间接效应的符号相同。同时分析各控制变量对GTFP的影响,结果显示,控制变量不同则其影响不同。实证结果表明,江苏省各地区之间的产业结构具有外溢作用,但是工业产业结构中仍存在高耗能、高污染、高排放的企业,这对江苏省经济发展转型升级产生一定的阻碍作用,也是江苏省能否成功实现产业结构动能转换的关键所在。     

Hydrogeochemical Characteristics of Groundwater at the Xikuangshan Antimony Mine in South China

The hydrogeochemical influence of the Xikuangshan antimony mine on groundwater quality was investigated by analyzing groundwater from 24 springs in the area for major and trace elements. The samples had a pH of 7.6–8.5; total dissolved solids ranged from 125 to 607 mg/L. The groundwater was dominated by alkaline earths (Ca²⁺ + Mg²⁺) over the alkalies (Na⁺ + K⁺), and weak acids \(\left( {{\text{HCO}}_{ 3}^{ - } } \right)\) over strong acids \(\left( {{\text{SO}}_{4}^{2 - } + {\text{Cl}}^{ - } } \right)\). Calcite was generally supersaturated and gypsum was always undersaturated, while dolomite was undersaturated in 34 % of the samples. Iron was negatively correlated with Ca²⁺, Mg²⁺, and \({\text{SO}}_{ 4}^{ 2- }\), which is consistent with Fe removal during acid buffering. Scatter diagrams and correlation coefficients between the major ions indicate dissolution of carbonates and gypsum as major processes, which could promote calcite precipitation.     

Hydrogeochemical Processes of Carboniferous Limestone Groundwater in the Yangzhuang Coal Mine,Huaibei Coalfield,China

We examined the primary mechanisms controlling water quality evolution in the Carboniferous aquifer in the Yangzhuang coal mine (Huaibei coalfield). Q-mode factor analysis explained how the Na⁺ and SO₄^2? concentrations gradually increase and the hydrochemical type transforms from Ca-HCO₃ to Ca·Na-HCO₃ and Ca·Na-HCO₃·SO₄ along the flow path. The high bicarbonate concentration appears to be due to dissolution of calcite and dolomite and an open carbonate system, while frequent water inrushes and the declining water level provide evidence for the relative closure of the Carboniferous limestone aquifer. Gypsum dissolution is the main SO₄^2? source. Inverse geochemical modeling sufficiently explained the hydrogeochemical processes that control the water quality evolution. These findings should aid the interpretation of groundwater hydrochemical evolution and groundwater quality management in the study area and other north China coalfields.

     

Groundwater Hydrogeochemical Processes and the Connectivity of Multilayer Aquifers in a Coal Mine with Karst Collapse Columns

Mine Water and the Environment - Understanding groundwater hydrogeochemical processes and the connectivity of multilayer aquifers in a coal mine with karst collapse columns (KCCs) is very important...     

近煤层地下水化学分布规律研究

为弄清告成矿近煤层地下水水化学分布规律,进而为水源判别和煤矿防治水提供一定依据,分析不同含水层水化学类型,以TDS和离子浓度为研究对象,从横向和纵向全面分析该含水层地下水化学空间分布规律。     

大兴井田地质动力区划研究

应用地质动力区划方法,通过逐级使用地形测量图,并结合其它方法查明了大兴井田的Ⅲ-Ⅴ级活动断裂,由此展现了井田的现今构造运动结果。以实测地应力为基础,按查明的各级断块结构建立模型,应用有限元法进行了区域构造应力场的数值模拟。进而分析了该井田煤与瓦斯突出的原因,并对其煤与瓦斯突出作出了区域预测。     

Comparison of Antimony Sources and Hydrogeochemical Processes in Shallow and Deep Groundwater Near the Xikuangshan Mine,Hunan Province,China

Antimony pollution in the groundwater of the Xikuangshan (XKS) antimony (Sb) mine area in China’s Hunan Province has attracted increasing attention. A total of 43 water samples were collected to help understand the hydrogeochemical characteristics, identify the Sb source, and evaluate the water–rock interactions of the Shetianqiao aquifer (SA). The Sb concentrations in shallow and deep SA water samples were 0.1–47.4 mg L^?1 and 0.3–19.2 mg L^?1, respectively. Stibnite oxidation and leaching from arsenic alkali residue mine wastes were the main Sb sources for the shallow SA water, whereas stibnite oxidation and stronger water–rock interaction were the predominant Sb sources for the deep SA water. The higher Sb concentration (>?10.0 mg L^?1) in shallow SA water was predominantly induced by weathering of Sb-bearing minerals, evaporation/concentration effects, and cation exchange, whereas the higher Sb concentration in deep SA water was largely caused by weathering of Sb-bearing minerals, evaporation/concentration effects, ion exchange, and competitive adsorption. These findings provide a more detailed understanding of the geochemical behavior of Sb in groundwater and can be used to develop suitable Sb pollution management strategies.

     

策克口岸水文地球化学特征分析

在充分理解额济纳旗策克地区水文地质条件的基础上,先进行水化学的数理统计分析,进而选取水文地质剖面即初始和终了水样点,结合水样的水化学的数理统计分析结果和水文地质条件确定地下水矿物相并计算剖面上矿物相进入或离开地下水的量,探明区域水文地球化学演变规律,为该区的生态环境保护和合理利用水资源提供科学的依据。     

沙拉吉达煤矿保水采煤的水文地球化学特征研究

利用水文地球化学研究了深埋煤层开采对浅部水源地的影响。结果表明:浅部含水层补给、循环交替积极,矿化度较低,深部含水层径流条件较差,地下水年龄较老;分层聚类分析发现,第四系水和洛河组水属于同一来源,侏罗系三段含水层水属于同一来源。     

滨海地区海水入侵的水化学和同位素证据——以沿海某市典型地段为例

为了判明某滨海城市入侵海水的来源,对其沿海典型地段进行地下水取样,通过对所取水样的主要离子和同位素的分析,绘制了地下水中主要阴阳离子与氯离子浓度间的双变量图.主要阴阳离子与氯离子的相关性说明了研究区地下水化学成份中的变化主要是由于海水与地下淡水混合引起的离子交换造成的,同时Br-/Cl-的比值说明了入侵咸水来自于现代海水,氢、氧同位素的关系也说明了研究区地下咸水是由于海水和淡水的混合形成.     

上社二景煤矿突出危险性分析及区划研究

尽管瓦斯压力、含量等指标在煤与瓦斯突出预测的现场应用已非常普遍,但针对具体的井下作业环境、地质条件,突出参数的指标变化明显程度会有所不同。基于此通过对上社二景15#煤层瓦斯赋存规律的研究,绘制出瓦斯压力、含量等值线,从而划分出突出和无突出危险区域,该研究指导其防突工作且对相邻矿井或相似地质条件的矿井有很强的适用性。