矿山充填复垦场地重金属含量对比研究

为保证矿山充填复垦场地作为农用地的生态安全性，通过对现场不同深度土壤、小麦根系采样分析，研究了粉煤灰和煤矸石两种不同物料充填复垦场地中As，Hg，Pb，Cu，Cd，Cr，Zn等重金属的含量，并与当地对照土壤比较．结果表明：粉煤灰中Pb，Cu含量高于比照土壤，矸石中Cu，Zn含量高于比照土壤，但是充填复垦场地覆土土层0～20cm厚度内，除了矸石充填场地Zn明显高于比照土壤外，其他元素含量均无明显差异，覆土土层40cm厚度处，矸石充填场地Cu，Zn含量明显高于比照土壤；而充填复垦场地作物根系中的重金属含量与对照场地不存在明显差异，矸石与粉煤灰中重金属的含量与作物根系的重金属含量并不成正比．     

矿区充填复垦土壤重金属分布规律及主要农作物污染评价

研究了复垦土壤的理化、生物特性,选用美国2800K1型渗透仪、英国三参数速测仪HH2/WET、美国紧实度仪,分析了土壤的紧实度等.结果表明:煤矸石、粉煤灰充填(覆土厚度40cm)复垦土壤的pH值为7.98～8.78,含水率高于正常土壤10%～20%,渗透性系数为0.059～0.286,紧实度在200～300PSI,有机质含量低于对照土壤.探讨了充填复垦区域土壤重金属空间分布特征分析的理论与方法,通过采集、处理,测试245个土样的As,Cd,Cr,Cu,Hg,Pb,Zn等的含量,利用变化度、污染度和含量趋势等指标,研究了煤矸石充填复垦土壤、粉煤灰充填复垦土壤、对照土壤3类土壤的重金属分布特征.得出结论:1)简单模型在一定程度上能反映出微量元素的变化趋势,3块场地模型拟合的误差均值保持在30%以内,其中,煤矸石场地误差最小,最大值为18.4%,最小值为8.3%;2)利用多项式模型由测点的数值推知未测点的数值,得到相对连续的重金属含量值,分析其空间分布规律;3)Kriging模型:以粉煤灰场地的Cd为例,建立的模型拟合精度较高.采用Pearson Correlation Coefficient方法,分析了pH值、有机质、紧实度和微生物对重金属分布的影响.结果表明:1)充填复垦场地的pH值、有机质和紧实度与重金属含量的相关性较弱,相关系数在-0.6到0.6之间.2)微生物与土壤重金属的相关性很大,在粉煤灰场地体现的更加明显.比较了世界主要国家和地区对小麦、水稻和大豆中重金属污染物的限量标准,提出了小麦等主要农作物重金属污染物限量的选取标准.采用单项、综合污染指数分析了根际土壤As,Cd,Cr,Cu,Hg,Pb,Zn的污染状况,得出了复垦土壤综合污染指数小于1,全部测点均达到了土壤环境质量二级标准要求.研究结果:1)复垦场地生长的成熟小麦,Cd,Cr在其不同器官中的分布迁移趋势是一致的;2)对照场地生长的成熟小麦,Cd,Cr在其不同器官中的分布趋势存在差异;提出根富集系数率,建立了Cd回归方程、Cr偏微分方程.引入Surfer软件成图方法,借助多项式模型反演所得的数据,对矿区复垦土壤的结构进行可视化,直观地描述了土壤重金属分布的纵向、横向特征;应用Photoshop软件,对主要农作物小麦中重金属的污染迁移,以Cd,Cr为例,制作了量化模拟色彩映射图,真实地评价了小麦不同器官中重金属的污染程度.     

矿区地表采掘废弃地充填复垦材料及技术研究

对新汶矿区协庄煤矿井田因取土、采沙和盗采防水煤柱等地表采掘引起的废弃地的充填复垦材料及技术进行了研究。结果表明，协庄煤矿煤矸石可作为废弃地的充填复垦材料，风化煤矸石矿物化学组成与矿区黄土相近，煤矸石的汞、镉、铅、砷、氟等有毒元素的含量不超标，并含有一定的可供植物吸收的养分。实践证明，提出的煤柱盗采坑和取土、采沙坑的充填复垦技术，彻底治理了废弃地的水害和恶化的生态环境，取得了显著的经济、社会和生态环境效益，并为其他矿区解决类似问题提供了理论和技术方法。     

矿区复垦土壤重金属含量分布与光谱特征研究——以徐州市柳新矿区为例

以徐州柳新矿区复垦土壤为研究对象,采用传统采样检测方法分析了Cd,Cu,Pb,Zn,Cr等重金属元素在土壤中的含量,借助ISI921VF系列野外地物光谱辐射计和IR981短波红外地物光谱仪野外测量样点土壤的光谱,提取其光谱特征,并对光谱特征参数与土壤中重金属含量进行相关性分析,建立了利用土壤光谱反射率估算土壤重金属含量的预测模型.结果表明:通过分析土壤反射光谱特征能间接反映土壤重金属含量.从而实现土壤重金属含量的间接测定,为土壤重金属污染的调查与监测提供一种简单、快速的测定方法.     

矿区煤矸石充填复垦的材料确定与标高设计

为科学确定煤矸石充填复垦的材料和标高，以徐州矿区为例，采用现场试验和实验室分析测定相结合的方法，研究了煤矸石的地球化学性能和有毒元素状况，分析了煤矸石孔隙度计算的理论和方法，建立了煤矸石充填超高计算的数学模型，提出了煤矸石充填标高确定的数学方法．结果表明：徐州矿区煤矸石可作为煤矿塌陷地的充填复垦材料，煤矸石地球化学组成中SiO2的质量分数平均为54．66％，使得煤矸石具有一定的硬度，煤矸石的Hg，Cd，Pb，As和F等有毒元素含量不超标；煤矸石充填复垦的实际充填高度应为设计充填高度的1．3649倍．     

采煤塌陷地充填复垦土壤呼吸的研究

以徐州垞城矿区复垦耕地为例,对以煤矸石和粉煤灰为充填物的复垦场地土壤的理化性质以及生物学特性——土壤呼吸进行了试验分析.参考美国土壤质量评价方法,采用将土壤温度和土壤湿度修正到标准状态土壤呼吸的方法,得出煤矸石充填土壤标准呼吸率为（CO2）（8.35±0.39）μmol/（m^2.s）、粉煤灰充填土壤标准呼吸率为（CO2）（6.00±1.34）μmol/（m^2.s）、对照土壤标准呼吸率为（CO2）（8.04±1.70）μmol/（m^2.s）.结果表明：煤矸石充填复垦土壤的生物活性要高于粉煤灰,并且与对照土壤的土壤质量相差不明显,其生物活性接近理想土壤.     

矿区泥浆泵复垦土壤矿区泥浆泵复垦土壤

以徐州矿区为例,对不同时期不同层次泥浆泵复垦土壤进行了监测和分析,揭示了泥浆泵复垦土壤化学特性的时空演化规律,结果表明,与正常农田相比,在复垦后初期有机质和养分含量表层偏低,底层偏高,不同层次土壤盐分和pＨ值均偏低;随着复垦后时间的推移,有机质养分含量表层逐渐增加,底层逐渐降低,不同层次土壤盐分和pＨ值均逐渐降低,并表 现为特性水平趋于稳定的特征,至复垦后第１３年表层土壤有机质和养分含量基本接近正常     

煤矸石充填复垦对土壤特性影响研究

为实现矿区可持续发展,以潘一矿复垦区土壤为研究对象,选择土壤含水率、容重、pH值、有机碳、速效钾、速效磷和全氮7项指标对煤矸石充填复垦土壤特性及肥力水平进行评价。结果显示：与对照区土壤特性相比,潘一矿复垦区土壤含水量、有机质、速效钾、速效磷、全氮含量偏低。但是土壤容重较大,pH值略高显弱碱性。在土壤剖面上,这7种指标在各层含量差异不大。潘一矿复垦区土壤营养元素中有机质和速效磷比较缺乏,特别是有机质含量严重缺乏。风化后的煤矸石对土壤有一定增肥作用。但是,由于煤矸石偏碱性和含盐量较高特点,容易引起接触层土壤发生盐化现象．应当引起重视。     

采煤塌隐地复垦实践

本针对淮北矿业集团公司朱仙庄煤矿采煤塌陷地现状，着重介绍了采煤塌陷地复垦的实施程序和几种得垦模式。     

充填复垦土壤水分竖直运动模拟研究

应用直立柱状模型模拟研究了煤矸石和粉煤灰两种充填模式下覆土层土壤水分运动特点,把充填复垦土壤水分运动过程分为3个阶段和4个层次,并通过与全部充填土壤情况下水分动态对比找出其差异性.把监测数据与应用竖直一维动力学模型计算得到的水分分布规律比较,找出了充填层对覆土层土壤水分动态产生影响的本质原因,并对充填煤矸石和粉煤灰复垦的土壤水分动力学参数进行修正.结果表明：充填煤矸石和粉煤灰复垦的土壤水分动态与正常土壤不同源于煤矸石和粉煤灰的颗粒级配与土壤的差异;覆土层土壤与充填料孔隙的差别大,其保持水分的能力反而较强,煤矸石充填不会导致覆土层水分大量渗漏.     

废弃粗粉煤灰-水泥系统固化重金属废弃物的探讨

利用强度发展、毒性浸出试验(TCLP)和动态浸出试验(DLT)等手段探讨了废弃粗粉煤灰-水泥系统固化/稳定含铅、铜和锌的重金属废弃物的可能性。研究发现废弃粗粉煤灰-水泥系统养护28d后符合固化/稳定的指标要求，而且长期效果优于细粉煤灰-水泥系统。另外试验还发现，固化/稳定系统的酸中和能力是决定样品中重金属浸出能力的主要指标。     

连云港近岸海域沉积物中重金属污染平面分布研究

分3个区域全面分析了连云港近岸海域沉积物中主要重金属含量平面分布特征,共采集了28个表层沉积物样品,研究表明,各区域中重金属主要污染物为Cu,其次分别为As,Cd和Pb,Hg污染水平相对较低;临洪河口、碱厂排污和西大堤工程对连云港近岸海域沉积物中污染物分布影响较大;和1985年西大堤工程建设前相比较,重金属Pb和Cd污染呈减轻趋势,Cu和As污染呈加重趋势;3个区域相比较,碱厂区域沉积物质量最差,污染呈加重趋势。     

连云港近岸海域沉积物中重金属垂直分布特征研究

采集连云港近岸海域4个沉积物柱状样,并分层测定了Cu,Pb,As,Hg,Cd等重金属的含量,同时结合人类活动与重金属含量变化进行相关性分析。研究表明,各柱状样中主要污染物为Cu,重金属污染排序为Cu,As,Cd,Hg,Pb;根据210Pb测年资料,柱状样中重金属含量受陆源排污和海岸工程建设干扰显著,临洪河、碱厂排污和西大堤工程对沉积物中重金属含量的变化影响较大。     

高钙粉煤灰地聚合物固化/稳定重金属的试验研究

利用高钙粉煤灰研制地聚合物来固化/稳定重金属,采用静态和动态浸出试验研究了高钙粉煤灰地聚合物对重金属的固化/稳定效果,并进一步探索了重金属的迁移机制和长期安全性.研究表明:高钙粉煤灰地聚合物分别固化/稳定0.025％的铅,0.025％的铬和0.01％的汞后,经静态浸出试验,重金属浸出浓度远低于规定的上限值,且固化率均在98％以上.经动态浸出试验,重金属的实时浸出浓度低于规定的上限值,累积浸出浓度在72 h后趋于稳定;固化体中重金属的径向分布相似;重金属的有效扩散系数和浸出率非常低,长期安全性优良.     

Research on Distribution Pattern of Heavy Metals in Yanzhou Coalfield

Heavy metal pollution brings extensive concerns since 1940s. In order to assess the heavy metal pollution on the farmland of Yanzhou coalfield, 216 soil samples and 54 combined samples were collected. Lead, cadmium, chromium, copper, zinc, and nickel contained in both topsoil and deep soil were analyzed using atomic absorbent spectrometry analyzer （AAS）. Fuzzy clustering method was used in data processing. And fuzzy synthetic assessment was applied to assess the soil contamination by heavy metals. The result shows that Yanzhou coalfield has been polluted by the heavy metals to some extent.     

Adaptability of Alfalfa and Ryegrass to New Reclamation Materials

1 Introduction Both the coal and the land are indispensable natural resources on which the mankind depends for survive. The coal mining industry has offered economic construction with enormous energy for many years. Coal provides about 75% of energy consumption in China annually, and underground mining accounts for 96% of the coal output[1]. Underground coal mining has caused a large amount of land subsiding[2], which not only destroys ground facilities, affects agricultural production and re…     

连云港近岸海域底栖动物中重金属含量及评价

根据2008年连云港海州湾碱厂海域调查资料,分析了连云港近岸海域海水、表层沉积物及底栖动物体中重金属的含量和富集情况。结果表明,海州湾水体中的重金属含量都低于渔业水质标准,海洋沉积物质量良好,海州湾底栖动物体内Zn,Cu,Pb,Cd,Ni,Hg的含量低于海洋生物污染评价标准,泥螺体内As含量超出标准,调查生物富含Cr。生物对不同重金属有不同的富集能力。