淮北煤矿城市环境污染及绿化治理途径初探

本文对淮北煤矿城市环境污染的特殊性问题进行了研究,剖析了煤矿塌陷区、煤矸石、电厂粉煤灰及“三废”物质等对城市环境造成的污染。提出了相应的绿化治理途径及其对树种的选择,利用绿色植物控制和减轻环境污染,对提高煤矿城市环境质量,具有重要作用。     

粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响

为研究粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响,设计9种矸灰比的粉煤灰-煤矸石混合物,运用室内一维定水头法和压力膜仪（DIK-3423）以及一维瞬态法测试了混合物饱和含水量、饱和导水率、水分特征曲线和导气率等指标,并与土壤、粉煤灰和煤矸石进行对比分析。结果表明:1）粉煤灰的掺入可以提高煤矸石的饱和含水量,矸灰比3∶7~2∶8的混合物的饱和含水量为36.9%~41.4%,数值上最接近土壤;2）混合物的饱和导水率受粉煤灰掺入量和容重影响,相同粉煤灰掺入量下提高容重会降低饱和导水率,而饱和导水率变化的整体趋势随粉煤灰掺入量的增大而减小;3）混合物的持水性能随粉煤灰掺入量的增大而增大;4）混合物的导气率随粉煤灰掺入量的增大而减小,粉煤灰掺入量<40%的混合物导气率对含水量的敏感度呈先减小后增大的趋势,其余比例混合物导气率变化较均匀;5）矸灰比（煤矸石与粉煤灰体积比）在3∶7~2∶8混合物的植物有效水含量为17.3%~17.6%,数值上最接近土壤,选用粉煤灰-煤矸石混合物充填塌陷土地时可控制矸灰比在3∶7,此时渗透性小,且可以保证有良好的土壤有效水供给。研究结果可为塌陷区土地复垦质量的改良提供数据参考。     

微核技术监测煤矿塌陷区水体水质污染的研究

用蚕豆微核技术对淮北煤矿塌陷区的水体水质进行监测，同时测定了水体的CODcr和BOD5c结果表明：淮北煤矿塌陷区水质已经受到轻、中度污染；蚕豆微核技术与CODcr、BOD5具有一定的相关性，同样可以指示水体污染程度。用蚕豆微核技术可以监测煤矿塌陷区水质污染。     

熔融-水热法合成粉煤灰沸石及其吸附性能研究

以粉煤灰为原料，研究了在熔融温度分别为300℃、400℃、500℃，熔融时间分别为1h、2h、3h，水热温度分别为45℃、65℃、85℃，水热时间分别为6h、8h、10h，对合成粉煤灰沸石（FZ）吸附性能的影响。结果表明熔融温度为300℃，熔融保温时间为1h，水热温度为65℃，水热保温时间为6h，产物中有类沸石生成。熔融-水热合成Fz对Cd^2＋吸附率为99．82％，吸附量为0．19964mg／g，略高于活性炭（吸附率99．69％）优于天然沸石（吸附率97．94％）。     

电解锰渣-页岩-粉煤灰烧结砖的研制

针对湖南湘潭竹埠港地区工业废渣的情况,进行了电解锰渣-页岩-粉煤灰体系烧结制砖的研制.确定了配比、烧结温度和保温时间对烧结砖性能的影响,通过SEM、EDS、抗压强度、毒性浸出、DTA和XRD等检测手段,对烧结前后砖体的结构及各项性能进行了检验.结果显示,电解锰渣、页岩和粉煤灰的配比为4:5:1、烧结温度为1000℃'保...     

X型粉煤灰沸石吸附丙酮及其动力学研究

文章采用碱熔融水热法合成了X型粉煤灰沸石,通过XRD、XRF、SEM、氮气吸附等手段研究了该沸石的结构组成特点,考察了初始浓度、吸附温度和空速对X型粉煤灰沸石吸附丙酮的影响机制,在此基础上,进一步研究了X型粉煤灰沸石对丙酮的吸附动力学及吸附机理。结果表明：合成的X型粉煤灰沸石品质较高,平均粒径为0.83μm,平均孔径为3.2 nm,比表面积为165.8 m²/g,总孔容积为0.133 8 cm2/g,总孔容积为0.133 8 cm³/g;X型粉煤灰沸石吸附丙酮的过程中,初始浓度、空速和温度越高,穿透时间和饱和时间越短;在实验范围内,升高温度会导致吸附量显著降低,增加空速会使吸附量略有下降,而增加初始浓度会使吸附量明显增加,当温度为40℃,初始浓度为777.9 mg/m3/g;X型粉煤灰沸石吸附丙酮的过程中,初始浓度、空速和温度越高,穿透时间和饱和时间越短;在实验范围内,升高温度会导致吸附量显著降低,增加空速会使吸附量略有下降,而增加初始浓度会使吸附量明显增加,当温度为40℃,初始浓度为777.9 mg/m³,空速为75 h3,空速为75 h^(-1)时,X型粉煤灰沸石对丙酮具有最高的吸附量;Bangham模型和准一阶模型能更好地拟合丙酮在X型粉煤灰沸石上的吸附过程,说明丙酮在X型粉煤灰沸石表面的吸附更符合以物理吸附为主的孔道吸附。     

改性粉煤灰处理洗涤剂废水优化条件的实验研究

利用改性粉煤灰絮凝、高效吸附作用处理洗涤剂废水：通过实验考察改性粉煤灰对洗涤剂废水处理效果影响的一系列参数,由正交实验得到优化实验条件。10g改性粉煤灰处理废水的量为150mL,pH值为7,搅拌时间40min,搅拌温度为50℃。在最佳条件下测得废水的COD和LAS去除率分别为82．48％和67．06％。     

粉煤灰源NaY沸石的制备及其对乙酸乙酯的吸附性能研究

采用粉煤灰合成沸石的方法既经济又环保,在乙酸乙酯吸附领域中具有巨大应用前景.遵循节能减排、废物再利用的环保原则,探索了3种不同Si/Al比的粉煤灰、结晶温度、结晶时间和碱浓度4个因素对合成NaY沸石的影响.XRD、氮气吸脱附实验及ICP结果表明,Si/Al比和水热结晶温度对高比表面积NaY沸石的合成影响最大.Si/Al比在1左右的粉煤灰合成的沸石比表面积较低,且晶形中存在大量的NaA沸石,而Si/Al比在2左右的粉煤灰合成了高比表面积且纯度较高的NaY沸石;3种粉煤灰均在65 ℃下合成NaY沸石,但在105 ℃下完全转化为方钠石.实验优化结果表明,最优合成条件为采用Si/Al为2左右的粉煤灰,在2 mol·L^-1碱浓度、65 ℃水热温度下结晶12 h.该条件下合成的NaY沸石比表面积高达654.86 m²·g^-1(比表面积最高的粉煤灰源沸石之一),是原粉煤灰比表面积的22倍左右,对乙酸乙酯的吸附量也由15.4 mg·g^-1增至108.2 mg·g^-1.     

粉煤灰储能复合材料的实验研究

通过吸附、熔融浸滞将粉煤灰、月桂酸复合制备得到复合相变储能材料。通过DTA/TG、SEM测试分析,相变储能材料的相变峰值温度为46.01℃,且在44.0℃～55.0℃范围内有一个较大的吸热峰,可实现相变吸放热,且热稳定性好,粉煤灰基本不影响其热性能。微相结构显示粉煤灰能有效吸入大量的月桂酸,具有较好的吸附结合能力。     

煤矿塌陷区土地复垦技术与发展趋势

本文对煤矿塌陷区土地复垦进行了分类,介绍了塌陷区土地复垦的工程技术措施与生物技术措施,论述了塌陷区土地复垦技术的发展趋势,提出今后塌陷区土地复垦是在完善目前技术途径的同时大力发展生态农业复垦与微生物复垦。     

辽宁阜新煤矿生态环境动态演变的预测

通过对影响煤矿生态质量16个指标因子的筛选,初步建立自然环境、生态环境及社会经济三维体系下由年开采量等7个指标组成的煤矿生态环境质量预测指标体系;根据2003年至2012年阜新煤矿生态环境指标因子环境统计数据,采用数值拟合得出埋藏深度、地面塌陷面积/开采面积、煤尘爆炸指数、矿区居民人均GDP及矿区经济贡献率5个指标因子的Quadratic模型;优化建立煤矿生态环境动态预测指标体系。应用煤矿生态环境指标因子预测模型对阜新煤矿2003年至2012年煤矿生态环境指标因子动态演变预测效果验证,验证结果表明Quadratic模型预测误差相对较小,煤尘爆炸指数指标因子的预测拟合曲线相关系数最高(R2=0.967 26)。最后应用Quadratic模型对2013年阜新煤矿矿区生态环境指标因子进行预测,并结合矿区实际给出预测模型的适用性。     

煤矿区土地修复的生态系统服务功能改善研究

采用3S技术,对我国典型的煤炭资源枯竭型城市石嘴山市煤炭开采区的生态修复前后的生态系统服务进行了分析。采用2001年与2011年两期LandsatETM和TM遥感影像图的人工解译与变化监测,分析了煤矿区的土地利用覆盖变化。并通过建立响应的评价指标体系,对其成功的治理煤矸石山,改造塌陷区,建立煤矿地质公园,将塌陷区改善为生态湿地等活动的生态系统服务功能变化进行了全面定量化评价。研究表明,通过10年的土地修复,采矿迹地的生态恢复能够提高其生态系统服务功能10倍左右,尤其是环境美学功能受到社会广泛认同。     

煤场防风网防尘技术研究

随着中国经济的发展及人们环保意识的增强,露天煤场带来的粉尘问题也越来越引起重视。防风网作为一种控制煤堆场起尘与扩散的有效手段,近年来得到广泛应用。该文概要地介绍了国内外防风网的研究及应用现状;阐述了防风网的抑尘机理;分析总结了防风网的板型、开孔率和设置方式、网高、网宽、网一堆距等因素对其防风抑尘效果的影响,为今后在工程应用中合理选择防风网的各项参数提供了参考;并对防风网防尘技术在中国的发展提出建议。     

我国东部矿区生态系统退化机理初探

煤炭开采已经给矿区生态系统带来了极大的危害，使矿区生态系统的生产力不断下降，矿区生态系统正在发生退化。华东地区是我国的主要煤炭产区，该地区为高潜水位区域，因此该地区的生态退化具有其独特性，地表塌陷引起的土壤盐渍化、地面积水、水土流失等是引起这一地区生态系统退化的主要原因。     

Reduction of the environmental impact of coal storage piles: A wind tunnel study

This paper presents an application of scale model wind tunnel tests to reduce the environmental pollution provoked by fugitive dust from coal storage piles. The effectiveness of different types of wind breaks, shelter belts and coating chemicals has been tested under different wind speeds and pile layouts. Most of the results presented in this paper are of general significance and demonstrate the usefulness of comparative simulations in reducing real pollution impact problems. The best reductions in dust deposition (up to 85%) have been assured by using chemical additives spread over the pile surface, whose coating action remained nearly unvaried up to 5 days or more, and wind breaks provided with suitable baffles for wind deviation.     

废旧煤矿区域生态环境保护方式改革与分析研究

煤炭能源长期在中国的能源结构中占据主导地位,是中国不可或缺的一次性能源。煤炭资源的开发和利用极大的促进了中国的经济发展,推进了现代化建设的路程。但同时对煤炭资源的过度开采也导致了严重的生态环境问题。尤其是对废旧矿区的处理不恰当造成了矿区周围地表塌陷,空气污染,植被破坏等一系列问题,废旧矿区周边逐渐发展成为严重受损生态系统。对中国当前废旧煤矿区域已出现的生态环境问题以及潜在的环境和安全隐患进行调查和分析,提出通过恢复植被等方法对废旧煤矿区生态环境治理方法和技术措施。     

料堆风蚀扬尘排放量的一个估算方法

以美国环境保护局(EPA)推荐的计算料堆风蚀扬尘排放因子的方法为基础,探讨料堆风蚀扬尘排放量的估算,包括计算所需参数及其估算方法和计算过程.并估算了北京市石景山地区圆锥或椭圆形煤堆和平坦形煤灰料堆的扬尘排放量。结果表明,北京石景山地区1999年12月,1个高度7.8m、底面直径21.3m的圆锥形煤堆可排放817g PM₁₀,1个平坦的直径15.6m的圆形煤灰料堆可排放1612g PM₁₀.     

煤炭开采地表沉陷环境影响评价分析

煤炭开采形成的地表沉陷是煤矿区主要的环境地质灾害问题。以新疆奇台县某煤矿为研究对象,在综合分析矿区生态环境的基础上,运用概率积分法对其地表沉陷进行预测,划定沉陷范围,并对其可能产生的生态影响进行分析,提出了减少煤炭开采对生态环境影响的措施,为矿井后续开发建设提供环境保护依据。     

露天储煤场防风抑尘集成技术的应用

近年来随着平顶山天安煤业股份有限公司一矿棚户区改造推进,一矿露天储煤场煤尘对周围环境影响较大。为降低其污染,工程采用防风抑尘网、喷水洒水抑尘、地面硬化构成露天储煤场防风抑尘集成技术,并对主要工艺参数进行了优化,运行期监测结果表明该集成技术抑尘率达88.5%,露天储煤场周界外颗粒物无组织排放浓度均低于《煤炭工业污染物排放标准》(GB 20426-2006)中相应标准限值。     

淮北某采煤塌陷复垦区土质分析与复垦适宜性评价

通过对采煤塌陷区不同用途土壤的有机质、pH、钙、镁、氮、磷、钾、速效钾含量进行的分析研究,探讨了塌陷区复垦地的肥力状况,为塌陷区复垦土地农业利用提供了技术参考和理论依据。结果表明:经过一定复垦作用后,土壤肥力有所上升,但仍然达不到土壤质量标准,采煤塌陷复垦区的有机质含量严重缺少,氮极缺,磷、速效钾、钾含量丰富,土壤中的钙镁含量经过复垦后都有一定程度的改善,采煤塌陷区土壤受污染比较严重,在复垦过程中应注意增施有机肥和氮肥。我们也不要盲目的复垦,在复垦过程中要考虑到经济效益、社会效益、环境效益三者的结合。