Balancing environmental and industry sustainability: A case study of the US gold mining industry

Mandatory insurance requirements and/or mitigation fees (royalties) for mining companies may help reduce environmental risk exposure for the federal government. Mining is examined since the Environmental Protection Agency (EPA) Toxic Release Inventory reveals that this sector produces more hazardous waste than any other industrial sector. Although uncommon, environmental expense can exceed hundreds of millions of dollars per development. Of particular concern is the potential for mines to become unfunded Superfund sites. Monte Carlo simulation of risk exposure is used to establish a plausible range of unfunded federal liabilities associated with cyanide-leach gold mining. A model is developed to assess these costs and their impact on both the federal budget and corporate profitability (i.e., industry sustainability), particularly if such costs are borne by offending firms.     

辽河油田稠油泥砂综合处理工艺的研究*

稠油污泥作为含油污泥的典型代表,其成分极为复杂、处理难度极大,由于目前国内外尚无成熟工艺可完全实现其"减量化、资源化、无害化处理",给油田生产和环境保护带来了严重影响。文章分析了稠油污泥的组成及性质,根据稠油污泥来源不同实施分类预处理,利用热风干化技术将其减量,经热解气化焚烧和热能利用,为实现含油污泥无害化处理进行了有益探索。     

高压水射流清洗油井结垢管安全生产问题讨论

针对目前油田开发生产中出现的油井管存在结垢日益严重、清洗难度大、污染环境、影响油水井安全生产等问题,理论与实际结合,提出了利用高压水射流清洗结垢管技术。给出了结垢管安全清洗的工艺流程及清洗装置,并阐明射流清洗的工作原理、结构特点、技术标准、检验方法、安全保护措施等,同时进行了高压旋转喷头的设计和其他技术参数的优选。通过胜利油田孤东采油厂结垢管现场高压水射流安全清洗,证实该技术具有良好的经济效益和社会效益,保证结垢管的安全使用和油水井的安全生产。     

激波诱导下煤粉的爆炸压力测试

因气体爆炸导致沉积粉尘的二次爆炸的威力远大于单纯的气体或者粉尘爆炸产生的威力,利用自制的装置,诱导煤粉爆炸的激波由甲烷气体爆炸产生,对激波诱导下煤粉的爆炸压力Pmax、爆炸压力上升速率(dp/dt)max进行了实验研究。该实验分别研究煤粉浓度及煤粉粒度对爆炸指数的影响,其结果表明:对于不同的煤粉浓度,存在一个理想煤粉浓度值,在这个浓度下的煤粉爆炸压力值最大;随着煤粉粒度的减小,其爆炸压力不断升高。     

基于粗糙集-神经网络的矿山地质环境影响评价模型及应用

采用衡山白果地区石膏矿山的11个评价指标,综合运用粗糙集和神经网络理论,构建了基于粗糙集-神经网络(RS-ANN)的矿山地质环境影响评价模型,对RSES软件约简的数据和无约简的数据采用EasyNN-plus软件进行预测评价。神经网络模型的输入属性为8个,而粗糙集-神经网络模型的输入属性为6个,训练样本均为13个,预测样本均为4个,前者的平均预测精度为1.85%～24.86%,后者为1.23%～15.28%。研究发现,粗糙集在保留关键信息的前提下可有效地对数据表进行约简,约简后的神经网络预测结果与实际情况吻合,并比无约简时总体精度有较大幅度提高。     

黔西北土法炼锌矿区重金属污染现状及其环境影响评价

在对黔西北土法炼锌四个矿区周围的土壤和植物(蔬菜和作物等)进行全面调查的基础上,对土壤和植物重金属(Zn、Cd、Pb、Cu和As)污染现状进行了监测与初步评价.结果表明,四个土法炼锌矿区除野马川的土壤属于中度污染外,其余全部处于严重污染状态,并且Cd是每个矿区的主要污染元素;土法炼锌矿区周围的蔬菜已全部受到严重污染,综合污染指数在10.83～40.67之间,属于重度污染,蔬菜污染主要以Cd为主,超过国家食品卫生标准54倍;矿区周围其他植物如土豆、玉米和绿肥等中的重金属亦严重超标,主要以Pb污染为主,超过国家食品卫生标准366.75倍.说明矿区土壤中种植作物的生长及食用安全已经受到重金属污染的严重影响,对居民健康构成潜在威胁.     

大气压光电离技术及其在环境污染物分析中的应用

介绍了液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术中新型软电离技术大气压光电离法(APPI)的基本原理、鼻子源结构以及电离的影响因素,综述了LC-APPI-MS在环境污染物定性定量分析中的应用.     

高压密闭消解土壤砷、汞、铅、镉酸体系比较

采用高压密闭消解系统消解土壤,氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)测定As和Hg,石墨炉原子吸收光度法(GF-AAS)测定Pb和Cd,对比了不同消解酸体系对国家土壤标准参考样中As、Hg、Pb、Cd的消解效果。结果表明,盐酸-硝酸体系对As、Hg、Pb和Cd的消解平均回收率分别为26.1%、100.6%、69.7%、87.3%;硝酸-高氯酸-氢氟酸体系中As、Hg、Pb和Cd消解平均回收率分别为109.9%、84.7%、87.5%、90.1%;硝酸-双氧水体系对Hg、Pb、Cd消解平均回收率分别为104.8%、95.1%、93.3%,对As的回收率虽只有69.2%,但数据精密度最好。此外,从简化试验步骤,减少误差,提高检测效率及减少试验危险性等方面综合评价,认为硝酸-双氧水消解体系是采用高压密闭系统消解土壤重金属的最理想酸体系。     

新疆矿区煤矿瓦斯排放现状与趋势分析

为获得新疆矿区当前生产规模对应的瓦斯排放基量,调查了研究矿区生产矿井的瓦斯排放现状.根据各矿区2004-2006年生产矿井的开采煤层、生产水平、生产规模和瓦斯排放等参数,对不同矿区和煤田进行了统计分析,计算了新疆矿区当前生产规模对应的瓦斯排放总量,同时对重点瓦斯防治矿区和一般瓦斯防治矿区进行了分类.调查结果表明,新疆矿区煤矿平均吨煤相对瓦斯涌出量由2004年的2.82m3/t增加到2006年的3.09 m3/t,呈逐年递增趋势; 新疆矿区2004-2006年的年平均瓦斯(CH4)排放量为1.05×108 m3/a;准南煤田(I)和塔北煤田(VI)的平均绝对瓦斯涌出量分别占全疆绝对瓦斯涌出总量的64.82%和15.19%,为相对瓦斯富集区,也是当前瓦斯防治的重点区域.按照矿区3年平均绝对瓦斯涌出量(大于1.00m3/min)或平均相对瓦斯涌出量(大于5m3/t)将新疆矿区分为重点瓦斯防治矿区和一般瓦斯防治矿区,并提出了瓦斯分类治理的具体建议.应用灰色系统理论,结合调查数据分别求解了新疆矿区原煤产量与绝对瓦斯涌出量的GM[1,1]预测模型.本研究为新疆煤炭资源后续规模开发过程中的相关环境决策和节能减排政策的实施提供了依据.     

突变级数法在采空区塌陷预测中的应用

基于突变级数理论,分析影响采空区稳定性的因素(包括采空区体积率、距地表的垂深、地质构造复杂程度、煤层倾角、覆盖层厚度、覆盖层类型等),研究采空区塌陷的预测方法.对各影响因素进行排序并确定各因素指标体系,得到各样本的突变级数,从而对采空区稳定性进行预测.实例验证表明,突变级数法的判断结果符合实际,与神经网络分级法的判断结果一致.可见,基于突变级数理论的采空区塌陷预测方法具有科学性和有效性.