基于蒙特卡罗模拟的煤矸山周边农用地土壤重金属健康风险评估

以重庆市煤矸山周边农用地土壤为研究对象,运用内梅罗指数、地累积指数和潜在生态风险指数分析土壤重金属污染水平,并采用蒙特卡罗模拟的健康风险模型,探析研究区土壤重金属对人体的健康风险.结果表明,研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量均值超重庆市土壤背景值,地累积指数（I_geo）表现为：Cd>Hg>Cu>As>Ni>Zn>Cr>Pb;内梅罗指数表明土壤以轻污染（1<P_N≤2）为主,各重金属污染指数（P_i）表现为：Cd>Cu>Ni>Cr>Zn>As>Pb>Hg;潜在生态风险指数表明土壤以中等生态风险（150≤RI<300）为主,各重金属生态风险指数（E_rⁱ）表现为：Cd>Hg>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn.土壤健康风险表明,儿童和成人非致癌健康风险可忽略,但存在可耐受致癌健康风险,综合致癌风险指数（TCR）均值分别为1.04E-5和3.94E-6,主要致癌因子为As和Cd.敏感性分析表明非致癌健康风险土壤颗粒摄入速率（R_ingest）敏感性最高,其次是As含量,致癌健康风险土壤颗粒摄入速率As含量敏感性最高,其次是土壤颗粒摄入速率（R_ingest）.整体上儿童非致癌和致癌健康风险高于成人.     

Effect of bulk density of coking coal on swelling pressure

Coking coals are the important raw materials for the iron and steel industries and play an important role on its sustainable development, especially on the stamp-charging coke making with the characteristics of increasing the bulk density. There is a significance on the reasonable usage of the coking coal resource with the reduced production cost, improved efficiency of the economy to develop the stamp-charging coke making technology. Important effects of the density of coking coal on the coking and caking properties were investigated. In the article, the maximum values of swelling pressure and variation of Laowan gas coal and Xinjian 1/3 coking coal, Longhu fat coal and Didao coking coal, which were mined at Shenyang and Qitaihe respectively, were investigated under different bulk densities during the coking. The results showed that when the values of density increased from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, for the Laowan gas coal, swelling pressure variation and even the maximum value changed slightly. The swelling pressure was 3.63 KPa when the density was improved to 1.05 ton/m³; for the Xinjian 1/3 coking coal, the values of swelling pressure changed significantly and the maximum values was 82.88 KPa with the density improved to 1.05 when the coal was heated to 600℃. The coke porosity, which was investigated by automatic microphotometer, decreased from 47.4% to 33.1% with the increasing of the density from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, and the decreased value was 14.3%. Meanwhile, the pore structures of four cokes were characterized by an optical microscope.     

煤矸石堆放对土壤环境PAHs污染的影响

为探讨煤矸石堆放对土壤环境的有机污染效应,以典型煤矸石区——平煤十二矿为例,利用GC-MS技术对煤矸石、表层土壤及降尘样品中多环芳烃(PAHs)含量及化学组成特征进行了检测,将PAHs空间分布、环数分布、优势组成与分子标志物参数相结合,定性剖析了煤矸石堆放对表层土壤PAHs污染的贡献.煤矸石、降尘和土壤表层中PAHs综合分析表明,煤矸石堆积区表层土壤US EPA 16种优控PAHs(PHA₁₆)总量为0.94~5.66 μg·g^-1,属严重污染;表层土壤PAH₁₆总量与煤矸石山距离呈负相关关系;煤矸石、降尘及表层土壤中PAHs均为富3环特征,以菲、苯并荧蒽、、荧蒽及芘为优势组成;煤矸石扬尘直降、煤矸石燃烧、原煤煤尘降落和燃烧对土壤环境PAHs均有输入,但近源区煤矸石扬尘直降贡献明显,煤矸石扬尘使煤矿区土壤环境中PAHs污染具有面源贡献的特点,应引起重视.     

煤矿复垦地不同覆土厚度对小麦产量影响研究——以淮南煤矸石充填耕地复垦地为例

在淮南新庄孜煤矸石充填耕地复垦地中以覆土厚度水平作为控制因素研究其对小麦产量的影响及其相关性。在一定覆土厚度范围内,不同覆土厚度对小麦产量产生了显著性影响;小麦产量与覆土厚度有高度的线性正相关。其主要原因是底层充填煤矸石颗粒粗糙、坚硬,没有粘性呈分散状,机械阻力大,保水保肥能力弱;覆土厚度薄的地块与厚度厚的地块相比能储存持有的养分水分少进而影响其养分水分的提供。     

煤矿社区居民的资源开发态度及其影响因素分析

居民对资源开发的态度是资源开发管理的重要社会与公众基础。基于对煤矿社区居民的调研数据,实证分析了居民资源开发态度的特征及其影响因素差异。结果显示：煤矿社区居民对资源开发总体呈现比较反对的态度。居民社会人口属性方面,受教育水平越高其对资源开发态度的支持程度越高;女性比男性更支持煤矿开采。在社会文化层面,就业机会和社会个人利益正向、显著影响居民资源开发态度;煤矿开采对居民生活和健康的不利影响负向、显著影响居民资源开发态度。在经济交通层面,资源开发的配套设施建设正向、显著影响居民资源开发态度;土地破坏和粮食减产负向、显著影响居民资源开发态度。在生态环境层面,自然灾害和地质灾害发生情况以及水质和水量的下降情况负向、显著影响居民资源开发态度。建议未来应制定针对性政策,改善居民资源开发态度,并着眼于资源开发沟通机制的完善、居民参与资源开发规划的制定和外部管理制度建设能力的提升。     

重庆废弃煤矿区表层土壤多环芳烃污染特征及风险评价

随着煤炭行业的萧条,废弃煤矿逐渐增加。为有效管理和改善矿区废弃地环境生态系统,采集废弃22年的重庆中梁山马家沟煤矿区内18个表层土壤样品和1个煤矸石样品,以及矿区之外的2个背景土壤样品,分析样品中多环芳烃（USEPA 16 PAHs）、正构烷烃（n-alkanes）、汞（Hg）和有机质（OM）含量水平。结果表明,表层土壤中PAHs的平均含量为170.3 ng/g,低于我国正在运行的煤矿区土壤PAHs含量水平,高于山区背景土壤PAHs含量水平。主成分分析（PCA）结果表明煤燃烧释放和原煤残渣分别贡献78.3%和17.6%,是表层土壤中PAHs的主要来源。PAHs与n-alkanes的相关系数r=0.83（P<0.01）,表明土壤中两者具有类似的输入途径和富集行为。PAHs与Hg之间不存在相关性,表明煤矿长期废弃后,这两种与矿区活动释放有关的污染物的环境归趋有显著差异。PAHs和OM之间也不存在相关性,表明与煤矿相关的有机质来源已经被植物、微生物的分泌物质及其残体的有机质替代,生态环境正逐步恢复。风险评价结果表明PAHs含量水平相对安全。值得注意的是,Hg含量超过农用地土壤污染风险筛选值。因此,政府对矿区旧址的土地利用应当基于多污染参数的叠加结果,避免单一指标的片面性评价与诊断。     

宣威肺癌高发区燃煤排放颗粒物中铁的价态及其氧化性

云南宣威地区的高肺癌死亡率被认为是与居民室内燃烧烟煤有关.为探明宣威地区高肺癌死亡率的原因,在宣威4个不同区域采集了原煤样品并在室内利用一套自行设计的烟气采集装置对所采集的原煤样品模拟当地燃烧条件进行了燃烧,获取燃煤排放颗粒物样品.使用BCR连续提取法(community bureau of reference,BCR)获取原煤、底灰和燃煤排放颗粒物中铁的赋存形态及分布特征,用高效液相色谱(HPLC)检测燃煤颗粒物在替代肺液(surrogate lung fluid,SLF)中产生·OH水平的变化.结果显示,原煤中存在大量的可氧化态铁,经过燃烧后,飞灰颗粒物中生物可利用的铁(酸可提取态、可还原态、可氧化态)占了很大的比重(46%~78%);燃煤颗粒物24 h所产生·OH的量在不同粒径颗粒物之间存在一定差异,在细粒径段(1μm、1.1~2μm、2~3.3μm)和粗粒径段(3.3~7μm、7μm)均表现为·OH的量随粒径减小而增加;同时,燃煤颗粒物中可氧化态Fe的含量与产生·OH能力具有一定的线性相关性(R2=0.32).     

中国燃煤部门大气汞排放协同控制效果评估及未来预测

汞污染已成为一个全球性的环境问题,我国是世界上大气汞排放量最大的国家,在批准《关于汞的水俣公约》之后,我国的汞污染控制面临严峻的挑战.燃煤部门是我国大气汞排放的第一大部门,也是履约的重点部门.本研究建立了我国燃煤部门2010年和2012年的大气汞排放清单,评估了"大气污染防治行动计划"("大气十条")对燃煤部门大气汞排放的协同控制效果.同时,使用情景分析法,对2020年和2030年燃煤部门的大气汞排放进行了预测,分析了未来不同控制措施的减排效果.结果表明,2010年中国燃煤电厂、燃煤工业锅炉和民用燃煤炉灶的大气汞排放量的最佳估计值分别为100.0、72.5和18.0 t."大气十条"的实施可使我国燃煤部门到2017年比2012年减少92.5 t的大气汞排放.能源结构的调整、洗煤比例的提高和除尘设备的升级改造对于大气汞的减排效果最显著.在最佳估计情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞排放量分别为128.5和80.0 t,与2010年相比分别降低了33%和58%;在最严格控制情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞的排放量分别为103.2和50.9 t,相较2010年分别下降了46%和73%.     

水力冲孔技术在大倾角薄煤层中的应用

针对矿井现有防突措施的不足,介绍了水力冲孔技术的设备、工艺流程及现场试验情况.研究表明,在大倾角薄煤层应用水力冲孔技术,可有效地消除激发突出的应力,大幅度地释放煤体中的瓦斯,能明显提高瓦斯的抽采效果,很好地起到了综合防突的作用,且石门揭煤周期缩短为2个月.     

改进的加权C-F模型方法在煤矿安全评估中的应用

为在不确定的条件下准确地评估煤矿生产安全风险,构建煤矿安全评估证据体系(体系分为3级,包括3个一级证据,6个2级证据,22个3级证据),基于该体系和改进的加权C-F模型方法,提出一种新的煤矿安全评估方法。在煤矿安全领域专家给定推理规则强度和证据加权因子等数据下,应用该模型方法对不同类型煤矿进行计算机仿真实验,结果表明该方法在不确定条件下,能智能地评估煤矿企业生产安全风险,为提升煤矿安全生产和科学决策水平提供指导。