中国矿山生态破坏现状及治理技术研究进展

矿山开采引起的生态破坏已经对社会经济和人民健康造成了严重危害.本文对我国矿山生态破坏的现状以及国内外矿山生态恢复的主要技术作了介绍,并对今后矿山生态恢复的研究方向进行了探讨.     

矿山复垦技术

土地复垦可以恢复矿区土地使用功能，保护耕地，恢复生态环境，土地复垦工艺有覆土和无覆土两种，复垦技术则包含生物复垦和工程复垦两个方面。目前我国矿山土地复垦率不足10%，复垦技术以单一恢复植被为主。基本未考虑恢复自然生态，应从加强宣传，综合各相关学科加强研究。建立科学，有效，全面的复垦技术等7个方面入手。大力加强我国的矿山土地复垦工作。     

万山汞矿区土壤重金属污染特征及来源解析

以万山汞矿区土壤为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光光谱仪测定土壤中的重金属含量,分别运用内梅罗综合污染指数（NPI）法和潜在生态风险指数（RI）法评价土壤重金属污染和潜在生态风险,并应用相关性分析、主成分分析和聚类分析对土壤重金属来源进行分析。结果表明：土壤Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni和Zn出现不同程度累积,分别达贵州省背景值的263.61、2.31、1.28、2.11、1.70、1.01和3.52倍;土壤重金属平均NPI为188.00,属于严重污染水平,Hg是主要污染因子;土壤重金属平均RI为10 655.70,属于极强潜在生态风险水平,Hg是主要潜在生态风险因子;土壤中Cu、Ni、Cr主要源于自然活动,As、Pb、Zn主要源于燃煤和交通运输污染,Cd主要源于农业污染,Hg主要源于汞冶炼污染。     

浅论新疆煤矿矿井排水的处理问题

就新疆煤矿矿井水的排水问题，水质特征及处理方法展开了分析讨论，介绍了几种较成熟的煤矿矿井水处理方法和工艺技术。     

Bacterial diversity in soils around a lead and zinc mine

Five samples of soil collected from a lead and zinc mine were used to assess the effect of combined contamination of heavy metals on soil bacterial communities using a polyphasic approach including characterization of isolates by culture method, community level catabolic profiling in BIOLOG GN microplates, and genetic community fingerprinting by denaturing gradient gel electrophoresis of 16S rDNA fragments amplified by PCR from community DNA （PCR-DGGE）. The structure of the bacterial community was affected to a certain extent by heavy metals. The PCR-DGGE analysis of 16S rRNA genes showed that there were significant differences in the structure of the microbial community among the soil samples, which were related to the contamination levels. The number of bacteria and the number of denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） bands in the soils increased with increasing distance from the lead and zinc mine tailing, whereas the concentration of lead （Pb） and cadmium （Cd） was decreased. Heavily polluted soils could be characterized by a community that differs from those of lightly polluted soils in richness and structure of dominating bacterial populations. The clustering analysis of the DGGE profiles showed that the bacteria in all the five samples of soil belonged to three clusters. The data from the BIOLOG analysis also showed the same result. This study showed that heavy metal contamination decreased both the biomass and diversity of the bacterial community in soil.     

碳酸盐岩地区矿山酸性排水的产生及其防治初探

尾矿中的硫化物在空气、水、微生物等的作用下,发生一系列的物理化学反应,形成矿山酸性排水(AMD)。在碳酸盐岩地区,由于尾矿和围岩中都含有大量对酸具有中和效应的碳酸盐矿物,于是人们一直认为碳酸盐岩地区的尾矿不存在酸污染。而如广西大厂、广东凡口及大宝山、贵州牛角塘等碳酸盐岩地区矿山的尾矿却存在着严重的酸污染,其主要原因是碳酸盐矿物在中和酸水过程中,表面会形成阻止反应进一步进行的次生包壳,碳酸盐矿物的实际中和量达不到其理论值。矿山酸性排水携带大量的重金属离子,对碳酸盐岩地区的生态环境及矿山工程设施带来严重的危害。针对碳酸盐岩地区尾矿自身的特殊性,对新建尾矿堆采用覆盖法,而对已经产酸的尾矿用渗透反应栅法,是防治这类尾矿酸化的有效方法。     

基于博弈论组合赋权灰靶模型的煤矿安全综合评价

为了合理准确地评价煤矿安全现状,建立了基于博弈论组合赋权耦合灰靶决策的煤矿安全评价模型。运用层次分析法、熵权法和神经网络算法单独计算出各个指标的权重,再根据最优线性组合系数确定博弈论组合赋权。以河南义马煤业5组矿井安全现状为例,运用博弈论组合赋权耦合灰靶决策计算矿井偏离靶心度,同时将该模型的评价结果与层次分析法耦合灰靶决策模型、熵权灰靶决策模型和神经网络算法耦合灰靶决策模型的评价结果进行对比分析。结果表明:博弈论组合赋权耦合灰靶决策模型的评价结果与煤矿实际安全情况基本一致,且该模型相较其他模型的评价结果更加精准简便。     

露天煤矿声环境影响后评估——以胜利一号露天矿为例

本文以胜利一号露天矿为例,在主要噪声源强以及厂界和周边敏感目标的噪声级现状监测的基础上,对煤矿开发后声环境影响进行回顾性分析和验证性评价,结果表明：（1）煤矿四厂界环境噪声昼间和夜间均达到了《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）2类标准限值要求。噪声源中采掘场噪声较大,铁路装车站、铁路专用线以及破碎车间、机修车间、变电所、排水泵站、锅炉房等机修设备噪声源产生的噪声值相对较小。（2）随着煤矿开采量和开采面积的增加,露天煤矿采掘场噪声污染、厂界噪声和周边敏感点噪声会不断加大。而且,采掘场最大噪声级出现的方向也会随着开采方向的推进而变化。（3）验证性分析结果表明,胜利一号露天矿原环评结论较可靠,但预测结果相对偏低,偏低幅度昼间在5.2%-10.7%,夜间在2.4%-13.1%。（4）现状监测和回顾性分析表明,胜利一号露天矿噪声污染不太明显,目前采取的噪声防治措施起到了较好的防治效果。     

某钼矿尾矿库地下水污染的随机模拟

为分析参数不确定性对地下水污染数值模拟模型输出结果的影响,以某钼矿尾矿库地下水污染问题作为研究实例,选取钼离子作为模拟因子,建立该钼矿尾矿库地下水污染数值模拟模型,对输出结果进行不确定性分析.为降低替代模型的维数,运用灵敏度分析法筛选出对模拟模型输出结果影响较大的2个参数作为模型中的随机参数.为减少反复调用数值模拟模型产生的计算负荷,分别运用克里格方法和支持向量机法建立模拟模型的替代模型,并比较二者的精度,选择精度较高的替代模型完成蒙特卡罗随机模拟.最后,对随机模拟的输出结果进行统计分析与区间估计,对地下水污染超标的风险进行评价.结果表明：置信度为80%时,井1,2,3浓度值的置信区间分别为0.71~2.29,0.28~1.02,1.55~3.25mg/L.此外,结合《地下水质量标准》以及污染物浓度分布函数曲线,井1,2,3中水质达到地下水质量标准Ⅴ类的概率分别为99.7%,97.1%,99.6%.本研究可为地下水污染防治提供更科学、全面的参考依据.     

酸性矿山废水天然中和形成的富铁沉淀及其环境属性

采集了云南王家滩铁矿的酸性矿山排水及其与溪流中和后的溪水与沉积物, 运用谱学及电子显微分析等方法,对采集样品的化学及矿物学等方面的特征进行了分析. 结果表明, 王家滩铁矿的酸性矿山排水在与未污染溪水中和时, 酸度和电导率均显著降低, 但元素的浓度变化不很一致, 沿水流方向,除Fe3+、SO2-4、 Ca2+等少数元素, 大多数元素的浓度都未发生明显的降低. 中和成因沉淀物具有富铁的特征,矿物组成以水铁矿为主, 此外在下游沉积物中还见有少量针铁矿及纤铁矾. 其中上游中和区水铁矿以2线水铁矿为主, 下游以6线水铁矿为主. 而各处沉积均具有明显的分层特征,且均为外层以2线水铁矿为主, 内层以6线水铁矿及针铁矿为主. 以水铁矿为主要矿物的中和沉积物对各种有毒有害元素具有较强的吸持作用. 对这些结果的进一步分析表明, 在成因上,pH值和SO2-4的浓度共同控制了水铁矿的形成;在重(类)金属吸持方面,水铁矿的迁移及相应的对AMD中重(类)金属的自净化作用受中和区域的水动力条件影响较大.