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煤电工业发展对淮南地表水体的环境影响研究

作　者: 刘慧力
导　师: 崔龙鹏
学　校: 安徽理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 淮南煤电工业环境影响沉积物生态风险评价
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

沉积物作为水环境中金属元素的主要蓄积库,可以反映水体受金属污染的状况。随着淮南市“煤电化三大基地”的建设,大量的固体废物堆置在地表,在风化、淋溶作用下,有害金属元素将会释放,并迁移到周围的土壤和地表水体中,对矿区的生态环境造成了一定的危害。本文通过对矿区沉陷水体及灰场周边水体的表层沉积物进行研究,从总量上分析水体沉积物中金属元素的分布、富集特征;通过科学的评价,揭示受煤电工业影响的水体金属污染状况,预测金属元素对水环境的生态风险,同时对金属元素的迁移性规律进行研究。结果如下:1、矿区沉陷水体沉积物中,元素Cd的危害程度较其他金属严重。矿井区的生态危害程度为:报废矿井区＞老矿井区＞新矿井区。开采时间越长,煤矸石风化、淋溶的程度就越高,金属对矿区造成的生态危害就越大。2、淮南三大灰场周边水体沉积物中,金属cd的生态危害最为严重。各灰场周边水体受金属元素危害的程度为:上窑采样区＞高皇采样区＞新集采样区。淮南粉煤灰中金属含量以残渣态为主,灰中金属向环境迁移的量很小,但是长久堆置,粉煤灰中金属元素可溶出态的比例会越来越大。pH值对灰场土壤中Cd元素形态含量及其迁移影响很大,是沉积环境中Cd元素富集的重要因素。3、田集示范区沉陷水体上覆水中元素Cu的含量超出渔业水质标准;元素Hg的含量超出地表水环境质量标准。表层沉积物中Cu和zn的含量相对较高。通过金属相关性分析可知,表层沉积物中As、Cr和cu可能有相同的污染来源;Hg、Pb、Cd和Zn也可能有相同的污染来源。表层沉积物金属主要以残渣态为主,对水体造成二次污染的可能性较小。通过评价可知元素Cd的危害最大。因风刮及降水沉降的影响,致使大量的煤矸石及煤颗粒涵盖于矿区周边土壤中,导致项目区沉陷地土壤中的金属含量略高于灰场土壤。本文对水体环境金属污染的调查可知,整个淮南矿区沉陷水体及灰场周边水体沉积环境的生态风险为轻微级,属安全等级。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-14
1 引言  14-20
  1.1 研究意义及目的  14-15
  1.2 研究状况  15-16
    1.2.1 国外沉积物污染研究状况  15-16
    1.2.2 国内沉积物污染研究状况  16
  1.3 研究思路及方法  16-19
  1.4 研究内容  19-20
2 “三大基地”与“生态淮南”  20-25
  2.1 工业发展与生态环境  20-22
    2.1.1 煤电化“三大基地”建设  20-21
    2.1.2 “生态淮南”建设  21-22
    2.1.3 煤电一体化产业链与地表水体环境  22
  2.2 各研究区生态环境  22-25
    2.2.1 报废矿井区──大通、九龙岗区  22-23
    2.2.2 老矿井区──谢家集、八公山区  23
    2.2.3 新矿井区──潘集区  23
    2.2.4 煤电一体化示范区──田集科技示范点  23-25
3 实验与方法  25-36
  3.1 样品采集与预处理  25-26
    3.1.1 沉积物样采集  25
    3.1.2 土壤样品采集  25-26
    3.1.3 水样采集  26
    3.1.4 样品预处理  26
  3.2 仪器与试剂  26-27
    3.2.1 实验仪器  26-27
    3.2.2 实验试剂  27
  3.3 样品处理  27-29
    3.3.1 全量消化  27-28
    3.3.2 As、Hg、Se消化  28
    3.3.3 BCR连续提取  28-29
  3.4 环境意义金属元素的选取  29
  3.5 质量控制  29-32
    3.5.1 多元素分析质量控制  29-30
    3.5.2 BCR分析质量控制  30-32
  3.6 评价方法及评价标准  32-36
    3.6.1 环境质量标准  32
    3.6.2 地积累指数法  32-33
    3.6.3 潜在生态危害指数法  33-34
    3.6.4 表层沉积物中金属元素背景值的选择  34-35
    3.6.5 评价方法的比较  35-36
4 采矿活动对水体沉积物污染调查与评价  36-45
  4.1 样品采集与测试结果分析  36-39
  4.2 评价及讨论  39-44
    4.2.1 环境质量标准评价  39
    4.2.2 地积累指数法评价  39-40
    4.2.3 潜在生态危害指数法评价  40-41
    4.2.4 金属迁移性分析  41-44
  4.3 本章小结  44-45
5 电厂粉煤灰处置对水体沉积物污染调查与评价  45-55
  5.1 样品采集与测试结果分析  45-47
  5.2 评价及讨论  47-54
    5.2.1 环境质量标准评价  47
    5.2.2 地积累指数法评价  47-49
    5.2.3 潜在生态危害指数法评价  49-51
    5.2.4 金属形态分析  51-53
    5.2.5 金属迁移性分析──以上窑灰场金属Cd为例  53-54
  5.3 本章小结  54-55
6 煤电一体化示范区水体环境综合调查与评价  55-73
  6.1 样品采集与测试结果分析  56-68
    6.1.1 样品采集与测试  56-57
    6.1.2 金属空间分布特征及质量分析  57-62
    6.1.3 金属污染的相关性分析  62
    6.1.4 沉积物中金属形态分析  62-68
  6.2 评价及讨论  68-72
    6.2.1 地积累指数法评价  68-69
    6.2.2 潜在生态危害指数法  69-70
    6.2.3 金属迁移性分析  70-72
  6.3 本章小结  72-73
7 结论及建议  73-76
参考文献  76-81
致谢  81-82
作者简介及读研期间主要科研成果  82

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