蒙陕接壤区矿井水中典型污染组分特征及来源
杨建1
王皓1
王强民2
张溪彧1
王甜甜1
1.中煤科工集团西安研究院有限公司, 陕西 西安 7100542.中煤科工集团西安研究院有限公司, 陕西 西安 710054;煤炭科学研究总院, 北京 100013
摘要：蒙陕接壤区是我国能源兜底保障的核心区域,但是煤炭开采过程中产生的大量矿井水,常常含有多种污染组分,只有查清污染组分来源及特征,才能更加科学合理地处理利用矿井水资源.本研究在查清蒙陕接壤区地质、水文地质和煤炭开采扰动等条件的基础上,对煤层顶板含水层水文地球化学特征、矿井水中典型污染组分特征开展了研究,并分析了这些典型污染组分的来源.结果表明:蒙陕接壤区根据煤层埋深条件可分为浅埋区、中深埋区和深埋区,浅埋区矿井水来源为煤层顶板所有含水层水,中深埋区矿井水来源为煤层顶板延安组、直罗组风化基岩和完整基岩含水层水,浅埋区和中深埋区第四系和侏罗系地下水中TDS质量浓度均低于 1 000 mg/L;深埋区矿井水来源于煤层顶板侏罗系延安组、直罗组含水层,封闭条件下长期水岩作用,导致地下水中TDS质量浓度＞1 000 mg/L,主要超标组分为Na+、Ca2+和SO2-4.矿井水中污染组分包括 2类来源:一类来自顶板含水层,长期水岩相互作用导致离子组分进入水体中;另一类来自煤矿井下生产活动,煤岩屑、粉尘、机油等释放,导致悬浮物、氮、有机物等污染溶入水体中.浅埋区和中深埋区矿井水中TDS质量浓度低于 1 000 mg/L,主要为弱碱性HCO3-Ca型水;深埋区矿井水中TDS质量浓度为 1 824.00～3 684.00 mg/L,Na+和SO2-4离子浓度增加占比最大;地下水进入采空区后,均会进一步发生水岩相互作用,导致Na+、SO2-4等离子浓度出现一定程度升高.大部分煤矿矿井水中COD出现了超标,但是TOC浓度和UV254 均较低,矿井水中有机物以悬浮态为主;3DEEM光谱检测结果发现溶解态有机物主要为天然的氨基酸类和腐植质类,各类有机物荧光强度偏低,矿井水中有机污染物含量较少.
关键词：典型污染组分矿井水蒙陕接壤区地下水水岩作用
分类号：X752(矿业、冶金工业污染、废物处理与综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(42007179)陕西省重点研发计划资助项目(2022SF-046)
论文发表日期：2023-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1687-1696 )
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