煤矿塌陷型水域水质控制因素研究——以淮南矿区为例

• 作 者: 袁家柱
• 机 构: 安徽理工大学
• 出 处: 安徽理工大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 煤矿塌陷水域 水质控制 水环境质量 地表水 重金属指标 面源污染

煤炭在我国一次能源的生产和消费中一直占有极其重要地位，由于多年的煤炭的开采已引起一系列的矿区环境问题，其中包括采空区塌陷问题。到目前为止，淮南矿区采煤塌陷面积已经达到120k㎡。该区横跨淮河两岸，区内河网众多，地下水埋藏较浅，煤炭开采历史悠久，采空塌陷面积大，区内塌陷水域面积已达到75k㎡。塌陷水体深度最大达到20m以上，塌陷水域内储存了大量的淡水资源。
本文以淮南矿区为例，选择了三个不同塌陷年龄的塌陷水域为研究对象，分别为潘一矿塌陷水体、谢桥矿塌陷水体及张北矿塌陷水体。本文在2007年3月～2008年3月对三个塌陷水体每月采样一次，选择理化指标及重金属指标进行连续监测。参照《地表水环境质量标准》-GB3838-2002，本文得到采煤塌陷水体水质重金属含量很低，除了Hg含量属于Ⅳ类标准，1号塌陷水体和3号塌陷水体Pb含量属于Ⅲ类标准外，其余所有重金属指标含量都属于Ⅰ类标准；理化指标中除3号塌陷水体中TP为Ⅲ类，其余属于Ⅱ类标准；TN和CODcr塌陷水体含量均超过Ⅴ类标准，其余指标均属于Ⅰ类标准。
在对监测数据分析基础上，为了弄清采煤塌陷水体水质影响因素，本文又选取潘一矿和潘三矿两个较大的塌陷水体为研究对象进行了现场验证实验，发现淮南矿区塌陷水体水质有如下三个特点：淮南矿区塌陷水体具有明显的分层现象：工作面正上方水体水质好于非工作面正上方水体水质；淮南矿区塌陷水体中重金属存在形态主要为复合态，游离态含量很低。为了验证矿震对塌陷水体水质分层形成的影响，本文在实验室对矿震进行了实验室模拟实验，最终得出采煤塌陷型水体水质控制因素主要有三个方面，即采矿因素的控制作用，塌陷年龄的控制作用，面源污染对水质的控制作用。其中采矿因素的控制作用又包括矿震影响、矿井排水及矿区固废淋溶影响两个方面。