钱营孜煤矿深部地下水水化学特征及来源解析     

陈凯  刘启蒙  刘瑜  彭位华  汪子涛  赵祥 《煤田地质与勘探》2022,50(8):99-106

我国浅部煤炭资源已逐渐枯竭,在煤炭进入深部开采的条件下,来自煤层底板高承压灰岩水的威胁也越来越大,深入理解矿区含水层中水化学组成控制机制是针对性地开展水害防治工作的重要科学前提。为了查明安徽钱营孜煤矿深部地下水中常规离子的定性与定量来源,通过多种数理统计方法(包括相关性分析和R型聚类分析)、离子比值法和Unmix模型对22个灰岩水中常规离子浓度进行了分析。结果表明,地下水呈中至弱碱性,溶解性总固体(TDS)变化范围为1 945~5 292 mg/L,阳离子平均质量浓度由大到小排序为:Na+ (718 mg/L)、Ca2+ (270 mg/L)、Mg2+ (153 mg/L),阴离子平均质量浓度由大到小排序为:SO₄ 2? (2 305 mg/L)、HCO₃ ? (239 mg/L)、Cl? (186 mg/L),95%样品的水化学类型为SO₄-Na型。相关性分析、聚类分析和离子比值分析表明,含水层中水化学组成控制因素主要为硫酸盐和碳酸盐矿物的溶解(源1)以及盐岩的溶解和硅酸盐矿物的风化(源2)。Unmix模型显示源1和源2对地下水中常规离子浓度的平均贡献率分别为56%和44%,其中,源1对Ca2+、Mg2+、Na+和SO₄ 2?浓度贡献率依次为73%、68%、63%和73%,源2对Cl?和HCO₃ ?浓度的贡献率分别为75%和66%。研究成果可为相似条件煤矿突水水源的精准识别提供理论支持。   相似文献   

典型矿区深层地下水重金属含量特征及健康风险评价——以皖北矿区为例   总被引：7，自引：0，他引：7  

林曼利  桂和荣  彭位华  孙林华  陈松  李致春 《地球学报》2014,35(5):589-598

以皖北矿区为例,分析测试了不同含水层(松散、煤系、太灰、奥灰)中的6种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni),对其含量特征及健康风险评价进行了研究。结果表明,6种重金属在不同含水层含量大小次序各不一样,从整体来看,研究区地下水中所测重金属含量依次为NiZnPbCuCdCr,与太灰水一致;整体地下水中Cr、Cu和Zn均未超过(GB/T14848—93)中Ⅲ类水质标准,Cd、Pb和Ni有部分水样超过标准限值。化学致癌物Cd和Cr在各含水层所致健康危害风险值数量级在10-6~10-4 a-1,Cr健康风险值在各含水层中均大于Cd,Cr在煤系含水层危害风险值(1.29×10-4 a-1)已超过美国环境保护局(USEPA)最大可接受风险(1×10-4 a-1),为研究区首要的环境健康风险管理控制指标。化学非致癌物Cu、Zn、Pb、Ni四种重金属健康危害风险值较小,数量级在10–11~10-8 a-1,Pb和Ni健康危害风险值相对较高,也应引起重视。各含水层总的健康风险值大小次序为:煤系太灰奥灰松散,前三者已超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的(5×10-5 a-1)最大可接受风险,其中煤系含水层总的健康风险值为1.46×10-4 a-1,已超过USEPA(1×10-4 a-1)推荐的最大可接受风险。对矿区深层地下水开展重金属含量分析和健康风险评价,可为地下水水资源的开采利用和保护提供参考。  相似文献