煤矸石堆放对水环境影响

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1、第#卷第!期地学前缘（中国地质大学，北京）DE-%#FE%!&""!年$月Y17KR*U+/8U/.7E8K+/74（0R+81Z8+S/74+K[ET/E4U+/8U/4，C/+]+83）217%&""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!煤矸石堆放对水环境的影响———以山东省一些煤矸石堆为例余运波，汤鸣皋，钟佐，沈照理（中国地质大学水资源与环境工程系，北京!"""#$）摘要：采集山东省一些煤矿煤矸石及其堆放区水体的样品进行研究，可知煤矸石中硫（主要赋存在黄铁矿中

2、）的质量分数为"%&#’(&%)’，是重要的水质污染源。大量的*+，,-，./，01，23等常量元素及含量较高的,4，56，07，28等微量元素都能对水体产生污染；煤矸石堆放区水体的9:值为;%;$(<%)$，总硬度高，*=&>浓度高（平均为!&"!%"&?3@A，最高为&B$<%B)?3@A，超标!"倍多），微量有毒、;有害组分（C/，D，28，*7，2E，F+，.等）均存在超标或浓度过高现象。对风化的与新鲜的煤矸石分别进行浸泡和淋滤实验发现：黄铁矿的氧化导致了煤矸石堆放区相邻水体的*=&>，./，,-的浓度增大，黄;铁矿氧化生成的酸及其与钙镁盐岩的

3、反应致使9:值变化范围大，水体的硬度升高；煤矸石风化生成的大量酸使淋滤液9:值降低，在酸的作用下水中01&G和23&G的浓度增大并维持在一定的水平，风化使煤矸石中的黄铁矿发生氧化并以可溶性./和硫酸盐形式迁移至淋滤液中，煤矸石中赋含的多种多环芳烃能迁移到附近的水体中，对环境造成大量的有机物污染，这一污染应引起有关方面的高度重视。关键词：煤矸石；黄铁矿；风化；多环芳烃中图分类号：HI&文献标识码：,文章编号：!""I&$&（!&""!）"!"!B$"<煤矸石是煤炭工业的副产物。我国是产煤大时赋存多种微量的元素，如C/，0N，56，,4，28，07，国，矸

4、石产量占原煤总产量的!I’&"’，而且我国0O，:3，P8，C1等。煤矸石的综合利用率低下（不足!I’），因而煤矸石在研究煤矸石的环境效应时，硫的含量是一个重已成为我国累积储存量最大、占地面积最广的固体要的指标，因为黄铁矿（./*&）是煤矸石中硫的主要赋工业废物。据统计我国矸石累计储存量达<"J!"#存形式，它的氧化会加速其它组分的溶出，使水质恶&，且以年排放量!%IJ!"#K，占地<"L?（K占地表!煤矸石常量组分分析结果&）的速度增长。大量以圆锥式或沟谷式自然B%

5、矿井四周的煤矸石，在接受降雨淋滤UE1-V?+8+83W14K/（?1449/7U/8K13/）时，其中的有毒、有害组分会迁移到附近的水体（地!C@’样号,-*+01./F1M523*表水体和地下水体）中，造成水环境的污染，这对于!)%!!)%I!%""&%#"%I"!%$;"%B)"%$"&%)"本就严重缺水的北方矿区，无异于雪上加霜。&)%$&$%<"%)"$%)"%I&&%#""%<<"%);!%)"$)%"$"%

6、石的化学组成注：!号样为泰安小港煤矿已部分风化煤矸石，&号样为泰安小港煤矿新鲜煤矸石，$号样为莱芜潘西煤矿煤矸石，;号样为新汶煤矿自燃后煤矸石。测试单位：中国科学院化工冶金所分析室。煤矸石的化学组成是评价其环境效应最基本的数据。因成因、层位不同，其化学组成也各异。一般化、污染程度加重。用X05法测定了山东泰安、新而言其常量组分为0，*+，F1，M，01，23，*，./等，同汶、莱芜等地的;个煤矸石样的化学组分，结果见表收稿日期：&"""")&#；修订日期：&""!"!";!，&。由表!可见，;个样中硫的质量分数在"%&#’V基金项目：国家自然科学基金资

7、助项目（;)B$&")"）&%)’之间，除;号样外，其它$个样品的硫质量分作者简介：余运波（!)

8、迁移至大气、水体与土壤中。()*+,D(3)4,,+,5,62+,.,+/01:)2,3/)5