您的位置: 松江信息网 > 体育

酸性礦井對地下水和地表水的影響

发布时间:2019-11-09 00:53:20

酸性矿井对地下水和地表水的影响

缺水是许多矿面临的严重问题,另一方面很多煤矿又有大量的酸性矿井水(以下简称酸性水)外排酸性水在没处理前一般是与地下水混合后排到水仓或地面,因此,地下水或地表水的水质与酸性水有密切的关系酸性水对水体的影响可分为对阳离子和阴离子的影响酸性水无论经处理还是未经处理,排入水体后,都产生污染

1 酸性水对地下水的影响

1.1 酸性水对地下水阴离子的影响

一般为认为酸性水是在有水有氧的条件下,煤中伴生的硫铁矿(FeS2)氧化生成,即:

(1)

(2)

(3)

细菌的作用以及在干燥环境下的硫铁矿氧化[1]不在此讨论值得注意的是,生成的H2SO4和Fe3+不仅具有很强的酸性,还具有较强的溶解性,在酸性水流经的地方(与地下水有相似的地方,表现为阳离子很高),由于铝土矿的溶解(含有硅Si[2],使得与酸性水混合的地下水含有硅酸根(SiO23-)或偏硅酸根(HSiO-3)  (3)式的反应也是酸性水产生的重要因素,该式的反应发生在酸性水没流到沟道之前,虽增加酸性水的酸度不多,但为(2)式的反应提供了条件因此,在酸性水的突水点,即使有较高的Fe3+(有细菌存在),Fe2+浓度也较高  由于酸性水强烈的酸性,它或与地下水中的HCO-作用,或与围堰中的其他碱性物质(以CaCO3表示)中和,碳酸(H2CO3或CO2)以超饱和的形式存在我们已在监测中注意到了这个问题[3],HCO-在酸性水中是不存在的如地下水与酸性水混合后,不表现为酸性,则地下水中可能有HCO-其它阴离子如Cl-、NO-与地下水相似,含量较低  综上所述,受酸性水污染的地下水中主要阴离子是SO24-,监测的数据表明,它与饮用水要求的往往不是一个数量级(饮用水要求250 mg/L,而酸性水中可达数千到几十万mg/L目前采用的砂滤的方法滤除处理后酸性水中的悬浮物,一般不能正常运转(如陕西铜川矿务局李家塔煤矿),是因为SO24-太高,中和剂又是选用带Ca2+的碱性物质(电石渣和石灰石等),CaSO4也是以超饱和形式存在的,很容易引起滤料的板结如何在处理过程中降低SO24-的浓度,是酸性水处理的一个难题

1.2 酸性水对地下水阳离子的影响

酸性水的常规监测指标有:pH值、酸度、Fe2+、Fe3+、SO24-等其他金属离子,如Mn2+、Zn2+、Al3+等,一是不参加氧化还原反应,对酸性水的影响较小;从产生酸度的角度看,它们比Fe2+、Fe3+等离子复杂得多  地下水常规含有K+、Na+、Ca 2+、Mg 2+等阳离子,如地下水中含有锰和(或)铁,则称这种水为含锰地下水或含铁地下水含锰或含铁地下水,当这些离子不高时,其处理方法是比较简单和成熟的,许多教科书中已有讲述,一般是用:曝气锰砂过滤法值得注意的是,由于这时的pH值较高,且铁多以Fe2+的形式存在,只要将其变成Fe3+,通过静沉就可将其去除通常情况下,地下水中其他离子,如Al3+、Mn2+、Zn2+等是不高的  地下水一旦受酸性水的污染,情况就发生了巨大的变化,各种离子的浓度与水的pH值有密切的关系,根据溶度积原理,受污染的地下水中常见金属离子完全去除(10-5mol/L)时的pH值分别是:Fe2+pH=8.95,Fe3+pH=3.68,Al3+pH=4.71,Zn2+pH=8.04,Mn2+pH=10.14[4]另外,Al3+和Zn2+表现为明显的两性,我们曾定性地测定处理过的酸性水,发现其仍含有大量的铝离子在低pH值时,Fe2+是很难氧化成Fe3+的,故铁多以Fe2+的形式存在,其处理是非常因难的,其中的铝更是难以去除

2 酸性水对地表水的影响

酸性水排入水体后造成的危害是严重的,它不仅能使接收它的水体鱼虾绝迹以及附近的土地寸草不生、粮食绝收,对地表水的影响可延绵数千英里[5]由于Fe(OH)3(Yellow boy)的沉积,使接收它的水体两岸或底部变红Zn2+、Mn2+可能超标(还可能含有大量的铝),该地表水已不能做饮用水的水源  酸性水无论处理还是不处理最终都要排入地表水体尤其是在处理过程中产生的沉泥(常用的方法是源源不断地向酸性水中投加碱性物质)其危害更大有资料表明,沉泥的处置费用通常是酸性水处理费用的3倍以上国外通常是将沉泥置于露天矿的废弃矿井里,并加以掩埋国内则常对沉泥不加任何处理或处置,用泵将沉泥打到附近的矸石山上,在雨季又流到附近的水体中,其污染负荷并未减少,只是污染物的形态发生了变化  酸性水对地表水的另一影响也是不容忽视的,就是酸性水具有很强的混凝作用[6],这可通过接收它的水体清澈见底看出如果酸性水中Zn2+、Mn2+不是很高,可考虑接收酸性水的水体做饮用水的水源,这样可大大节约混凝剂的用量

腹泻能用远大医药立可安
生物谷药业
什么儿童止咳药用药安全
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的