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国家自然科学基金(41362011): 作品数：35 被引量：186H指数：8; 相关作者：高柏马文洁孙占学刘媛媛陈井影更多>>; 相关机构：东华理工大学中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所核工业华东建设工程集团有限公司更多>>; 发文基金：国家自然科学基金江西省教育厅科技计划项目江西省自然科学基金更多>>; 相关领域：环境科学与工程天文地球矿业工程核科学技术更多>>

深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术被引量：33: 2019年; 为解决目前蒙陕矿区深部侏罗系矿井采后采场落地水量大、煤水混杂,以及上部煤层距离强含水层较近,无法安全掘进与回采等一系列问题,提出了深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术。应用沉积控水规律,分析了含(隔)水层在平面与剖面的空间展布规律与含水层富水性分布规律,在此基础上,针对煤层厚度变化较大、顶板含(隔)水层交互成层的特征,通过构建含有沉积环境影响指数、砂岩厚度、岩芯采取率、单位涌水量、渗透系数与导水裂隙带发育高度6个指标在内的评价指标体系,提出了符合深部侏罗系矿井水文地质特征的矿井涌(突)水风险分区评价方法,进而根据“断源截流、集中疏排、源头预防、超前治理”的防治水思路,提出了“上行开采低位截流”、“工作面单侧截流”、“工作面双侧截流”与“工作面方向调整截流”4种地下水截流治理模式,最后以蒙陕矿区的门克庆矿井和母杜柴登矿井进行实例分析。应用结果表明:①直罗组一段砂岩含水层主要为河道相沉积,砂体的空间连续性较好,是深部侏罗系矿井的主要充水含水层;②门克庆矿井首采区3 -1 煤顶板涌(突)水危险区主要分布在研究区的南部,呈东西向条带状展布,与实际情况较为吻合;③根据门克庆矿井首采区涌(突)水危险性分布规律,应用了“工作面单侧截流”与“上行开采低位截流”两种治理模式并分析了其在实际工程中的应用效果。深部侏罗系矿井水害防治作为一个复杂的系统工程,以源头防控为重点的系统防治技术体系仍是深部侏罗系矿井水害防治需要重点攻关的研究方向。; 王洋武强丁湘高柏蒲治国

拉萨河流域水环境氢氧同位素特征及其指示意义被引量：7: 2020年; 为了揭示拉萨河流域河水与地下水之间的补给机制,于2019年8月通过采集并分析拉萨河水及地下水中的氢氧同位素,开展拉萨河流域水环境氢氧同位素特征研究。结果表明:拉萨河水δD和δ^18O值分别在-151.22‰^-132.24‰和-20.49‰^-18.13‰,地下水δD和δ^18O值变化范围分别为-147.69‰^-120.86‰和-19.56‰^-16.08‰,均在全球与中国大气降水范围值内,地下水重同位素富集程度较河水强,河水与地下水δD和δ^18O值具有相似的变化特征,两者存在一定水力联系;当地大气降水均为流域内水体的主要补给来源,地下水除降水补给外,还接受拉萨河水的补给;流域内体现出明显的干旱和半干旱地区的气候特征,降水水汽主要受孟加拉湾海洋性气团的影响。; 林聪业高柏华恩祥张海阳杨芬高杨蒋文波姜心月; 关键词：拉萨河流域氢氧同位素

信江流域化学风化特征及碳汇效应被引量：2: 2021年; 选取鄱阳湖流域信江作为研究对象,分析其主要离子组成;采用Gibbs图解法判断溶质来源,利用放射性核素铀作为端元识别主要风化类型,并利用质量平衡方法估算河流内不同端元对化学风化的贡献值和风化速率,计算了流域内CO2消耗量及其消耗速率。结果表明:信江流域水化学类型为Ca-HCO3,大气降水为河流重要补给来源,在中、下游有少量地下水补给。河水化学组分主要受岩石风化控制,碳酸岩主导了岩石风化过程。各个端元值对化学风化的贡献率为碳酸岩(50.8%)>硅酸盐(32.4%)>蒸发岩(12.8%)>大气降水(4%);人类通过矿山开采活动影响SO4^2-,从而对流域化学风化产生贡献,贡献率为13.2%。信江流域内碳酸岩风化速率为25.2 t/(km^2·a),硅酸盐风化速率为17.2 t/(km^2·a),总风化速率为42.4 t/(km^2·a)。信江流域内岩石风化过程大气CO2的消耗量为7.9×109 mol/a,占鄱阳湖流域CO2的消耗量(74.39×109 mol/a)的10.6%;CO2的消耗速率为448.9 mol/(a·km^2)。; 杨芬高柏葛勤马文洁马文洁林聪业刘媛媛陈岩成霖; 关键词：水化学特征化学风化

鄱阳湖流域上游铀尾矿库周边水体中铬形态及健康风险评估被引量：7: 2020年; 以鄱阳湖流域上游铀尾矿库周边水体为研究对象,在研究铬(Cr)污染程度的基础上,采用水文地球化学模拟软件PHREEQC计算Cr各不同赋存形态的浓度,讨论不同条件下Cr形态的变换规律以及健康风险评价,对研究水体中Cr生物有效性具有实际意义.结果表明:铀尾矿区排放水、渗滤水、浅层地下水中Cr浓度均未超出相关标准值.水体中Cr主要赋存形态大多为Cr(Ⅲ)的水解产物Cr(OH)2+和Cr(OH)+2.pH和电子活度(pe)共同影响Cr在水体中的赋存形态,当pH=3~5时,以CrF 2+为优势离子;当pH>5时,随pH递增,pe值对Cr赋存形态的影响增加,pe值增大,Cr(Ⅲ)水解产物浓度逐渐减少,而Cr(Ⅵ)氧化产物逐渐增加.浅层地下水中的Cr不会对人体产生致癌风险和非致癌风险,但当pH、pe变化时,Cr致癌风险系数均高于ICRP和USEPA推荐的最大可接受值.由于Cr(Ⅵ)的毒性远强于Cr(Ⅲ),故应密切关注水体中pe与pH值,避免污染加重.; 易玲高柏丁小燕马文洁杜超超樊骅李艳梅; 关键词：PHREEQC 赋存形态鄱阳湖流域

基于富水性分布的矿井奥灰含水层涌水量动态预测被引量：4: 2021年; 矿井涌水量数值预测的精度与虚拟疏放孔布设的位置与时间密切相关,为提高矿井涌水量预测的精度,以蔚州矿区某矿井为例,建立基于地理信息系统(geographic information system,GIS)多源信息的奥灰含水层富水性分区评价模型,并将该分区评价结果导入到涌水量数值模型当中,根据矿井工作面的采掘衔接计划,通过在强富水区分阶段布设虚拟疏放孔,从而预测出研究区涌水量的动态结果。实例应用表明:本文方法提高了矿井涌水量预测的精度与实用性,对有效制订矿井疏排水方案,保障矿井安全生产具有重要的理论指导意义和实用价值。; 万燎榕王洋张卫民吴平葛勤刘海燕

海拉尔盆地地下水氟的分布特征及富集机理被引量：6: 2021年; 以海拉尔盆地地下水为研究对象,采集60个野外地下水样进行检测分析。运用Piper图、等值线图、δ^(2)H和δ^(18)O关系图、饱和指数以及氯碱指数等方法分析海拉尔盆地地下水氟的分布特征及其富集机理。结果表明:地下水氟浓度介于0.14~13.89mg/L,平均值为3.31mg/L,且主要以F^(-)的赋存形态存在,高氟地下水主要分布在盆地的西南方向(贝尔湖坳陷和蹉岗隆起局部地带)。该地区蒸发浓缩作用对氟富集有积极影响,由于离子交换作用,HCO_(3)-Na和Cl-Na型水对氟的富集更有优势。CaCO_(3)和CaMg(CO_(3))_(2)趋向饱和状态(SI>0)、高Fe^(2+)和Na^(+)浓度、低Ca^(2+)+Mg^(2+)浓度等水化学指标,对氟的富集具有一定参考特征。; 刘圣锋高柏张海阳罗跃葛勤; 关键词：海拉尔盆地地下水氟

放射性核素钍污染土壤有机酸化学淋洗工艺: 2021年; 选用草酸、柠檬酸和酒石酸对不同粒径典型放射性钍污染土壤进行淋洗试验,考察淋洗后淋洗液各指标参数变化,以土壤可提取形态分析淋洗后流动性和稳定性的变化,结合淋洗动力学和XRD手段来表征土壤修复机理及土壤晶相破坏程度.结果表明:草酸、柠檬酸和酒石酸振荡淋洗最优参数为0.5mol/L条件下振荡8h,淋洗效果依次为:草酸>柠檬酸>酒石酸>苹果酸>乙酸.达到修复目的前提下,淋洗后土壤整体晶相破坏程度较小,二氧化硅衍射峰明显增强,各土样中残渣态的占比提高19.39%~27.20%、0.63%~8.45%,流动性降低6.81%~11.33%,稳定性得到增强,为放射性污染土壤化学淋洗修复提供参考.; 蒋文波高柏沈威张海阳王娟易玲杨冰连国玺; 关键词：钍有机酸化学淋洗流动性

可渗透反应墙技术修复铀矿区地下水中铀锰进展被引量：3: 2020年; 针对铀矿山开采产生的铀、锰地下水污染,常见的修复方法有原位和异位2种,其中可渗透反应墙(PRB)技术作为一种节能高效的原位技术具有较大的应用前景。在介绍PRB技术原理、类型和特点的基础上,总结了利用PRB技术去除铀矿区地下水中铀、锰污染所用的活性材料类型以及不同活性材料的吸附效果和吸附机理。认为PRB技术在应用过程中影响其长效性和稳定性的因素需进一步探索,研发可回收利用活性材料将成为PRB技术研究的热点,以期为PRB技术在铀矿区地下水污染修复的应用提供相应理论依据。; 李艳梅高柏马文洁马文洁王名斌杨恺文; 关键词：可渗透反应墙地下水铀锰活性材料

临水河河流沉积物对铀的吸附行为研究被引量：1: 2021年; 沉积物对铀的吸附行为是铀在河流中迁移转化的一个重要环节,揭示其吸附规律对河流水体污染防治有重要意义。为了研究临水河河流沉积物对铀的吸附机制,采用静态吸附试验,分析吸附时间、pH、铀初始浓度、离子种类、重金属对不同埋深(0~10、10~20、20~30、30~40 cm,分别以L1、L2、L3、L4表示)沉积物对铀的吸附影响,同时进行吸附动力学模型和等温吸附模型拟合。结果表明,不同埋深沉积物对铀吸附效果不同,吸附容量排列顺序为L1>L3>L2>L4,主要与沉积物中有机质含量和化学成分有关。动力学模型拟合表明,L1沉积物对铀的吸附为物理吸附和化学吸附,L2和L3主要为化学吸附,L4主要为物理吸附;L1与L3可以用Langmuir等温吸附模型描述其吸附过程,吸附为单分子吸附。L2与L4的吸附特性符合Freundlich等温吸附模型,为多分子层吸附,存在于非均质表面。在不同吸附介质中,Ca^(2+)、Mg^(2+)、CO_(3)^(2-)对沉积物吸附铀都产生明显的抑制作用,且抑制效果Mg^(2+)>CO_(3)^(2-)>Ca^(2+);Cd、Pb、Cu、Fe对吸附铀也有明显的抑制作用。; 丁燕高柏杨芬张海阳蒋文波史天成方正刘圣锋; 关键词：铀沉积物

不同基质人工湿地处理含氨氮地下水过程中氮素形态转化的时空特征: 2022年; 构建火山岩、砾石、沸石、椰壳活性炭、K3悬浮填料和聚氨酯泡沫为基质的6组实验室规模垂直流人工湿地,对比分析各湿地系统对含氨氮地下水的净化效果,同时考察不同基质湿地系统在一个水力停留时间(48 h)内氮素形态转化的时空特征。结果表明:沸石湿地系统对氨氮、TN的去除效果最好,平均去除率分别为97.39%、94.26%,聚氨酯泡沫湿地系统对氨氮、TN的去除效果最差,平均去除率分别为12.51%、6.36%;6种基质湿地系统上层溶解氧含量较高,硝化反应活跃,其氨氮、TN去除效果总体优于中、下层;由于湿地系统中未添加有机碳源,抑制了反硝化反应的进行,造成硝酸盐氮的积累(除椰壳活性炭湿地系统外)。; 凌慧兰高柏许丹李泽兵李泽兵马文洁马文洁宋勇周宁莉; 关键词：人工湿地基质脱氮

国家自然科学基金(41362011)

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