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典型草原露天煤矿区地下水环境演化机理研究

冯海波  董少刚  张涛  李铱  刘晓波  李政葵  王超  
【摘要】:伊敏露天煤矿位于中国东北部呼伦贝尔草原上,多年来的矿业活动对区域地下水环境造成严重影响,同时也给原本脆弱的草原生态环境带来威胁。文章以伊敏煤矿区地下水为研究对象,对比煤矿开采前(1973年)后(2016年)地下水系统的变化特征,运用流场对比、数理统计、Piper三线图、库尔洛夫式等对矿区地下水流场和水化学场的时空演化规律进行研究,以揭示强烈人工干预下草原矿区地下水与环境的相互作用机制。结果表明:露天煤矿开采活动使矿区地下水原生的还原环境变为氧化环境,煤层中的黄铁矿(FeS2)被氧化、产酸并引发后续一系列反应,其结果导致矿区地下水pH值降低,总硬度(TH)、SO2-4、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+离子浓度升高;水化学类型由以HCO3—Na·Ca·Mg型为主演化为以HCO3·SO4—Na·Ca·Mg型为主;煤矿开采强烈疏排地下水加速了区域地下水循环速度,使地下水向着淡化方向发展,TDS、COD、Na++K+等均呈降低趋势。

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