煤矿区污染土壤修复工程设计

答辩目录•1绪论•2煤矿区土壤污染的来源•3煤矿区污染土壤修复技术工艺及其特点•4煤矿区污染土壤修复工程设计•5煤矿区绿化工程设计一绪论•1.1设计背景•生态环境问题是21世纪人类特别关注的问题之一，忽视生态问题已经成为我国可持续发展的严重障碍。煤矿区在为促进区域经济发展、加速城市化进程做出重大贡献，但同时，煤矿区的生态环境质量下降等问题越来越突出。采矿形成的地面塌陷、山体崩滑、土壤沙化等地质灾害十分严重，造成大量的建筑物破坏、水土流失、森林面积减少、草原退化。•1.2课题研究的内容及意义•本设计基于煤矿开采对矿区土壤造成的污染加以研究分析，应用各项修复技术，结合相关法规以及技术可行性，为煤矿区制定出一套完整的合理的污染土壤恢复工程方案。主要内容是利用植物对煤矿区土壤污染进行修复。煤矿区污染土壤的修复不仅可提高土壤质量和生产力，而且可改善相邻水、气、生境的质量，从而保障生态安全、食物安全和人体健康。因而，矿区污染土壤修复成为世界普遍关注的领域之一。二煤矿区土壤污染的来源•2.1煤矿区煤矸石的堆放•煤矸石常常占用了工业场地,矸石堆不但直接占用大量农田，而且在日晒、风吹、降水等自然力的作用下,通过直接渗透、飘尘沉降、雨水冲刷等方式将大量有害有毒物质,如汞、铬、镉、铜、砷等带入土壤,煤矸石中含有的放射性物质将会导致土壤的辐射性污染。•2.2煤矿开采过程中产生大量的污水•排放水中溶有各种不同的金属元素或者清洗开矿机器的油污，采矿过程中井下水抽出地面,通过灌溉、溢流或渗漏等不同途径进入土壤,使土壤受到污染。•2.3地下煤矿•煤矿区会有采空区的出现•2.4环境体系中出现的重金属污染•尾矿是开采过程中产生的一种固体废物，这些固体废物中含有较高浓度的有毒重金属，矿区土壤中重金属种类繁多，这些元素如果在土壤中沉降与固定，随其他相界面在自然界中循环都会对生态环境造成很大的危害。•2.5煤矿区的废弃物引起的土地占用•矿山开发建设，不可避免地要占用大面积土地。在煤矿开采区，埋藏浅的煤层一般采用露天开采，剥离区的面积远大于开采区的面积。•2.6矿井水引起的土壤问题•矿井水排放会引起周围环境污染问题。煤矿开采的过程中产生大量的污水,主要包括矿井废水、洗煤水及生活污水等。使用被污染的水体灌溉农田,易引起土壤的盐渍化,土壤生产力下降,农作物减产。三煤矿区污染土壤修复技术工艺及其特点•3.1物理修复•物理修复主要是客土和翻土、固化和填埋封装、热处理、可渗透反应墙。•3.2化学修复矿区污染土壤中缺少植物生长必需的有机质，因此对矿区污染土壤进行化学修复是必要的。主要包括化学改良剂改良、化学淋洗。利用重金属与改良剂之间的化学反应从而对土壤中的重金属进行固定、分离提取等。•3.3生物修复•生物修复是指在一定的条件下，利用土壤中的各种微生物、植物和其它生物吸收、降解、转化和去除土壤环境中的有毒有害污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将其转化为无毒无害的物质，恢复受污染生态系统的正常功能。四煤矿区污染土壤修复工程设计•4.1煤矿区污染土壤情况调查•凤台镇煤矿的矸石产生量约为4.5万吨/年，其余大部分煤矸石，运至工业广场北侧500m处矸石场进行堆放。目前矸石场已经堆积矸石量约5万吨，从现场情况来看，随意堆放的煤矸石受到降雨喷淋或长期处于浸渍状态,矸石中的粉尘成为水中悬浮物,有害成分溶解后进入水体、土壤,造成对水环境和土壤环境造成了污染，主要使下游的土壤受到了污染，所以对于矸石的随意堆放应该采取一定的措施，来保证下游土壤不受污染。①矸石场没有防渗处理、周边没有排水渠，②煤矸石场中煤矸石长期弃置不用，不仅占用了大片土地，而且其中的铜、铬、铅等重金属，经地表水（尤其被雨水冲刷）或地下水严重污染周围水源及土壤，危害人类的生活和生产。③矸石场能够进行复土绿化的地方没有复土绿化，不仅扬尘危害大气环境而且对生态景观的恢复不利。•所以，对矸石场要做绿化工程，挡墙工程，建排水系统。4.2工程背景•4.3工程量计算•①矸石堆挡墙工程：矸石场拦矸石采用重力式浆砌式拦渣墙挡护，挡墙断面尺寸为：墙长50m，墙高5m，墙顶宽1m，坡度1:1.05.经计算，浆砌石挡墙总工程量为：土方开挖986m3，土方回填339m3，需浆砌石330m3。•②排水措施：在矸石堆场上沿设置30cm×30cm的矩形的集水沟，减少坡面来水汇入矸石处置场.矸石堆分层堆放每升高5m，设2m宽的平台，平台内侧设30cm×30cm的集水沟，收集坡面来水，排至矸石堆底部两侧的引水沟。在矸石堆底部两和在挡墙内侧距墙1m与墙平行方向修建引水沟，引水沟为50cm×50cm的矩形浆砌石通道。经计算，集、引水沟总长1500m。总工程量为：土方开挖1480m3，浆砌石610m3，碎石垫层270m3。•4.4绿化工程措施•（1）做防渗层及矸石堆放：将沟底的土平整并夯实作为防渗层。按阶段进行矸石分层堆放，矸石从工业场地通过汽车拉入矸石沟，自里向外堆放，用推土机将矸石推平，并通过推土机往返对矸石进行压实。每层厚度为3m（压实后）。•（2）覆土及复垦绿化：当矸石堆放时，及时进行覆土绿化，覆土厚度要达到农业复垦要求（0.8～1.0m）。矸石堆绿化效果示意图见图4.4。图4.4矸石堆绿化效果示意图•（3）沿沟两侧坡地设绿化带，林带宽度为10m，种植杨树，起到初期对矸石堆遮挡、屏蔽的作用。树木栽种方式采用客土坑载，客土采用熟土及肥料按比例混合，肥料可用生活污水站的污泥。为了保证绿化和树木成活率，要定时浇水。植树中应注意排与排有一定差距，对林带后的矸石堆起到遮挡、屏蔽的作用。•（4）挡墙后绿化带是为了减少矸石场扬尘远距离扩散。绿化隔离带长70m，宽6m，采用分排用多行交叉种植常绿乔木、灌木，乔木间密植灌木。绿化带呈带状密植，形成树屏。乔木选择侧柏等易于吸、带粉尘的树木。灌木选择山子甲、黄心梅、山茶树等，山子甲粗生易长，叶色深绿，适宜密植，作为绿色屏障。谢谢各位老师观看敬请指正！