淮南矿区采煤塌陷水域水质预测：模型与分析

"本文主要探讨了淮南矿区采煤塌陷水域的水质演变预测模拟分析，旨在保护和合理利用塌陷水域的水资源。作者建立了生态-水质数学模型，通过有限差分法离散处理，考虑了生态动力学和扩散效应，选择了7个关键水质指标：NH4+-N、NO2--N、NO3--N、DO、BOD、PO43-(磷酸盐)和CHL(叶绿素a)。模拟结果显示，塌陷水域超过6年后，污染物浓度逐年降低。预测到2020年，淮南张集矿1号塌陷区的水质将显著改善，各污染指标模拟浓度分别为0.440、0.004、0.008、8.190、4.180、0.034和0.020 mg/L。" 这篇行业研究报告聚焦于煤炭开采引发的塌陷水域水质变化问题，特别是在淮南矿区。淮南矿区的采煤活动导致了大量的塌陷水域，这些水域含有丰富的水资源，因此对其保护和合理利用至关重要。研究者建立了一个生态-水质数学模型，这是一个用于预测塌陷水域水质演变的工具。该模型采用了有限差分法进行离散化处理，将生态动力学效应和扩散效应分开处理，以更精确地模拟水质的变化。 模型选择的水质状态变量包括氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、硝酸盐氮(NO3--N)、溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)、磷酸盐(PO43-)和叶绿素a(CHL)，这些都是衡量水体健康和污染程度的重要指标。通过对淮南张集矿和顾桥矿不同塌陷年龄的水域进行模拟计算，研究发现，塌陷水域在经过6年以上的时间后，其污染物浓度呈现出逐年下降的趋势，表明随着时间的推移，这些水域有可能自然净化。 特别地，对张集矿1号塌陷区的水质预测显示，到2020年，7种关键污染指标的模拟浓度将降低至0.440、0.004、0.008、8.190、4.180、0.034和0.020 mg/L，这表明水质将有显著改善。这一预测结果对于规划塌陷水域的治理和资源利用具有重要意义，可为政策制定者和环境保护机构提供科学依据，以便采取适当的管理和恢复措施。 关键词涉及塌陷水域、煤矿、水质模型和污染因子，表明研究内容涵盖了地质环境影响、水环境质量评估以及环境污染控制等多个方面。该研究的成果对于理解和应对因煤炭开采导致的环境问题具有广泛的参考价值，对于类似矿区的可持续发展和环境保护提供了科学的决策支持。