煤矸石DOM溶出动力学研究:室温淋滤实验分析
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更新于2024-09-02
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"煤矸石中溶解性有机质(DOM)溶出的动力学变化"
这篇科研论文探讨了煤矸石中溶解性有机质(DOM)在室温条件下的溶出动力学规律。研究选取了神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿的煤矸石样本,并通过淋滤实验来观察其溶解过程。实验结果显示,淋滤液的pH值从初始的8.74逐渐下降至7.64,同时电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)经历快速下降后缓慢稳定,显示了煤矸石在淋滤过程中矿物质溶解的动态变化。
在淋滤过程中,溶解性有机碳(DOC)和UV254吸收值经历了快速升高、随后降低并最终趋于稳定的三个阶段。DOC和UV254的线性相关性揭示了煤矸石DOM中存在苯环类芳香族化合物。DOM的三维荧光光谱分析显示,主要存在三类荧光峰,包括类芳香族蛋白峰、溶解性微生物代谢产物峰和海洋腐殖酸峰。特别地,93.3%的样品中检测到了类芳香族蛋白荧光峰,这表明DOM主要来源于微生物活动。
通过荧光指数FI值的上升(从1.85增至2.77)和SUVA254的最大值(0.7 L/(m·mg)),以及生物源指数BIX在0.78到1.23的波动,研究人员得出结论,煤矸石中的DOM主要由微生物源(内源)有机质组成,且与生物或细菌活动紧密关联。这些发现对于理解煤矸石对环境的影响,尤其是DOM在水体中的行为和可能的生态效应,提供了重要科学依据。
该研究不仅深入分析了DOM的溶出特性,还强调了微生物在DOM形成和释放过程中的作用,这对于环境治理、煤矸石堆存安全及地下水质量保护具有重要的实践意义。通过这样的科学实验,我们可以更好地预测和控制煤矸石堆积可能带来的环境问题,从而制定更有效的环境保护策略。
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