发表《环球科学》-近期一版一本 关于矿山地下水环境检测技术的研究
高子涵1 崔想2 李林柱1
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高子涵1 崔想2 李林柱1 ,. 发表《环球科学》-近期一版一本 关于矿山地下水环境检测技术的研究[J]. 矿山工程与技术,20247. DOI:10.12721/ccn.2024.157413.
摘要: 我国水资源总量虽然可观,但人均水资源占有量却相对不足。众多地区正面临饮用水资源匮乏的困境。随着我国人口规模的不断扩大,对水资源的需求也日益增长。目前,我国地下水的开采量逐年上升,然而,过度的开采行为可能引发环境污染、地面塌陷等一系列问题。因此,对地下水进行环境监测工作显得尤为必要。
关键词: 矿山地下水;环境检测技术;质量控制
DOI:10.12721/ccn.2024.157413
基金资助:

1地下水环境的检测要素

1.1调查与评价原则

①在地下水开采过程中,工程防渗透是至关重要的环节,其能有效隔离项目产生的污染物。为确保防渗透措施的有效性,必须对各个环节进行严格把控。因不同项目的开采需求各异,防渗透要求亦有所不同,需选用相应的防渗透材料,并建立地下水过滤设备和大型设施。唯有如此,方可确保防渗透工作的顺利进行。②地下水环境调查与评价应基于相关资料进行,缺乏数据支持无法轻易得出结论。因此,需在现场进行地下水环境监测与实验,并结合历史时期图像和资料进行深入分析。③在进行地面建设时,必须了解地表含水量,并严格避免破坏含水带,这是至关重要的原则。

1.2水温

在地下水环境监测过程中,为确保精确性,需运用多样化的温度计来测定地下水的温度。同时,结合电阻、半导体等传感器,确保温度计与传感器间的协调配合,从而保障整个监测过程的流畅与结果的可靠性。

1.3水质

在地下水检测工作中,水质抽样检测是核心环节。这一过程涉及取水、实验室实验等多个步骤,旨在获取精准的分析结论。在这一过程中,必须运用专业的地下水采样器和采样泵。而在人工测试地下水质的场景中,自动测量仪的应用同样不可或缺,其能有效提升测试结果的精确性。

1.4开采量

至于地下水开采量的评估,通常基于人工或自然流出的方式进行取样。这两种出水方式各有特点,通过对这些特点的分析,可以预测地下水的储藏量,进而确定合理的开采量。此外,还需测量地下水的流速和方向,这通常通过电位法、抽水试验法等方法来实现。

2地下水的环境监测技术分析

2.1抽出一处理法

抽出一处理法是一种长期应用且技术成熟稳定的地下水环境监测技术。它主要依据地下水的污染类型、污染物种类及成本考量来选择合适的处理方法。抽出一处理法可以分为物理法、化学法和生物法三大类。物理法包括过滤、沉淀、吸附、反渗透等手段,可以有效地去除地下水中的悬浮物、颗粒物和有机物等污染物。化学法涉及氧化还原、等离子交换等化学反应,可以针对特定污染物进行高效处理。生物法则利用微生物、植物等生物手段对地下水进行修复和治理。

在实施抽出一处理法时,首先需要完成地下水环境监测,识别污染源和污染成因,然后采取相应的处理措施。抽出一处理法能够迅速查明污染成因,防止污染物大面积扩散蔓延,是地下水环境保护的重要手段之一。

2.2原位处理法

原位处理法是一种直接在地下水体中原位修复和治理污染的技术。与抽出一处理法相比,它避免了将地下水抽出后进行处理可能带来的二次污染,同时节省了大量能源和成本。原位处理法主要包括物理法、化学法和生物法三大类。物理法主要包括加热、冷冻、电动力学修复等;化学法主要包括氧化还原、沉淀、络合等;生物法主要包括微生物修复、植物修复等。

原位处理法针对不同类型的污染物和污染程度进行选择和组合,以达到最佳的治理效果。在实际应用中,可以根据污染物的种类和分布特点,选择合适的原位处理技术,对受污染的水体进行修复和治理,从而保护地下水资源的安全和可持续利用。

2.3监测井技术

监测井技术是地下水环境监测的重要手段之一。通过设立监测井,可以实时监测地下水的水位、水温、水质等参数,从而及时发现污染和异常情况。监测井的设立应考虑到地质条件、水文条件、污染源分布等因素,以确保监测数据的准确性和可靠性。

此外,监测井还可以作为地下水开采和利用的重要设施,为地下水资源的合理开发和管理提供有力支持。通过监测井技术,人们可以更加全面地了解地下水环境的状况,为地下水环境保护和治理提供科学依据。

2.4水动力控制法

水动力控制法是一种通过注水或抽水的方式来改变地下水梯度的技术。它主要应用于井群当中,可以对受污染的水体和没有污染的水体进行分割,然后在对地下水环境进行检测,以保证准确性。水动力控制法可以分成上游分水岭法和下游分水岭法,根据分布的不同,可以选择更加有效的检测和控制方法。

水动力控制法可以大面积地改善地下水环境,减少污染物的扩散和迁移。在实际应用中,需要结合地质条件、水文条件和污染物的分布特点,合理选择和运用水动力控制法,以达到最佳的治理效果。

3矿山地下水环境检测质量控制

在矿山地下水环境检测过程中,矿山安全管理部门有权要求检测人员根据具体情况,灵活选择不同检测地点,并采用合适的成孔方法、管材和样品采集地段。随后,管理部门内部人员将对采集的样品进行详细检测分析,并妥善记录相关数据。在必要时,可对同一地段不同时期的地下水环境质量参数进行对比分析,以确保及时发现矿山地下水环境问题。

此外,为提高矿山地下水环境检测效率,技术人员应根据矿山地下水质量检测要求,合理利用化学物质和高科技设备,对地下水环境进行自动化检测模拟。同时,采用有限元分析方法,对矿山地下水环境进行深入分析。

鉴于地下水水质变化速度较慢,且该铁矿开采区域缺乏充足的历史数据,采样人员应根据铁矿开采区域的水文地质特点,合理设定采样频率。通过对比首次检测和再次检测结果,对采样间隔进行调整。一般而言,在每个样品采集期间,检测人员需进行两次检测,且两次采样时间间隔应在十天以上。特别是在铁矿填埋场地下水环境检测期间,考虑到铁矿渗滤液对地下水层的影响,应适当增加采样频率。

4矿山地下水环境检测技术的发展趋势

4.1智能化和自动化

随着物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展,矿山地下水环境检测技术将逐渐实现智能化和自动化。通过智能传感器、智能仪表等设备的应用,可以实现实时监测和数据自动上传,大大提高了监测效率和准确性。同时,利用大数据分析和人工智能技术,可以对监测数据进行深入挖掘和分析,为地下水环境保护提供更有力的支持。

4.2多元化和集成化

未来矿山地下水环境检测技术将越来越多元化和集成化。不同的监测技术将相互融合、相互补充,形成一套完整的监测体系。同时,各种监测设备也将实现集成化,方便安装、调试和维护。这将大大提高监测工作的效率和质量,为地下水环境保护提供更加全面和精准的数据支持。

4.3绿色环保和可持续发展

随着全球环境保护意识的不断提高,矿山地下水环境检测技术也将越来越注重绿色环保和可持续发展。在监测过程中,将更加注重减少对环境的影响和破坏,采用更加环保和可持续的监测方法和技术。同时,在监测数据的处理和分析过程中,也将更加注重数据的科学性和可信度,为地下水环境保护提供更加可靠和有效的支持。

结语:

随着科技的不断进步和发展,矿山地下水环境检测技术也将不断更新和完善,为矿山安全和环境保护提供更加全面和精准的支持。同时,我们也需要不断提高自身的专业技能和素质,以适应不断发展的矿山地下水环境检测工作。只有这样,我们才能更好地保护矿山地下水环境,为人类的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献:

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