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Updated: Jun 21, 2025
12:44
Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework
Published on: July 24, 2016
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在阿巴拉契亚盆地地下煤矿排水的几十年地化学演变,美国
C R Schaffer1, C A Cravotta2, R C Capo1
1Department of Geology and Environmental Science, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA.
The Science of the total environment
|July 12, 2024
概括
在阿巴拉契亚的煤矿排水随着时间的推移而变得越来越少酸性. 地化学模型显示水与矿物反应,地下水稀释解释了这些趋势,阴离子交换影响了水化学.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 水文地质学 水文地质学
背景情况:
- 在阿巴拉契亚的煤矿排水 (CMD) 释放金属,硫酸盐和酸性,损害水生生态系统和水资源.
- 宾夕法尼亚州伊尔温煤盆地 (ICB) 的废弃矿山被洪水淹没,形成矿池含水层,产生CMD.
- 在1910年至1957年期间,CMD的形成开始,几十年来影响了水质.
研究的目的:
- 分析水质数据和石质学,以了解CMD反应物和ICB的趋势.
- 评估CMD化学中的空间和时间变化.
- 为了建模推动CMD演变的地球化学过程.
主要方法:
- 分析八个ICBCMD地点的历史和最近的水质数据.
- 评估超负荷石质的矿物学和离子交换能力.
- 应用地化学建模 (PHREEQC) 来模拟水与矿物之间的相互作用和趋势.
主要成果:
- 在ICB中的CMD正在变得不那么酸性,自20世纪70年代以来,酸度,硫酸盐和铁的指数性下降显著.
- 水的化学成分沿着一个流动路径进化,增加过载厚度和停留时间,变得更加性,度更高.
- 地化学模型成功地复制了观察到的趋势,将它们归因于地下水的稀释和与金岩,碳酸盐和粘土的反应.
结论:
- 阴离子交换反应起着至关重要的作用,增强性生产并推动CMD向Na-SO4-HCO3水类型转变.
- 预计在未来至少40年内,在CMD中保持高溶解铁度 (>16 mg/L) 的siderite平衡.
- 了解这些地化学过程对于管理废弃煤矿造成的长期水质影响至关重要.
