高速公路煤矸石路堤对沿线地下水和土壤环境影响的研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文高速公路煤矸石路堤对沿线地下水和土壤环境影响的研究姓名：熊琼申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：阳军生20080417摘要随着近年来利用煤矿废料煤矸石作为高速公路路堤填料的工程日渐增多，煤矸石中有害物质对公路沿线地下水和土壤环境的影响也越来越受到关注。河南省济源至东明高速公路获嘉至新乡段采用了沿线煤矿的煤矸石作为路堤填料，为了研究所用煤矸石中有害物质在雨水的淋溶和浸泡作用下析出从而对沿线地下水和土壤可能造成的污染，对其中有害物质组分进行了检测，通过室内煤矸石淋溶试验、浸泡试验及现场路堤浸泡试验等方法研究煤矸石中有害元素的析出机理，同时还对竣工

2、一年后的道路沿线水体及土壤样品中有害物质进行了检测，可得出以下结论：参照《农田灌溉水质标准》和《土壤环境质量标准》此煤矸石路堤周围地下水均未超标，但是土壤样品中镉元素普遍超标；参照《生活饮用水卫生标准》及土壤环境背景值，此煤矸石路堤周围地下水及土壤样品个别指标超标，特别是溶解性总固体和镉元素。为了进一步预测煤矸石路堤中有害微量重金属元素锌在地下水和土壤系统中的运移范围及浓度，应用有限元程序HYDRUS2D对煤矸石路堤淋溶液中的锌元素在地下水和土壤系统中的运移及吸附进行了模拟，同时将～年后的模拟结果与水体和土壤样品实测数值进行对比分析。模拟结果显示九年左右地下水和土壤中的锌

3、含量将达到最大值，期间地下水体及土壤中锌含量均没有超标，但是由于植物摄取及施工扬尘等影响使得锌元素在地表土层富集，土壤中锌的含量将高于当地土壤环境背景值。在上述研究的基础上，提出了煤矸石路堤水土环境影响评价的方法及防治对策。关键词：煤矸石路堤水土环境影响有限元分析环境影响评价ABSTRACTWiththedevelopmentofhighwayengineeringusedcoalgangueasaroadbedfillingmaterial，theimpactofcoalgangueonsurroundingsoilandgroundwaterenvironmentha

4、scaughtmuchattentionofresearchers．TheroadembankmentoftheregionfromHuojiatoXinxiangalongJiyuan．DongminghighwayinHenanProvinceisacoalgangueembankment．Thehazardoussubstancesincoalganguewillbedissolvedoutbyleachingandsoakingofrainwaterpossibly,inordertoresearchthepotentialpollutiononsurroundi

5、ngsoilandgroundwaterenvironmentofcoalgangueusedinthishighway，aseriesofexperimentalworksonthehazardoussubstancesincoalgangueareconducted，includingchemicalcompositiontest，leachingandsoakingexperimentindoor，soakingexperimentofcoalgangueembankmentlocal。Thetestofhazardoussubstancesinthesoiland

6、groundwateralongthehighwayhasbeencarriedoutayearlaterafterthecompletionoftheembankmentwork．TheresultsindicatethatthehazardoussubstancesexceptforCdinthesesamplesofsoilandgroundwateralongthiscoalgangueembankmentallcompliedwithnationalqualitystandardsforsoilandirrigation，butseveralindexofthe

7、sesamples，especiallytotaldissolvedsolids(TDS)andCd，wereoverproofedaccordingtothebackgroundvalueofsoilenvironmentandthenationalqualitystandardfordrinkingwater。Inordertofurtherpredictthespreadrangeoftheharmfultraceelementsheavymetalofcoalgangueembankmentinsoilandgroun