成庄矿矸石山处置项目方案bjgc.docx

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1、成庄矿煤煤矸石处处置方法法及复垦垦技术研研究项 目目 方 案山西先导导科技开开发有限限公司二一年四月月34目 录录一、项目目目标2二、技术术指标2三、工程程量3四、研究究内容3五、具体体工作4六、进度度安排25七、人员员安排26八、承担担单位与与合作方方的具体体责任和和分工：26成庄矿煤煤矸石处处置方法法及复垦垦技术研研究项 目目 方 案煤矸石是是煤矿开开采和洗洗煤排放放的固体体废弃物物, 是煤煤矿生产产的必然然产物。 目前, 煤矿矿的排矸矸量约占占煤炭开开采量的的8%20%, 平平均约为为12%；已成成为矿区区堆积量量和占用用场地最最多的工工业废弃弃物主要要的污染染源之一一。由于于矸石大大量

2、堆积积形成的的矸石山山, 不仅仅直接占占压土地地, 引发发严重的的土壤污污染, 破坏植植被的生生长, 水土土流失和和地质灾灾害， 而且由由于矸石石中通常常含有残残煤、碳碳质泥岩岩、硫铁铁矿、碎碎木材等等可燃物物质, 在长期期露天堆堆积后, 往往往会产生生自燃现现象, 并排放放出大量量的COO、CO2 、SO2 、H2S、NO 等有害害气体, 造成成大气、地地表水、地地下水的的严重污污染,矸石山山下风向向的村庄庄、城镇镇及矸石石沟下游游的农田田、河流流、水库库等生态态敏感点点造成不不良环境境影响。再是矸石山为自然堆积而成,内部结构疏松, 受矸石中炭的自燃、有机质灰化及硫分解挥发等作用的影响, 使

3、得矸石山非常易发生自燃、崩塌、滑坡，可能形成泥石流等灾害。据统计，我国每年煤矸石的排放量高达1.5108t，占地4.8105m2，现已形成大小数千座矸石山，累计堆存量达5.0109t，占地近2.0108m2，现全国大约1/3的矸石山正在发生燃烧。因此, 对矿区煤矸石自燃防治及复垦技术的研究， 改善煤矸石山的环境条件, 加快植被恢复, 最大限度地减少煤矸石山对周围环境的污染已成为煤矿环保工作和煤炭清洁生产的一项重要任务，对煤炭工业可持续发展乃至整个国民经济的健康发展具有十分重要的现实意义。山西晋城城蓝焰煤煤业股份份公司成成庄煤矿矿,19989年年建矿, 年产产原煤8800万万t, 配套有有800

4、0万t/年的洗洗煤厂, 每年年排放33#煤矸矸石1000万tt，排矸矸量约占占煤炭开开采量的的8%，累累计存矸矸约8000万tt。 目目前, 成庄煤煤矿现有有3个排排矸场, 其中中1# 工业区区排矸场场已于220077年封场场, 复复垦还田田2099亩；22# 排排矸场于于20008年底底即封场场, 进进行复垦垦还田；3# 排矸场场选址确确定, 20009年开开始存放放矸石。1# 排排矸场虽虽已填沟沟造田，且且农作物物长势较较好，但但由于没没有科学学的进行行立地环环境分析析及植被被演替规规律的探探讨，缺缺乏合理理的矸石石山填埋埋复垦技技术，致致使 11# 排排矸场仍仍就存在在矸石自自燃、矸矸石

5、溃坝坝的潜在在因素，不不可避免免地出现现农作物物生长多多年后由由于水土土流失造造成的生生态效应应减小以以及土壤壤生产力力下降的的现象。因因此，有有必要进进行山西西晋城蓝蓝焰煤业业股份公公司成庄庄矿1#工业区区煤矸石石自燃及及填埋复复垦项目目的研究究，建立立一套完完整的理理论与技技术标准准，为成庄矿矿申报国家家环境友友好企业业及矿区区环境保保护提供供科学依依据；同同时也为为后续排排矸场在在科学、合合理的治治理复垦垦基础上上，创造造更高的的生产力力和经济济价值, 实现现矸石山山稳定的的自维持持的植被被生态系系统的最最终有效效利用。一、项目目目标本项研究究以山西西晋城蓝蓝焰煤业业股份公公司成庄庄煤矿

6、排排矸场为为研究对对象，应应用定性性和定量量方法对对煤矸石石、覆土土层成份份及地表表植物成成份进行行测试分分析，深深入系统统地研究究煤矸石石的自燃燃防治、复复垦还田田、植被被恢复、景景观治理理等111项研究究内容，给给出成庄庄矿矸石石山堆放放、复垦垦综合治治理的技技术规范范及标准准，为晋晋煤集团团及国内内外矸石石山综合合治理提提供经验验。二、技术术指标1给出出矸石元元素成份份、工业业性分析析及覆土土元素分分析指标标；2给出出边坡稳稳定参数数，合理理确定坡坡度、坝坝高；3给出出覆土种种植技术术中覆土土厚度；4给出出矸石场场合理的的排水系系统参数数，确定定地表径径流排水水渠和渗渗透水排排水暗涵涵的

7、规格格、尺寸寸。三、工程程量1.矸石石堆场址址及其周周边的地地形测量量。2.钻探探工程：（1）深深孔35个，用用于采集集矸石山山基底土土样；（2）浅浅孔11101120个个，用于于采集矸矸石堆内内部温度度、气体体信息以以及测量量不同矸矸石堆不不同部位位覆土厚厚度。3.对于于麦田黄黄化局部部区域进进行重锤锤夯实或或碾压。4矸石石示范工工程包括括矸石沟沟削坡、平平底、建建设防渗渗层、建建设排洪洪暗涵、构构筑拦渣渣坝以及及矸石覆覆土、植植被恢复复等。四、研究究内容1.采集集新鲜煤煤矸石、已已堆放煤煤矸石，进进行元素素分析及及工业性性分析。2.矸石石覆土层层样品采采集、成成份测试试、数据据分析及及计算

8、。3.对照照取土场场样品成成份测试试、数据据分析及及计算。4.堆积积矸石基基底层土土样采集集、成份份测试、数数据分析析及计算算。5.覆土土层植物物（含农农作物）样样品采集集、重金金属成分分测试、数数据分析析及计算算。6.对照照取土场场植物（含含农作物物）样品品采集、重重金属成成分测试试、数据据分析及及计算。7.进行行不同覆覆土厚度度栽培植植物对比比试验。8.测定定1#矸矸石场地地表最大大径流量量和渗透透系数及及其渗透透量。9.利用用钻孔法法测试工工业区矸矸石场内内部温度度及其变变化规律律、采集集气体样样品分析析其组份份，得出地地面植物物黄化的的原因，并并提出治治理的技技术措施施。10.研研究煤

9、矸矸石堆积积状态、堆堆积厚度度及漏风风对煤矸矸石自燃燃的影响响，给出出成庄矿矿煤矸石石山自燃燃的预防防和治理理技术措措施。11给给出成庄庄矿矸石石山堆放放、复垦垦综合治治理的技技术规范范及标准准。通过上述述内容的的研究，为为成庄煤煤矿提出出一套科科技含量量高、安安全可靠靠性好、景景观效应应好、农农作物生生长旺盛盛、经济济收益好好的矸石石山治理理与复垦垦技术。五、具体体工作项目实施施主要通通过现场场调查、确确定技术术路线、采采集各种种样品、实实验室测测试、数数据计算算分析、现现场实施施等完成成。（一）新新鲜煤矸矸石、已已堆放煤煤矸石元元素分析析及工业业性分析析煤矸石自自燃发是是一种物理理、化学学

10、作用自自动加速速过程，随随着放热热和散热热这对矛矛盾运动动的发展展，其实实质是破破碎煤矸矸石体以以及煤体体表面力力场失去去平衡，与与空气中中的氧发发生物理理吸附、化化学吸附附和化学学反应，从从而放出出热量，在在一定的的蓄热条条件下，当当产生的的热量大大于散失失的热量量时，就就使得矸矸石山温温度不断断升高，最最终导致致自燃的的发生。通过较为为全面、科科学和系系统地研研究了代代表性的的矸石山山煤矸石石样的元元素分析析、工业业性分析析，给出出煤矸石石自燃的的内因及及主要影影响因素素。1.煤矸矸石采样样和制备备根据调研研情况决决定到矸矸石山现现场根据据分析需需要按国国家取样样标准（GGB477596）

11、进进行各类类别、各各层次取取样，所所取样品品装入特特制的专专用采样样罐中。装装样时不不能破坏坏样品的的粒度，并并且运输输过程中中不要使使样品破破损。样样品到实实验室迅迅速对所所取将要要分析的的煤矸石石样进行行缩分，并并且按照照需要进进行的实实验对煤煤矸石样样品进行行制备。制制备好的的样品用用高于大大气压00.022MPa的压压力下进进行氮气气清洗三三次，清清洗好的的样品迅迅速装入入样品瓶瓶，然后后进行腊腊封、编编号、待待实验用用。表1 实验用用煤矸石石样明细细表成庄矿煤煤矸石新鲜煤矸矸石块样样-1-1；新鲜煤矸矸石粉样样-1-2。正在燃烧烧的煤矸矸石表层层样-2-1；正在燃烧烧的煤矸矸石0.5

12、m样样-2-2；正在燃烧烧的煤矸矸石1.5m 样-2-3已经燃烧烧的煤矸矸石表层层样-3-1已经燃烧烧的煤矸矸石0.5m样样-3-2；已经燃烧烧的煤矸矸石1.5m样样-3-2；2. 各各类煤矸矸石样的的x射线线莹光光光谱元素素分析将各类需需要进行行实验的的煤矸石石样用落落捶将大大块矸石石破碎成成小颗粒粒，用缩缩分法进进行缩分分，将缩缩分后的的样用小小型磨碎碎机磨细细并过1120目目筛。最最后将筛筛下的煤煤矸石于于50MMPa压压应力下下制成面面积1ccm片以以备分析析用。仪器：XX射线线荧光光光谱仪，XX射线线荧光光光谱仪测测定各试试样的荧荧光XX射线，通通过荧光光X射射线的波波长定性性分析样

13、样品的元元素组成成。图1 X射射线荧光光光谱仪仪其测量结结果见表表2所示示。表2煤矸矸石块样样 元素FeSSiKTiCaMnZnCuNiCrGaScI-1-1I-1-2I-2-1I-2-2I-2-3I-3-1I-3-2I-3-33.煤矸矸石水分分的测定定（1）试试剂 氮气，纯纯度 999.99%，含含氧量小小于1000ugg.g-1。（2）仪仪器设备备 小空间间干燥箱箱：箱体体严密，具具有较小小的自由由空间，有有气体进进、出口口，并带带有自动动控温装装置，能能够保持持温度在在 10051110范围内内。 流量计计：量程程为 110010000mll.miin-11； 分析天天平：感感量 00.

14、00001 的分析析天平。（3）测测定步骤骤 用预先先干燥好好并称量量过的称称量瓶称称取过2200目目筛的各各类煤矸矸石样110g0.11g，精精确到00.00002gg，平摊摊在称量量瓶中，打打开称量量瓶，放放入预先先通入干干燥氮气气并已经经加热到到10551110的干燥燥箱中。干干燥3hh，冷却却到室温温后称重重。然后后再放入入干燥箱箱干燥11h 称称重这样样反复到到质量恒恒定，然然后根据据煤矸石石的质量量损失计计算出水水分的百百分含量量。（4）结结果计算算 氮氮气干燥燥法煤矸矸石水分分计算：Madd=m11/m1000式中：MMad氮气干干燥煤矸矸石样的的水分含含量，%； mm1煤矸石石

15、干燥后后失去的的重量，gg； mm煤矸石石的质量量，g。（5）测测定结果果表3 各各类煤矸矸石混合合样水分分含量新鲜煤矸矸石样水分含量量/%4.煤矸矸石挥发发分的测测定（1）仪仪器设备备马弗炉：带有高高温计和和调温装装置，温温度能够够保持在在900010，并且且有足够够的恒温温区，炉炉内有排排气小孔孔和热电电偶；图2 马弗炉炉分析天平平：感量量0.000011的分析析天平；秒表。 (2）试试剂 氮气，纯纯度 999.99%，含含氧量小小于1000ugg.g-1。 分析天天平：感感量 00.00001 的分析析天平。 （33）测定定步骤 用预先先在9000温度下下灼烧至至质量恒恒定的带带盖瓷坩坩

16、埚，称称取粒度度小于00.2mmm的氮氮气干燥燥煤矸石石样1000.11g，精精确到00.00002gg，然后后将煤矸矸石样轻轻轻放入入瓷坩埚埚中，并并斜盖上上盖，迅迅速将坩坩埚放入入预先加加热到9900的马弗弗炉中，开开始炉温温会有所所下降，但但是必须须在3mmin内内使炉温温升到9900，准确确加热77minn。（4）结结果计算算煤矸石挥挥发分的的计算：Vadd=m1/m1000-Maad5煤矸矸石中各各种形态态硫的定定量分析析5.1硫硫酸盐硫硫的测定定（1）分分析原理理 用稀盐盐酸煮沸沸待测煤煤矸石样样，浸出出煤矸石石中所含含的硫酸酸盐，使使其成为为硫酸钡钡沉淀，根根据硫酸酸钡的重重量，

17、计计算出煤煤矸石中中硫酸盐盐中硫的的含量。（2）仪仪器 分析天天平，精精度为 0.000022g。 箱形电电炉，带带有热电电偶可升升温到 9000的可调调电炉。（3）试试剂 所用试试剂除特特别规定定外均为为分析纯纯，所用用的水均均为蒸馏馏水。 HCll 3%，HCCl 55N，NNH3H2O 11:1，BBaCll2 100%的水水溶液，330%的的 H22O2，KSSCN 2%的的水溶液液，AggNO33 1%的水溶溶液置于于深色瓶瓶中并加加入数滴滴硝酸，995%CCH3CH2O甲基基橙 00.2%的水溶溶液。（4） 测定步步骤 A准准确称取取粒度小小于0.2 mmm分析析煤矸石石样1gg（

18、准确确到 00.00002gg），放放入 2250mml锥形形瓶中，加加入0.51mll乙醇润润湿样品品，然后后加入55N盐酸酸50mml，在在瓶口上上放一个个小漏斗斗，摇荡荡均匀，加加热微沸沸30mmin。 B稍稍冷后，先先用倾洗洗法用致致密的漫漫速定性性纸过滤滤，用热热水冲洗洗样品数数次然后后将煤矸矸石样全全部转移移到滤纸纸上，并并用热水水洗到无无铁离子子为止（加加数滴过过氧化氢氢和硫氰氰酸钾溶溶液检验验）。（如如液体呈呈黄色，须须加入约约0.1g ZZn粉微微热，使使黄色消消失后再再过滤，用用水洗到到滤液无无铁离子子为止）。过过滤完毕毕，将煤煤矸石样样与滤纸纸一起叠叠好后，放放入原锥锥形

19、瓶中中，供测测定硫化化铁中硫硫备用。 C向向滤液中中加入223滴甲甲基橙指指示剂，用用1:11氨水中中和至微微酸性（溶溶液变成成黄色），再再加5NN盐酸调调至溶液液呈酸性性（溶液液变成红红色），再再过量加加入2mml，使使溶液体体积在2200mml左右右，加热热到沸腾腾，在不不断搅拌拌下滴加加10%氯化钡钡溶液110mll，放在在电热板板上或沙沙盘上微微沸2 h，最最后保持持溶液体体积在2200mml左右右。 D用用慢性的的定量滤滤纸过滤滤，并用用热水洗洗到无氯氯离子为为止（用用硝酸银银溶液检检验）。 E将将沉淀物物连同滤滤纸移入入已知重重量的瓷瓷坩锅中中，先在在低温下下灰化滤滤纸，然然后在温

20、温度80008500箱形电电炉中灼灼烧400minn，取出出坩埚在在空气中中稍稍冷冷却后，再再放入干干燥器冷冷却到室室温称重重。 F对对每一批批试剂，应应按 AA） D）步步骤不加加煤矸石石样进行行空白测测定。（5） 计算测定结果果按下式式计算：S=（GG1-G2）0.1137441000/G 式中 SS分析煤煤矸石样样中硫酸酸盐硫含含量，%； G11测定煤煤矸石样样的硫酸酸钡重量量，g； G22空白测测定的硫硫酸钡重重量，gg； G煤矸石石样重量量。表4 各各类煤矸矸石样中中硫酸盐盐中硫含含量/ %新鲜矸石石块正在燃烧烧矸石表层0.5MM1.5MM已燃烧矸矸石第一测定定第二测定定5.2硫硫化

21、铁硫硫的测定定（1） 原理用稀盐酸酸浸出煤煤矸石中中非硫铁铁矿的铁铁，浸出出后的煤煤矸石样样用稀硝硝酸溶解解，以重重铬酸钾钾滴定法法测定硝硝酸浸出出液中以以硫化铁铁形式结结合的铁铁含量，再再以铁的的量计算算煤矸石石中硫化化铁的量量。（2） 试剂 HNOO3 1:7， NH33.H2O 11:1， 30%H2O2， HHCl 5N， H2SO4-H3PO4， SSnCll2 100%，HHgCll2（饱和和溶液）， KCrrO4 0.0500%， 二苯胺胺黄酸钠钠指示剂剂0.22%。（3） 测定A向盛盛有用盐盐酸浸洗洗过的煤煤矸石样样的锥形形瓶中加加入 11:7 硝酸 50mml，在在瓶口上上放

22、一个个小漏斗斗，煮沸沸 300minn，冲洗洗小漏斗斗，用致致密的漫漫速定性性滤纸过过滤，并并用热水水洗到无无铁离子子为止（用用硫氰酸酸钾溶液液检验）。B在滤滤液中加加入 22ml 过氧化化氢，并并煮沸55minn，以消消除由于于煤矸石石分解时时产生的的颜色。C铁的的沉淀：向煮沸沸的溶液液中加入入 1:1 氨氨水至出出现铁的的沉淀，待待沉淀完完全时，再再多加 2mll，将溶溶液煮沸沸，用快快速定性性滤纸过过滤，用用热水冲冲洗沉淀淀与烧杯杯壁 112 次次，穿破破滤纸用用热水把把沉淀洗洗到原烧烧杯中，并并用 55ml 5N 盐酸冲冲洗滤纸纸四周，以以除去滤滤纸上微微量的铁铁，再用用热水洗洗涤滤纸

23、纸数次洗洗净为止止（用硫硫氰酸钾钾溶液检检验）。D铁的的测定：盖上表表面皿，将将溶液加加入到沸沸腾（溶溶液体积积 200300ml），在在不断搅搅拌下滴滴加氯化化亚锡溶溶液，直直到黄色色消失，多多加两滴滴迅速冷冷却，冲冲洗表面面皿与杯杯壁。加加 100ml 氯化汞汞饱和溶溶液，此此时将形形成丝状状的氯化化亚汞沉沉淀，放放置片刻刻用水稀稀释到1100mml，加加入 115mll 硫酸酸-磷酸酸混合酸酸和 55 滴二二苯胺黄黄酸钠指指示剂，用用 0.0500N 重重铬酸钾钾标准溶溶液滴定定直到溶溶液成稳稳定的紫紫色，即即为终点点，记下下重铬酸酸钾标准准溶液的的体积。（4） 计算测定结果果按下式式计

24、算：Sf=（VV1-V0）N0.00558851.11481000/G 式中 Sff分析煤煤矸石样样中硫化化铁中硫硫含量，%； V1测定定煤矸石石样时重重铬酸钾钾标准溶溶液用量量，mll； V0测定定空白时时重铬酸酸钾标准准溶液用用量，mml； N重铬酸酸钾标准准溶液的的当量浓浓度； G煤矸石石样重量量，g； 0.0055885铁的克克毫当量量； 1.1148由铁换换算成硫硫的因数数。表 5 各类煤煤矸石样样中硫化化铁硫含含量/ %新鲜矸石石块正在燃烧烧的矸石石表层0.5MM1.5MM已燃烧的的矸石第一测定定第二测定定5.3各各类煤矸矸石样的的全硫分分析（1）原原理采用重量量法（艾艾氏卡法法）

25、，将将煤矸石石样与艾艾氏剂混混合，在在 8550时灼烧烧，生成成硫酸盐盐，然后后使硫酸酸根离子子生成硫硫酸钡沉沉淀。根根据硫酸酸钡的重重量，计计算煤样样中全硫硫含量的的百分率率。（2）试试剂a) 艾艾氏剂：以 22 份重重的化学学纯轻质质氧化镁镁（HGGB3111459）与与 1 份重的的化学纯纯无水碳碳酸钠（GGB633977）研研细至小小于 00.2mmm，并并混合均均匀；b) 盐盐酸：化化学纯，比比重 11.199，配制制成 11:1 的水溶溶液；c) 氯氯化钡：化学纯纯，100%的水水溶液；d) 甲甲基橙指指示剂：0.22%水溶溶液；e) 硝硝酸银：化学纯纯，1%的水溶溶液，贮贮于深色

26、色瓶中，并并加入几几滴硝酸酸。（3） 测定A称取取粒度为为 0.2mmm 以下下的分析析煤样 1g（准准确到 0.000022g）和和艾氏剂剂 2gg，仔细细混合均均匀，盛盛于 330mll 坩埚埚内，再再加入 1 克克艾氏剂剂覆盖（艾艾氏剂称称准到 0.11g）；B将装装有煤样样的坩埚埚移入通通风良好好的箱形形电炉内内，必须须在 112 hh 内将将电炉从从室温逐逐渐升到到 80008500，并在在该温度度下加热热 12 hh；C将坩坩埚从电电炉中取取出，冷冷却到室室温，将将坩埚中中的灼烧烧物用玻玻璃棒搅搅拌。以以玻璃棒棒仔细捣捣碎，放放入 4400mml 烧烧杯中，用用热蒸馏馏水冲洗洗坩埚

27、内内壁，将将冲冼液液加入烧烧杯中，再再加入 10001550mll 刚煮煮沸的蒸蒸馏水，充充分搅拌拌，如果果此时发发现尚有有未烧尽尽的煤的的黑色颗颗粒飘浮浮在液面面上，则则本次测测定作废废。D用倾倾泻法以以定性滤滤纸过滤滤，用热热蒸馏水水倾泻法法冲冼三三次，然然后将残残液渣移移入漏斗斗中，用用热蒸馏馏水仔细细冲冼，其其次数不不得少于于 100 次，冼冼液总体体积约为为 25503300mml。E向滤滤液中滴滴入 223 滴甲基基橙剂，然然后加入入 1:1 盐盐酸至中中性，再再加入 2 毫毫升盐酸酸，使溶溶液呈弱弱酸性。将将溶液加加热到沸沸腾，用用玻璃不不断地搅搅拌，并并滴入 10%氯化钡钡 1

28、00 毫升升，保持持近沸腾腾状态约约 2 h，最最后溶液液体积为为 2000 mml 左左右。F用致致密无灰灰定量滤滤纸过滤滤，并用用蒸馏水水洗至无无氯离子子为止（用用硝酸银银检验）G将沉沉淀连同同滤纸移移入已知知重量的的瓷坩锅锅中，先先在低温温下灰化化滤纸，然然后在温温度 88008500箱形电电炉内灼灼烧 220440miin，取取出坩锅锅在空气气中稍加加冷却后后，再放放入干燥燥器中冷冷却到室室温（约约 255300minn），称称重。H每配配制一批批艾氏剂剂或改换换其它任任一试剂剂，应进进行空白白试验（试试验除不不加煤样样外，全全部按本本标准第第二章试试验步骤骤进行），同同时测定定 2

29、个以上上，并且且最高值值与最低低值不得得大于 0.000100g（BBaSOO4）。取取算术平平均值作作为空白白值。（4） 计算测定结果果按下式式计算：SQf =(GG1-G2)00.133741000/G 式中 SQQf分析析煤样中中的全硫硫含量，%；G1硫硫酸钡重重量，gg；Guhyyy空空白试样样的硫酸酸钡重量量，g；G煤矸矸石样重重量，gg；0.13374由硫酸酸钡换算算为硫的的系数。表 6 各种煤煤矸石样样的全硫硫测定/ %新鲜矸石石块正在燃烧烧的矸石石表层0.5mm1.5mm已燃烧的的矸石第一测定定第二测定定表7 煤矿矸矸石山各各种煤矸矸石样的的各类形形态硫统统计表/ %新鲜煤矸矸

30、石块样样正在燃烧烧煤矸石石 表层0.5mm1.5mm 已燃煤矸矸石样全硫硫酸盐硫硫硫化铁硫硫单质硫和和有机硫硫（二）矸矸石覆土土层、对对照取土土场及堆堆积矸石石基底层层土样采采集、成成份测试试、数据据分析计计算1.土壤壤样品的的采集土壤样品品的采集集时土壤壤分析工工作的重重要环节节，是关关系到分分析结果果和由此此得出的的结论是是否正确确的一个个先决条条件。实实践表明明，采样样误差对对结果的的影响往往往大于于分析误误差，因因此，所所采土样样要有充充分的代代表性，能能真实的的放映土土壤的实实际状况况。在调查矸矸石场及及周边地地区自然然条件、农农业生产产情况、土土壤性状状及污染染历史与与现状的的前提

31、下下，选择择代表性性的一定定面积区区域或地地块，并并挑选一一定面积积的对照照地区或或地块，布布置一定定数量的的采样点点。（1）采采样点选选择：针针对煤矸矸石场的的污染特特点及堆堆放复垦垦状况，采采用棋盘盘式采样样法，按按照10010mm网格采采样。对对照取土土场采样样点应选选在远离离污染源源，布置置355个以上上的重复复样点。（2）采采样深度度：由矸矸石场地地表覆土土层到基基底每隔隔0.55m施工工钻孔逐逐层采集集，隔层层内用小小土铲切切取一片片片土壤壤，然后后集中起起来混合合均匀。用用于重金金属项目目分析的的土样，应应将和金金属采样样器接触触部分剥剥去。对对照取土土场采样样深度一一般采集集覆

32、土厚厚度（111.5m）以以内的表表土和心心土。（3）采采样时间间：采样样时间根根据地表表植被生生长或收收获季节节同时采采集土壤壤和植物物样品。（4）采采样数量量：1kkg2.土壤壤样品的的制备（1）土土壤的风风干：将将土样全全部倒在在朔料薄薄膜或纸纸上，趁趁半干状状态时把把土压碎碎，除去去杂物，铺铺成薄层层，经常常翻动，在在阴凉处处使其慢慢慢风干干。（2）磨磨碎与过过筛：风风干后的的土样用用有机玻玻璃棒碾碾碎后过过2毫米米的筛，再再将风干干的细土土反复按按4分法法弃取，留留下足够够分析的的用量（重重金属测测定留1100gg）。过过筛后的的样品，充充分摇匀匀装瓶备备分析用用。在制制备样品品时注

33、意意不要被被污染。 3.分分析结果果的表示示与含水水量的测测定 在百分分之一精精度的天天平上取取土样220-330g置置于铝盒盒中，在在1055烘4-5小时时，干燥燥至恒重重，计算算水分占占烘干土土重的百百分数。 4.成成份测定定 （1）镉镉和铅的的测定 测定方方法：原原子吸收收分光光光度法。 仪器：原子吸吸收分光光光度计计及石墨墨炉无火火焰装置置。图3 分光光光度计 计算：镉、铅铅（毫克克/公斤斤）=(M/VV)V总/W总 式中：M-曲曲线查得得含量（微微克）； V-萃萃取测定定的样品品体积（毫毫升）； V总-试样样定容总总体积（毫毫升）； W总-称样样重量（克克）。 （2）汞的测定 测定方

34、方法：冷冷原子吸吸收法。 仪器：测汞仪仪、多孔孔电热水水浴器。图4 测汞仪仪计算：汞汞（毫克克/公斤斤）=(M/VV)V总/W总 式中：M-曲曲线查得得含量（微微克）； V-萃萃取测定定的样品品体积（毫毫升）； V总-试样样定容总总体积（毫毫升）； W总-称样样重量（克克）。 （3）砷砷的测定定 测定方方法：二二乙基二二硫代氨氨基甲酸酸银比色色法。 仪器：分光光光度计、砷砷化氢发发生器。图5 砷化氢氢发生器器计算：砷砷（毫克克/公斤斤）=测测得砷量量（微克克）/取取样量（克克）（4）全全氮的测测定测定方法法：样品品在加速速剂的参参与下，用用浓硫酸酸消煮时时，各种种含氮有有机化合合物，经经过复杂

35、杂的高温温分解反反应，转转化为铵铵态氮。碱碱化后蒸蒸馏出来来的氨用用硼酸吸吸收，以以酸标准准溶液滴滴定，求求出土壤壤全氮含含量(不不包括全全部硝态态氮)。包包括硝态态和亚硝硝态氮的的全氮测测定，在在样品消消煮前，需需先用高高锰酸钾钾将样品品中的亚亚硝态氮氮氧化为为硝态氮氮后，再再用还原原铁粉使使全部硝硝态氮还还原，转转化成铵铵态氮。 仪器：土壤样样品粉碎碎机、土壤筛筛：孔径径1.00mm(18目目)、0.225mmm(600目)、半微量量定氮蒸蒸馏装置置、半微量量滴定管管：容积积10mml，225mll。计算：公式：土土壤全氮氮()=(VVV0)CH0.00141000m式中：VV滴定定试液时

36、时所用酸酸标准溶溶液的体体积，mm1；V0滴定空空白时所所用酸标标准溶液液的体积积，mll；CH酸标准准溶液的的浓度，mmolL：0.0114氮原子子的毫摩摩质量；m烘烘干土样样质量，gg。平行测定定结果，用用算术平平均值表表示，保保留小数数点后三三位。平行测定定结果的的相差：土壤含含氮量大大于0.01%时，不不得超过过0.0005%；含氮氮0.11-0.06%时，不不得超过过0.0004%；含氮氮小于00.066%时，不不得超过过0.0003%。 （5）全全钾的测测定测定方法法：土壤壤中的有有机物先先用硝酸酸和高氯氯酸加热热氧化，然然后用氢氢氟酸分分解硅酸酸盐等矿矿物，硅硅与氟形形成四氟氟化

37、硅逸逸去。继继续加热热至剩余余的酸被被赶尽，使使矿质元元素变成成金属氧氧化物或或盐类。用用盐酸溶溶液溶解解残渣，使使钾转变变为钾离离子。经经适当稀稀释后用用原子吸吸收分光光光度发发测定溶溶液中的的钾离子子浓度再再换算为为土壤全全钾含量量。 仪器：紫外原子子吸收分分光光度度计。图6 紫外原原子吸收收分光光光度计计算：土土壤全钾钾量的百百分数(按烘干干土计算算)由下下式给出出：式中：CC从校校准曲线线查得的的土壤待待测液钾钾含量，mmgLL；V1消解液液定容体体积，mmL；V2 消消解液吸吸取量，mmL；V待待测液定定容体积积，mLL；m称称样量，gg；10-44由mmgLL换算为为百分数数的系数

38、数；100/（1000-HH）以风干干土计换换算成以以烘干土土计的系系数。HH为风干干土水分分含量百百分数；用平行测测定的结结果的算算术平均均值表示示，保留留小数点点后两位位。两次平行行测定允允许绝对对相差不不超过00.055。 （6）全全磷的测测定测定方法法：土壤壤样品与与氢氧化化钠熔融融，使土土壤中含含磷矿物物及有机机磷化合合物全部部转化为为可溶性性的正磷磷酸盐，用用水和稀稀硫酸溶溶解熔块块，在规规定条件件下样品品溶液与与钼锑抗抗显色剂剂反应，生生成磷钼钼蓝，用用分光光光度法定定量测定定。 仪器：土壤样样品粉碎碎机、土壤筛筛：孔径径1mmm和0.1449mmm、分光光光度计：要求包包括70

39、00nmm波长。 计算： 土壤全磷磷量的百百分数(按烘干干土计算算)，由由下式给给出 式中：C从从校准曲曲线上查查得待测测样品溶溶液中磷磷的含量量，mggl；m称称样量，gg；V1样品熔熔融后的的定容体体积，mml；V2显色时时溶液定定容的体体积，mml；V3从熔样样定容后后分取的的体积，mml；10-44将mmgll浓度单单位换算算为百分分含量的的换算因因数；H风风干土中中水分含含量百分分数。用两平行行测定的的结果的的算术平平均值表表示，小小数点后后保留三三位。允许差：平行测测定结果果的绝对对相差，不不得超过过0.0005。（三）覆覆土层及及对照取取土场植植物（含含农作物物）样品品采集、重重

40、金属成成分测试试、数据据分析及及计算1.植物物样品的的采集（1）采采样前的的准备工工作：采采样前预预先准备备好小铲铲、剪刀刀等采样样工具及及布口袋袋或塑料料袋、标标签、记记录本、样样品采集集登记表表格等物物品。（2）样样品采集集量：要要求1kkg干重重样品，新新鲜样品品需采集集3kgg。（3）样样品采集集：根据据研究对对象在选选好的样样区内分分别采集集不同植植株的根根、茎、叶叶、果等等植物的的不同部部位。2.植物物样品制制备（1）新新鲜样品品的制备备：制备备时先将将各平均均样品在在半小时时内用清清水冲洗洗3-44遍，然然后用去去离子水水系2遍遍晾干或或用干净净纱布轻轻轻擦干干。然后后切碎、混混

41、合均匀匀，称取取1000g放入入电动捣捣碎机的的捣碎杯杯中，加加同样重重量的蒸蒸馏水打打碎1分分钟左右右，使成成均匀浆浆状。（2）风风干样品品的制备备：用干干样进行行分析的的样品，应应尽快在在干燥通通风处晾晾干。样样品干燥燥后，去去掉灰尘尘、杂物物，将其其剪碎，用用电动磨磨碎机粉粉碎。3.分析析结果的的表示与与含水量量的测定定 在百分分之一精精度的天天平上取取植物样样品200-300g置于于铝盒中中，在1105烘4-5小时时，干燥燥至恒重重，计算算水分占占烘干土土重的百百分数。4.成份份测定植物样品品的成分分测定同同土壤样样品。（1）镉镉和铅的的测定 测定方方法：原原子吸收收分光光光度法。 仪

42、器：原子吸吸收分光光光度计计及石墨墨炉无火火焰装置置。计算：镉镉、铅（毫毫克/公公斤）=(M/V)V总/W总 式中：M-曲曲线查得得含量（微微克）； V-萃萃取测定定的样品品体积（毫毫升）； V总-试样样定容总总体积（毫毫升）； W总-称样样重量（克克）。 （2）汞汞的测定定 测定方方法：冷冷原子吸吸收法。 仪器：测汞仪仪、多孔孔电热水水浴器。计算：汞汞（毫克克/公斤斤）=(M/VV)V总/W总 式中：M-曲曲线查得得含量（微微克）； V-萃萃取测定定的样品品体积（毫毫升）； V总-试样样定容总总体积（毫毫升）； W总-称样样重量（克克）。 （3）砷砷的测定定 测定方方法：二二乙基二二硫代氨氨

43、基甲酸酸银比色色法。 仪器：分光光光度计、砷砷化氢发发生器。 计算：砷（毫毫克/公公斤）=测得砷砷量（微微克）/取样量量（克）（四）不不同覆土土厚度栽栽培植物物对比试试验 通过施施工钻孔孔找到不不同覆土土厚度位位置，在在各种覆覆土厚度度地表确确定栽培培地块，地地块规格格55m，规规划种植植小麦、玉玉米、谷谷子、大大豆，在在各个厚厚度地块块上每种种植物种种植3块块。在矸石场场周边5500mm处按上上面规格格进行对对照栽培培。观察每一一块栽培培样地上上植物的的出苗时时间、出出苗率、生生长发育育状况，并并对植物物的生物物量和种种子产量量进行采采集、分分析等。通过对比比分析找找出各类类地块上上植物生生长发育育及其产产量的差差异，并并分析造造成这些些差异的的原因，为为合理确确定矸石石覆土厚厚度提供供依据。（五）矸矸石场地地表最大大径流量量及其渗渗透量测测定根