黔西某煤层气开发区块产出水有毒有害元素污染特征及其环境效应

• 作者: 刘沛 吴攀 常溪溪 李清光 胡海洋 顾尚义 高为 龚朝兵
• 来源期刊: 地球科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 煤层气产出水 有毒有害元素 钡异常 来源 水质评价 水文地质
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 中国西南岩溶区地下水功能可持续利用专辑
• 页码范围: 2862-2873
• 页数: 12页
• 分类号: P595
• 字数: 8993字
• 语种: 中文

摘要

由于含煤地层不同程度地富集氟、砷、镉、铬、汞和锑等多种有毒有害元素,煤层气开发过程中的大量产出水会对表生生态环境构成严重威胁.对贵州西部某煤层气开发区块产出水的水化学特征进行了系统研究,结果表明:与地下水质量标准(GB/T 14848-2017)III类水质相比,研究区煤层气产出水中Ba和Hg严重超标,平均含量分别达到10621.6μg/L和16.5μg/L.较强的硫酸盐还原作用导致地层水中硫酸盐被耗尽,含Ba碳酸盐矿物的溶解进而造成产出水表现出明显的Ba异常.Hg主要来源于含煤地层中的硫化物,而硫化物和碳酸盐矿物的溶解是Cr、Mo、Cd和Sb四种元素的主要来源;较高浓度的Mo与离子交换反应有关,并可能以铁锰氧化物和氢氧化物、硫代钼酸盐和钼的金属硫化物等形式存在;Al的氢氧化物吸附态是产出水中Cr、Mo、Mn、Cd、Sb、Cd、Cu、Pb和Ba的主要赋存形态;Ni主要来源于煤有机质的矿化.水质评价结果显示,研究区煤层气产出水的污染状况极为严重;其中,Hg在SH9煤层气井中超标27倍,而Ba在SH8煤层气井中超标23倍.