煤矿酸性废水生态影响与防治_耿红，智建辉著，程芳琴编_9787502491376

　　《煤矿酸性废水生态影响与防治》在总结酸矿水来源、环境影响的基础上，重点对煤矿生产过程和闭矿后酸性矿水的产生条件、成分特点、处理与修复技术等进行论述，以山西省阳泉地区典型煤矿区酸性矿水为代表，通过实地调查、现场监测、数据处理、实验室分析等对酸矿水产生、流向、化学成分、微生物群落分布、水生态影响和毒理机制进行分析，并结合新技术提出防治方法和资源化利用措施，为国内酸矿水影响地区生态修复和资源化利用提供理论和实践参考，旨在促进煤矿资源可持续利用和水生态环境持续改善，为矿区文明建设和碳中和目标的实现提供科学依据。
　　《煤矿酸性废水生态影响与防治》可作为普通高等学校环境及资源循环类专业教材，也可供从事环境科学、环境工程、生态学、资源循环科学与工程等相关专业和领域的科研工作者及管理人员阅读参考。

　　随着全球气候变化对人类社会构成重大威胁，越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略，提出了无碳未来的愿景。2020年，中国基于推动实现可持续发展的内在要求和构建人类命运共同体的责任担当，宣布了碳达峰和碳中和的目标愿景。习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出：中国C02排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。由于我国能源产量和消费量巨大，且以高含碳的煤炭、石油等化石能源为主，为实现“双碳”目标，以煤炭为主的传统能源地区将面临主体性产业替换的严重冲击，发展新能源、大幅消减煤炭生产量和消费量是大势所趋，意味着未来几十年内许多煤矿要陆续关停、废弃，而煤矿的关停废弃往往伴随着酸性废水的产生和渗出，如果防护不当，将严重影响周围生态环境和下游水资源的利用。
　　煤矿酸性废水（Acid coal-mine drainage，AMD）pH值较低、硫酸盐含量高，且含有高浓度重金属如Cu、Fe、Mn、Zn等，一旦自发形成，可在采矿活动停止后的数百年甚至更长时间天然存在，对周围土壤、河流及地下水造成污染，成为一个持续的污染源，引发重大的环境和生态问题。美国环境保护署（EPA）曾发文称AMD造成的环境风险仅次于全球变暖和臭氧层的损耗。美国、英国、德国、西班牙、南非和加拿大等世界主要产煤国几乎都存在严重的AMD污染问题。1992年英国爆发了一起AMD污染事件，位于西南部康沃尔郡（Cornwall）的一座新闭坑的千年煤矿突然涌出5万立方米富含硫酸盐及Fe、Mn等重金属的酸性废水，它们汇入卡诺河（Carnon River）后对流域生态环境造成严重危害，成为英格兰和威尔士水资源无法满足水框架指令（Water Framework Directive，WFD）环境目标的重要原因，调查显示，英国境内约2276km的河流和31380k㎡的地下水体曾受到来自AMD的污染；欧洲地区遭受AMD污染的河流已超过5000km；美国境内约19300km的河流、720k㎡的湖泊和水库、南非威特班克（Witbank）煤矿区周边3万平方米范围内的植被都曾受到AMD影响。我国煤炭资源丰富、品种齐全、分布广泛，主产区集中在内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南、贵州、云南、四川、新疆等地，包含煤矿酸性废水在内的各种酸矿水排放量巨大，它们所造成的环境影响已成为采矿业面，临的严重问题。鉴于此，做好煤矿酸性废水的污染成因分析、生态环境影响调查，掌握其环境毒理机制和污染防治技术，积极引导进行资源化利用是一个具有重要理论与现实意义的课题，不仅有助于减少废水处理费用、节能降耗，而且有助于保护生态环境、促进经济社会可持续发展和“美丽中国”建设。
　　本书在总结世界各地酸矿水来源、环境影响的基础上，对煤矿酸性废水的产生条件、成分特点、生态影响及毒理机制、防治技术等进行了全面论述，并以山西省阳泉地区典型煤矿区酸性废水为代表，通过实地调查、现场监测、实验室化验等对AMD流向、化学成分、微生物群落、水生态环境影响进行了详细分析，结合最新技术提出污染防治方法和废水资源化利用措施，为酸矿水影响地区矿山生态修复和水资源可持续利用提供理论和实践参考。本书可供普通高等学校环境类和资源循环利用类专业的本科生及研究生学习，也可供从事环境科学、环境工程、生态学、循环经济等相关专业和领域的科研工作者及管理人员学习参考。
　　全书由山西大学耿红和智建辉老师编著，共分7章，第1章为绪论，第2—4章介绍煤矿酸性废水的产生条件与产生过程、生态环境影响、环境毒理机制，第5~7章介绍煤矿酸性废水的防治措施和资源化利用方法，分别从源头、过程和末端治理等方面进行阐述。书中内容力求新颖，取材着重于近年来的前沿研究和最新应用成果。所有引用资料均已注明出处，可供读者作深入了解。
　　感谢编写过程中山西大学孙慧芳老师、邱瑞芳老师、博士研究生陈春、硕士研究生师泽鹏、李珍、冯宁杰、孙小倩、陈婷、武松丽、吕欣、赵蕾、张利、宋立博等的参与，他们提供的文字素材、实验结果，发表的论文和专利是本书得以顺利完成的基础。
　　感谢山西省水利厅水利科学技术研究与推广项目“山西省老窑水对生态环境影响与防治措施研究——以阳泉为典型案例”、国家自然科学基金面上项目“晋陕峡谷黄河水与地下水相互作用研究”（42071037）、山西省自然科学基金面上项目（201901D111004和202103021224016）、山西省黄河实验室开放基金的资助。
　　特别感谢中国地质科学院岩溶地质研究所梁永平研究员、阳泉市水利局王桃良高级工程师、山西省水利水电科学研究院、山西众智检测科技有限公司及山西大学环境损害司法鉴定技术研究院提供的帮助。感谢科技部2021年高端外国专家引进计划（G2021004001L）中卢铁彦（Chul-Un Ro）教授和杜明远（Mingyuan Du）研究员在检测方法和技术上给予的指导。
　　由于水平所限，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请广大读者和同行批评指正。

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