【成果概述】

提出了还原-吸附-固化、MICP修复重金属污染土壤绿色低碳新技术及煤矿区采空区注浆新技术，研发了水土共生介质三维多场耦合模拟试验装置，突破了矿区土壤-地下水系统污染特征及水岩耦合作用机理，提出了一种煤矿复合污染矿井水的天然和人工联合净化系统。技术成果经院士专家团队鉴定达到国际部分领先，整体先进水平。

【市场应用情况】

已在辽宁阜新矿区、河北秦能三矿、宁夏积家井矿区、黑龙江鸡东煤矿等地进行了推广应用。

【社会、生态及经济效益】

创造性成果推动了重金属污染场地修复、煤矿塌陷区治理、矿区水资源评价、地下水污染控制与修复，能有效解决矿区水资源短缺问题和土壤-地下水系统污染严重问题，为地下水-土壤系统污染控制与治理提供科学保障。每年可为矿区产生经济效益数亿元，具有广阔的应用前景。

【知识产权情况】

授权发明专利6项，获绿色矿山科技进步一等奖和二等奖各1项，辽宁省科技进步二等奖2项，辽宁省自然科学学术成果一等奖1项，阜新市科技进步一等奖1项。

【技术背景】

矿区土壤污染现状表现为重金属含量超过土壤环境阈值，‌对生态环境和人体健康构成威胁。‌矿区土壤污染的主要来源包括煤炭开采、‌煤炭燃烧产生的粉尘、‌历史遗留废渣等。‌这些活动导致土壤中的重金属含量累积，‌当含量超过土壤环境阈值时，‌会破坏土壤生态环境，‌对生态环境和人体健康造成危害。

矿区地下水污染现状‌主要面临的问题包括“三氮”污染、‌酸性废水污染、‌重金属污染以及营养富集作用。‌

“三氮”污染：‌矿区活动导致的“三氮”（‌硝酸盐氮、‌亚硝酸盐氮、‌氨氮）‌污染是地下水的主要问题之一。‌这些化学组分的污染对地下水质造成了严重影响，‌被称为“入侵者”。‌

酸性废水污染：‌矿山活动，‌尤其是开采硫化矿床和煤层，‌会产生酸性废水。‌这种废水的pH值低，‌对水中生物生长有限制作用，‌并可能溶解重金属，‌加剧水的毒性。‌

重金属污染：‌矿山活动还可能导致重金属如Zn、‌Cu、‌Pb、‌Cd和Hg等进入地下水。‌这些重金属对生态系统构成严重威胁，‌尤其是在低浓度下也可能对生物造成致命影响。‌

营养富集作用：‌矿业排放物中的营养物质，‌如磷酸盐、‌硝酸盐、‌二氧化硅等，‌进入水体后会引起藻类和其他生物迅速繁殖，‌导致水体中溶解氧含量下降，‌水质恶化。‌