Evaluating the Quality of Mine Water Using Hierarchical Fuzzy Theory and Fluorescence Regional Integration

摘要

The quality of mine water samples from Hongliulin, Shaanxi Province, China was comprehensively evaluated. The inorganic fraction was analyzed by an analytic hierarchy process, while the main types of dissolved organic matter (DOM) were identified and quantified using fluorescence regional integration. Of the eight samples evaluated, those collected from surface water as well as one coal roof water sample (from the no. 5(2) seam) were classified as type I. These samples had much lower fluorescence integral values than their counterparts. One water sample from the no. 4(2) coal face and one from the no. 5(2) coal haulage roadway were type V, with much higher fluorescence integral values. All of the other water samples evaluated were classified as type II, with intermediate fluorescence integral values. This study showed that sedimentation can improve water quality from type II to type I, allowing it to be safely used for both human consumption and agricultural production. This strategy also reduced DOM by 37.17%. ZusammenfassungDie Qualitat von Grubenwasserproben aus Hongliulin in der chinesischen Shaanxi Provinz wurden umfassend untersucht. Die anorganische Fraktion wurde mittels analytischem Hierarchieprozess analysiert, wahrend die Hauptarten an geloster organischer Substanz mittels Fluorescence Regional Integration (FRI) identifiziert und quantifiziert wurden. Von den acht untersuchten Proben wurden diejenigen, die aus Oberflachengewassern stammten sowie eine aus dem Hangenden (aus dem 52er Floz) als Typ I klassifiziert. Diese Proben hatten weitaus geringere Fluoreszenz-Integrationswerte als die ubrigen Proben. Jeweils eine Probe aus dem 42er Kohlensto ss und der 52er Kohleforderstra ss e mit deutlich hoheren Fluoreszenz-Integrationswerten waren Typ V. Alle weiteren untersuchten Proben mit dazwischenliegenden Fluoreszenz-Integrationswerten wurden als Typ II klassifiziert. Die Untersuchung zeigt, dass die Wasserqualitat durch Sedimentation von Typ II auf Typ I verbessert werden kann, wodurch das Wasser fur menschlichen Gebrauch und landwirtschaftliche Zwecke verwendet werden kann. Auf diese Weise werden die Fluoreszenz-Integrationswerte der Proben von 1.177 auf 739, also um 37,17 %, reduziert. ResumenLa calidad de las muestras de agua de la mina de Hongliulin, provincia de Shaanxi, China, se evaluo exhaustivamente. La fraccion inorganica se analizo mediante un proceso de jerarquia analitica, mientras que los principales tipos de materia organica disuelta (DOM) fueron identificados y cuantificados mediante integracion local de fluorescencia. De las ocho muestras evaluadas, las recolectadas de aguas superficiales y una muestra de agua del techo de carbon (de la veta no 52) se clasificaron como tipo I. Estas muestras tenian valores integrales de fluorescencia mucho mas bajos que sus contrapartes. Una muestra de agua de la cara de trabajo no 42 y una de la ruta de transporte de carbon no 52 fueron del tipo V, con valores integrales de fluorescencia mucho mas altos. Todas las otras muestras de agua evaluadas se clasificaron como tipo II, con valores integrales de fluorescencia intermedia. Este estudio demostro que el tratamiento de sedimentacion puede usarse para mejorar la calidad del agua del tipo II al tipo I, lo que permite su uso seguro tanto para el consumo humano como para la produccion agricola. Esta estrategia tambien reduce los valores integrales de fluorescencia de muestras de 1177 a 739, una reduccion de 37,17% del DOM.