准确识别水源和追踪深煤矿中的涌水路径仍然具有挑战性,因为升高的地热温度可能改变煤源溶解有机物(Coal-DOM)的分子指纹,这是一种潜在的有机追踪剂。为了解决这个问题,我们研究了不同等级(长焰煤、贫煤、无烟煤)的煤在模拟地热条件(25和50°C)下Coal-DOM的演变。通过将超高分辨率质谱(FT-ICR MS)与可解释的机器学习框架(XGBoost-SHAP和反应组学)结合,我们解码了等级特定的分子转化路径。结果显示,升温使低等级煤的DOM库通过碎裂和氧化过程多样化,同时在高等级无烟煤DOM中选择性富集了冷凝芳香族和含硫结构,形成了稳定且独特的指纹。关键分子描述符(O/C、NOSC、AI mod、硫含量)被识别为热反应性的可靠预测因子。总体而言,这一综合框架使我们能够在地热干扰下对煤矿含水层的DOM反应性进行分子尺度预测。此外,它提供了可量化的有机指纹,补充了传统指标,用于矿井水源识别和水涌追踪。这些能力可以支持环境风险评估并指导深矿水系统的管理。
Ge等人(周五)研究了这个问题。