鐵礦開采對地下水環(huán)境影響評價(jià)實(shí)證研究

石 焱

（天津市中展樂通商貿(mào)有限公司，天津 300042）

我國礦產(chǎn)資源豐富，儲(chǔ)存量大。我國在快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)快速的同時(shí)，需要消耗大量的鐵礦資源，開采礦產(chǎn)資源導(dǎo)致礦區(qū)地下水資源迅速減少，嚴(yán)重污染了地下水水質(zhì)。我國在1973年初，開始引入環(huán)境評價(jià)理念，經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)建立了一套較為成熟的評價(jià)體系，構(gòu)建了較為完善的評價(jià)指標(biāo)，但在鐵礦開采對地下水環(huán)境影響評價(jià)方面，還缺乏足夠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容。我國于2011年出臺(tái)了《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—地下水環(huán)境》，意味著我國針對地下水環(huán)境影響評價(jià)的研究愈發(fā)成熟[1]。

1 項(xiàng)目概況

本文的研究項(xiàng)目位于河北灤縣，該鐵礦開采項(xiàng)目面積約7.86km2，該鐵礦開采項(xiàng)目一期、二期為露天開采，其它礦山為地下開采，其中地下開采使用的為嗣后充填采礦法。尾礦庫在礦產(chǎn)項(xiàng)目的東南側(cè)方向，調(diào)查研究后認(rèn)為其能夠滿足服務(wù)年限的尾礦排放要求。其中礦坑涌水凈化后用作生產(chǎn)新水，對于不能使用的則輸送至周邊工業(yè)園區(qū)進(jìn)行綜合利用。對于采礦工業(yè)場地以及礦區(qū)內(nèi)的生活污水采用地埋式污水處理技術(shù)，將處理后的污水用于循環(huán)水系統(tǒng)。

2 地下水環(huán)境影響評價(jià)工作等級的劃分

在進(jìn)行礦區(qū)地下水環(huán)境影響評價(jià)工作等級劃分時(shí)，一般按照《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》進(jìn)行分類。由于礦區(qū)為Ⅲ類項(xiàng)目，故根據(jù)評價(jià)區(qū)水文地質(zhì)特征：包氣帶防污性能弱、建設(shè)項(xiàng)目場地的含水層不易污染、地下水環(huán)境敏感程度為不敏感、污水排放量小、污水水質(zhì)不復(fù)雜，確定礦區(qū)地下水環(huán)境評價(jià)污染類型評價(jià)等級為三級；由于地下水供排水規(guī)模較大，且礦區(qū)內(nèi)地下水位的變化范圍大，因此，最終確定地下水環(huán)境評價(jià)中的非污染類型評價(jià)等級為二級。

3 地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)

為了反映地下水水質(zhì)狀況，該項(xiàng)目設(shè)立了29個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，并采用了《狀況評估指南》建議的單因素指標(biāo)法。評價(jià)結(jié)果表明，露天礦4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的水質(zhì)、總可溶性固形物、硝酸鹽和亞硝酸鹽均超標(biāo)，其余10項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)限值要求。超標(biāo)的主要原因是人為有機(jī)污染；尾礦池周圍的兩個(gè)監(jiān)測點(diǎn)均超過了2種氨氮和硝酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)，而另外11個(gè)監(jiān)測點(diǎn)經(jīng)現(xiàn)場檢測后確定能夠滿足III標(biāo)準(zhǔn)限值。人畜廢物和農(nóng)業(yè)肥料通過泄漏和雨水滲入地下水；其余22個(gè)監(jiān)測點(diǎn)均符合III類標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。地下水的動(dòng)力學(xué)基本遵循雨季上升的規(guī)律，雨季后水位逐漸下降。年變化范圍為2m～3m，與區(qū)域地下水動(dòng)力學(xué)基本一致。

4 地下水環(huán)境影響分析

4.1 開采初期對含水層影響分析

礦區(qū)第四紀(jì)含水層由全新世的砂礫石含水層和上更新世中細(xì)粒含水層組成，分布在礦區(qū)的兩側(cè)。由于設(shè)計(jì)時(shí)采用了帷幕灌漿，所以封水效果較好[2]。

4.2 開采后期對含水層的影響分析

開采鐵礦資源必然會(huì)導(dǎo)致基巖裂隙處承壓水層發(fā)生疏散，且隨著開采程度的加深，基巖裂隙含水層儲(chǔ)水量會(huì)進(jìn)一步降低，一旦井區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)水量過大，則基巖承壓水層的水位會(huì)下降，由于地下基巖裂隙-巖溶的透水系數(shù)小，含水量和滲透率相對較低，采空區(qū)可以及時(shí)充填。水量基本上可以保持相對穩(wěn)定的量，由于礦井的距離很近，各個(gè)影響區(qū)域?qū)a(chǎn)生疊加效應(yīng)，地下水涌入量將減少，影響區(qū)域也將減小。影響范圍如圖1所示。

4.3 對區(qū)域地下水流場影響分析

由于礦區(qū)接受補(bǔ)給降水的地下水的季節(jié)性變化，因此，礦井排水條件的變化會(huì)影響到礦區(qū)內(nèi)地下水位的變化，進(jìn)而影響到礦區(qū)周邊水質(zhì)情況。在實(shí)際分析中，因?yàn)楸疚难芯康捻?xiàng)目整體處在一個(gè)相對封閉的水文環(huán)境里，所以總體而言，該礦區(qū)的排水對區(qū)域地下水流場影響較小，可忽略不計(jì)。

4.4 分析礦井涌水排水對基巖含水層用水者的影響

該項(xiàng)目的評估區(qū)開采深度較深，會(huì)對基巖含水層產(chǎn)生不良的影響，且影響范圍較大。經(jīng)實(shí)地調(diào)研可知，礦區(qū)排水的影響主要集中在飲用水井方面，且水井的最大深度在150m左右。據(jù)計(jì)算，該井的水位降低了2m～5m，但濃縮的飲用水井更深，地下水被埋得更淺。

5 應(yīng)對策略

5.1 水土流失防治

圖1 開采后期對基巖含水層影響范圍

礦區(qū)水土保持措施。在雨季來臨前，為確保在雨水沖刷條件下，礦區(qū)廢棄垃圾不會(huì)對礦區(qū)土體、水體造成二次污染，需要在廢棄垃圾場內(nèi)設(shè)定防洪溝，以此確保在地表徑流沖刷下，不會(huì)發(fā)生塌陷、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。因此，在實(shí)踐中，建議礦區(qū)對每一個(gè)采礦產(chǎn)進(jìn)行回填，及時(shí)回收，并通過種植林木、花卉等提升礦區(qū)綠化水平。①廠區(qū)的水土保持措施。為了避免降雨對田間和坡地的侵蝕而造成水土流失，并及時(shí)排除田間地表徑流，應(yīng)建立完善的排水系統(tǒng)。為了保證堆場的穩(wěn)定運(yùn)行，防止大雨下廢水的異常排放，應(yīng)做好石堆場的集排水系統(tǒng)的準(zhǔn)備。開挖填土后形成的邊坡，應(yīng)采取工程措施，如擋土墻的建造和板石骨架的邊坡防護(hù)，以確保邊坡的穩(wěn)定性，并通過植草保護(hù)該邊坡。②綠化工程。廠區(qū)應(yīng)合理制定土地利用計(jì)劃，在進(jìn)行礦區(qū)土地利用規(guī)劃時(shí)，應(yīng)確保礦區(qū)建設(shè)區(qū)、工人居住區(qū)內(nèi)布設(shè)有足夠覆蓋率的植被，確保礦區(qū)建設(shè)區(qū)與居住區(qū)內(nèi)的環(huán)境足以滿足生產(chǎn)、生活需求。同時(shí)，在鐵礦開采的過程中，礦產(chǎn)開采企業(yè)應(yīng)注重植被的多樣性，充分利用礦區(qū)內(nèi)的每一片土地。③臨時(shí)工程。施工結(jié)束后，應(yīng)清理、平整綠化施工場地和施工場地。

5.2 生態(tài)恢復(fù)措施

①組織管理措施。礦區(qū)開采企業(yè)在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工情況與礦區(qū)的生態(tài)現(xiàn)狀建立起一套由專業(yè)人才組成的生態(tài)恢復(fù)管理機(jī)構(gòu)，并將生態(tài)恢復(fù)管理工作納入生產(chǎn)經(jīng)營的各個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)礦山的實(shí)際情況，管理機(jī)構(gòu)的人員可以由環(huán)保專業(yè)人員擔(dān)任。②技術(shù)保證措施。高質(zhì)量的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)是確保后期礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)高質(zhì)量的重要保證，因此，在實(shí)施礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)措施時(shí)應(yīng)選定那些具有資質(zhì)的施工隊(duì)伍，并由業(yè)主進(jìn)行現(xiàn)場的監(jiān)督。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)安排生態(tài)修復(fù)設(shè)施，由專業(yè)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)人員進(jìn)行管理和監(jiān)督，為實(shí)施生態(tài)修復(fù)質(zhì)量保證措施提供技術(shù)保障。③資金來源，管理和使用方法。項(xiàng)目的生態(tài)恢復(fù)措施資金應(yīng)當(dāng)由建設(shè)單位承擔(dān)。應(yīng)加強(qiáng)資金投入量，以確保及時(shí)提供資金，尤其是對礦區(qū)生態(tài)修復(fù)具有重要作用的項(xiàng)目應(yīng)設(shè)定專門資金，確保礦區(qū)整個(gè)生態(tài)恢復(fù)措施得到有效實(shí)施[3]。

5.3 水土保持監(jiān)測

①監(jiān)控的目的。水土流失監(jiān)測的目的是在工程建設(shè)和運(yùn)營期及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握水土流失情況及其防治效果。指導(dǎo)水土保持工程的設(shè)計(jì)優(yōu)化和建設(shè)，監(jiān)督評價(jià)水土保持計(jì)劃措施的實(shí)施效果。②監(jiān)控關(guān)鍵部分和監(jiān)控項(xiàng)目。根據(jù)項(xiàng)目水土流失的特點(diǎn)，初步規(guī)劃了礦區(qū)和廢石場為重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目為：礦區(qū)水土流失；生產(chǎn)經(jīng)營過程中渣場的爐渣侵蝕；生產(chǎn)經(jīng)營期水土流失和礦渣侵蝕；在服務(wù)期內(nèi)預(yù)防和控制水土流失。③監(jiān)測方法。使用實(shí)際測量方法和調(diào)查監(jiān)視方法進(jìn)行監(jiān)視。測得的項(xiàng)目包括：降雨強(qiáng)度、邊坡長度、植被和其他影響水土流失的因素。在預(yù)防和控制的責(zé)任范圍內(nèi)，在水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，選擇監(jiān)測地塊，進(jìn)行實(shí)際觀察以觀察水土流失，在地塊上設(shè)置刻度或標(biāo)記的木樁以觀察雨前后；在廢石場設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)以監(jiān)測棄土損失。④監(jiān)督組織。毫無疑問，在確定水土監(jiān)測組織時(shí)，應(yīng)首先確定水土保持監(jiān)測機(jī)構(gòu)是否具有相應(yīng)的法定資格。按照我國相關(guān)的法律規(guī)定，開采企業(yè)在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采前，必須委托具有資格的水土保持監(jiān)測單位進(jìn)行礦區(qū)水土保持監(jiān)測工作，并需要基于礦區(qū)開采情況、開采技術(shù)等編制相應(yīng)的監(jiān)測報(bào)告。

6 結(jié)語

鐵礦資源在開采的過程中，會(huì)不可避免地影響到礦區(qū)地下水的水質(zhì)條件，進(jìn)而破壞礦區(qū)地下水的動(dòng)態(tài)平衡，對礦區(qū)周邊民眾的生活、生產(chǎn)用水產(chǎn)生不良的影響，為降低鐵礦開采對地下水環(huán)境影響，應(yīng)采取水土流失防治、生態(tài)恢復(fù)、水土保持監(jiān)測等措施。