肇慶市環(huán)境科學(xué)研究所 廣東肇慶 526000

摘要：本文主要針對(duì)冶金工程對(duì)水文環(huán)境影響評(píng)價(jià)展開了探究，通過結(jié)合具體的研究實(shí)例，對(duì)項(xiàng)目概況作了系統(tǒng)的介紹，詳細(xì)說(shuō)明了相應(yīng)的研究方法，并對(duì)研究所得結(jié)果作了闡述和討論，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：冶金工程；水文環(huán)境；影響評(píng)價(jià)

近年來(lái)，隨著冶金工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)周邊環(huán)境的負(fù)面影響也隨之加大，不僅直接造成對(duì)地表各種環(huán)境的破壞，甚至還影響地下水文環(huán)境的系統(tǒng)。因此，必須要做好有關(guān)的水文環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作?；诖?，本文就冶金工程對(duì)水文環(huán)境影響評(píng)價(jià)進(jìn)行了探究，相信對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的工作能有一定的幫助。

1 項(xiàng)目概況

某冶金工程建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境的基本情況如下：（1）區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜，不同類型地下水之間和地表水之間的水力聯(lián)系多變（2）歷史污染問題突出，污染源分散、隱蔽，污染范圍及程度與當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展歷史密切相關(guān)，地下水環(huán)境狀況較差；（3）建設(shè)項(xiàng)目排放的污染因子與歷史積累的污染因子基本一致，已有地下水污染與可能造成的地下水污染不易區(qū)分；（4）雖然多個(gè)單位先后在區(qū)域上開展過大量地質(zhì)勘探工作，但項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)區(qū)缺乏詳細(xì)水文地質(zhì)勘察工作，地下水監(jiān)測(cè)條件有限。

2 研究方法

2.1 目標(biāo)含水層識(shí)別

識(shí)別建設(shè)項(xiàng)目可能造成污染的含水層，分析其補(bǔ)給、徑流、排泄條件，是認(rèn)識(shí)和預(yù)測(cè)污染物在含水介質(zhì)中的運(yùn)移和擴(kuò)散規(guī)律的基本前提。

（1）劃分區(qū)域地下水系統(tǒng)

根據(jù)含水巖組和構(gòu)造發(fā)育特點(diǎn)，參考不同含水層水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可將工作區(qū)范圍內(nèi)地下水劃分為5個(gè)地下水系統(tǒng)。其中I，II為相互獨(dú)立的兩個(gè)石炭-二疊系巖溶水系統(tǒng)；III，IV為白堊系層間裂隙水系統(tǒng)，Q為系統(tǒng)內(nèi)部第四系孔隙水范圍；2個(gè)系統(tǒng)之間為侏羅系表層風(fēng)化裂隙水系統(tǒng)（V）。項(xiàng)目場(chǎng)地位于北部白堊系地下水系統(tǒng)（IV）（以下簡(jiǎn)稱白堊系地下水系統(tǒng)），根據(jù)區(qū)域地形地貌及地表分水嶺，又可將白堊系地下水流動(dòng)系統(tǒng)分為東、西2個(gè)二級(jí)地下水流動(dòng)系統(tǒng)（IV1，IV2），二者以系統(tǒng)中部的低山為界。

區(qū)內(nèi)白堊系東井組碎屑巖是一套以泥質(zhì)粉砂巖類為主的巨厚地層，與下伏石炭-二疊系地層及側(cè)向侏羅系地層均為角度不整合接觸，其間由二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組、上統(tǒng)斗嶺組泥頁(yè)巖、侏羅系下部泥質(zhì)粉砂巖形成相對(duì)穩(wěn)定隔水巖組，阻隔了與周邊地下水系統(tǒng)的水力聯(lián)系。因此，在構(gòu)造體系及地層結(jié)構(gòu)上，白堊系地下水系統(tǒng)具備了獨(dú)立的邊界條件，與周圍其他地下水系統(tǒng)沒有直接的水力聯(lián)系。

（2）確定目標(biāo)含水層

項(xiàng)目周邊礦區(qū)曾建立比較完整的地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)部主要地下水類型分為表層第四系孔隙水和下伏白堊系裂隙水，其中第四系孔隙水類型為潛水，白堊系裂隙水為承壓水，白堊系裂隙含水層又分為上、下2個(gè)含水段。

白堊系地下水系統(tǒng)淺部第四系孔隙水是建設(shè)項(xiàng)目直接污染對(duì)象，白堊系含水層上部含水段是可能影響的間接污染對(duì)象，二者是評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的目標(biāo)含水層。

（3）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件分析

根據(jù)地形地貌特點(diǎn)，白堊系裂隙水整體由南至北向綏江排泄。孔隙水則順地形變化由地勢(shì)較高處向低處排泄，在地形溝谷和低洼處滲出形成了濕地或冷浸田，繼而緩慢排泄到地表的溪溝。

白堊系裂隙水的動(dòng)態(tài)與降雨、蒸發(fā)密切相關(guān)，一般在雨季高峰期水位波動(dòng)較大，滯后、延遲現(xiàn)象不明顯。

2.2 地下水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

需通過對(duì)比地下水背景值，查明目前地下水環(huán)境相比于天然條件下的污染現(xiàn)狀和污染因子的歷史遷移情況，分析和預(yù)測(cè)項(xiàng)目建設(shè)可能對(duì)地下水環(huán)境造成的影響。

（1）獲取地下水背景值

地下水背景值是指在天然條件下，未經(jīng)人為活動(dòng)污染的地下水化學(xué)成分的天然含量。地下水背景值的獲取途徑有兩種，其一是采集并分析同一地下水系統(tǒng)天然環(huán)境背景下的地下水樣，其二是通過對(duì)比不同時(shí)期的歷史地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合工業(yè)發(fā)展歷史篩選背景值。為了獲取工作區(qū)地下水背景值，工作組收集了20世紀(jì)70～90年代的地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，并按照地下水類型分類整理。

地下水歷史水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，上世紀(jì)70～80年代，區(qū)內(nèi)冶金工業(yè)生產(chǎn)范圍有限，工業(yè)區(qū)早期的歷史水質(zhì)數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果可以作為區(qū)域不同類型地下水的背景值，其他不同時(shí)期受到不同程度污染的水質(zhì)數(shù)據(jù)可作為對(duì)照值，用于分析地下水污染物積累及遷移規(guī)律。

（2）地下水污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

通過將本次調(diào)查的水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果與地下水背景值對(duì)比，可知區(qū)域范圍內(nèi)地下水已遭受一定程度的污染，污染元素以重金屬成分為主，如Pb，污染嚴(yán)重的地區(qū)是重金屬冶煉企業(yè)集中地區(qū)。整體上，淺層地下水比深層地下水污染物種類少、離子濃度低，區(qū)域南部比北部地下水水質(zhì)要好。

工作區(qū)內(nèi)的污染源主要包括工業(yè)生產(chǎn)廢水、廢氣和隨意堆存的廢渣。由于廢水處理系統(tǒng)的建設(shè)滯后，工業(yè)生產(chǎn)廢水及地面沖洗水、生活廢水、初期雨水等廢水直接外排，通過滲透作用對(duì)地下水體造成污染。含有重金屬元素的廢氣，通過干、濕沉降大面積進(jìn)入地下水體或進(jìn)入土壤再通過降水的淋濾作用污染地下水體。廢渣方面，各礦區(qū)選礦尾砂采用早期的尾礦庫(kù)處置，其他大量廢渣隨意堆存，缺乏適當(dāng)?shù)姆罎B措施；在此情況下，重金屬污染物隨雨水及揚(yáng)塵大量流失到周邊水體、空氣環(huán)境中，通過滲透及淋濾作用污染地下水。

綜上，建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域各種類型地下水目前都存在不同程度的污染。污染源和污染途徑的多樣性，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)面狀和點(diǎn)狀污染長(zhǎng)期共存。污染物從基巖裸露區(qū)通過滲透和淋濾作用進(jìn)入地下水補(bǔ)給區(qū)含水層后，隨著地下水滲流在含水介質(zhì)中擴(kuò)散形成污染暈，污染暈的范圍取決于含水介質(zhì)的彌散系數(shù)及滲透系數(shù)。因此，區(qū)域內(nèi)深層地下水一定程度上表現(xiàn)出面源污染的特點(diǎn)。冶煉工業(yè)集中地區(qū)分散的點(diǎn)狀污染源長(zhǎng)期威脅地下水環(huán)境，則造成小范圍內(nèi)個(gè)別污染因子濃度偏高的現(xiàn)象。對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)區(qū)所在白堊系地下水系統(tǒng)而言，土壤和第四系孔隙水受污染面積較大，但白堊系裂隙水污染范圍較為局限，對(duì)比不同時(shí)期地下水對(duì)照值，可以認(rèn)為本區(qū)地下水徑流條件較差，并不利于污染元素的遷移。

3 結(jié)果與討論

通過調(diào)研多種資料得到的目標(biāo)含水層和地下水污染現(xiàn)狀的分析結(jié)果，不單可以指導(dǎo)監(jiān)測(cè)和調(diào)查方案的設(shè)計(jì)、部署及實(shí)施，還是建立污染物運(yùn)移數(shù)值模型的重要依據(jù)。

3.1 分層次調(diào)查地下水環(huán)境現(xiàn)狀

在查明區(qū)域地下水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，初步判斷技改項(xiàng)目的主要污染對(duì)象是項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)及周邊范圍內(nèi)白堊系地下水系統(tǒng)第四系孔隙水和白堊系上部含水段裂隙水，第四系松散堆積物和白堊系粉砂質(zhì)承壓含水層是目標(biāo)含水層。因此，調(diào)查工作不僅要全面把握區(qū)域地下水環(huán)境現(xiàn)狀，而且要重點(diǎn)查明目標(biāo)含水層地下水污染物積累、運(yùn)移特點(diǎn)，尤其是擬建場(chǎng)區(qū)及周邊區(qū)域。本次調(diào)查分3個(gè)層次進(jìn)行，所采集水、土樣均進(jìn)行室內(nèi)水質(zhì)測(cè)樣分析、土壤浸溶實(shí)驗(yàn)，不同層級(jí)及工作內(nèi)容見表1：

根據(jù)工作區(qū)在產(chǎn)礦山揭露的區(qū)域水文地質(zhì)條件及主要構(gòu)造性質(zhì)，確定區(qū)域調(diào)查范圍控制面積約189km2，調(diào)查精度1/2.5萬(wàn)。調(diào)查目的主要是驗(yàn)

證區(qū)域地下水系統(tǒng)的邊界，查明不同類型地下水的污染現(xiàn)狀以及環(huán)境水文地質(zhì)問題。

（2）預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)區(qū)

根據(jù)白堊系地下水系統(tǒng)補(bǔ)給、徑流、排泄條件確定預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)區(qū)范圍，控制面積約15km2，該范圍內(nèi)開展較大比例尺（1/1萬(wàn)）地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。目的是查明主要污染對(duì)象的巖性結(jié)構(gòu)、厚度、含水與透水能力，調(diào)查目標(biāo)含水層的主要污染源及污染途徑。

（3）重點(diǎn)勘查區(qū)

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)及周邊一定范圍是地下水環(huán)境遭受污染影響最敏感的地段（帶），這個(gè)敏感地段作為重點(diǎn)勘察評(píng)價(jià)區(qū)域（約0.7km2）。由于該區(qū)缺乏勘探控制點(diǎn)，水文地質(zhì)工作精度不能完全滿足地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的要求，需集中開展更具針對(duì)性的大比例尺（1/2000）的水文地質(zhì)鉆探、抽水實(shí)驗(yàn)、彌散實(shí)驗(yàn)、包氣帶飽和滲透實(shí)驗(yàn)等環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查、勘察和試驗(yàn)工作。目的是調(diào)查目標(biāo)含水層巖性及富水性、獲取含水層水文地質(zhì)參數(shù)、監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)變化。

3.2 確定數(shù)值模型邊界及水文地質(zhì)參數(shù)

在確定目標(biāo)含水層的基礎(chǔ)上，確定第四系堆積物和白堊系上段粉砂巖含水層是模擬預(yù)測(cè)的主要對(duì)象。根據(jù)目標(biāo)含水層補(bǔ)給、徑流、排泄條件，模擬區(qū)范圍與現(xiàn)狀調(diào)查的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)區(qū)空間范圍一致。模擬南部邊界為白堊系地下水系統(tǒng)（IV）與巖溶水系統(tǒng)（I）界限，二者間沒有水力聯(lián)系，地層巖性為二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組、上統(tǒng)斗嶺組泥頁(yè)巖，因此概化為隔水邊界。地表水系是白堊系地下水主要排泄途徑，因此，3條地表河流作為北部及東西兩側(cè)定水頭邊界。根據(jù)白堊系地下水系統(tǒng)垂向特征分為4層，即第四系、相對(duì)弱透水層、白堊系上部含水段、底部隔水層，評(píng)價(jià)區(qū)概化為各向同性、三維非穩(wěn)定流的地下水系統(tǒng)概念模型。

水文地質(zhì)參數(shù)的選取主要依據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查所進(jìn)行的野外和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合以往礦區(qū)各類水文地質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料確定，然后利用實(shí)際觀測(cè)地下水位擬合模型，校正水文地質(zhì)參數(shù)。

4 結(jié)論

綜上所述，冶金工程建設(shè)項(xiàng)目本身具有著高能耗、高耗水和高污染的特點(diǎn)，對(duì)周邊的環(huán)境存在著極大影響，特別是對(duì)水文環(huán)境的影響。因此，我們需要重視水文環(huán)境影響評(píng)價(jià)的工作，嚴(yán)格要求和控制評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量，并要積極配合環(huán)評(píng)單位開展調(diào)查及評(píng)價(jià)工作，以減輕工程建設(shè)對(duì)水環(huán)境的污染，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行。

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