，

(1.中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054；2.陜西省環(huán)境工程評估中心，陜西 西安 710054)

安康某鉛鋅礦開采對地下水環(huán)境影響評價分析

韓奉平1，黃磊2

(1.中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054；2.陜西省環(huán)境工程評估中心，陜西 西安 710054)

環(huán)境影響評價制度是我國環(huán)境保護工作當(dāng)中一項重要制度，而金屬礦山開采中重金屬污染及礦坑排水對地下水水質(zhì)影響很大。為保護地下水環(huán)境，鉛鋅礦開采前進行地下水環(huán)境影響評價研究是十分必要的。本文以陜西安康某鉛鋅礦為例，依據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》(HJ610-2016)，在識別地下水環(huán)境影響和確定地下水環(huán)境影響評價工作等級的前提下，對該評價區(qū)從水文地質(zhì)條件、水質(zhì)水位調(diào)查和水文地質(zhì)勘察試驗三方面開展地下水環(huán)境評價研究，預(yù)測評價鉛鋅礦開采對地下水水質(zhì)可能造成的直接影響，提出應(yīng)加強鉛鋅礦運行期污染防控措施和地下水的長期觀測，有針對性的制定出地下水環(huán)境影響監(jiān)測計劃和應(yīng)急預(yù)案，保證該礦區(qū)范圍內(nèi)地下水水質(zhì)安全。

鉛鋅礦；地下水環(huán)境影響評價；影響預(yù)測；防控對策

環(huán)境影響評價制度是我國環(huán)境保護工作當(dāng)中一項重要的制度，而地下水環(huán)境影響是采掘類項目環(huán)境影響的重點[1-2]。金屬礦山開采中重金屬造成的地下水水質(zhì)影響及礦坑排水對地下水及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響[3-4]?！秾?dǎo)則》(HJ610-2016)[5]實施以來對于地下水環(huán)境影響評價工作起到很好的指導(dǎo)作用，在評價范圍、現(xiàn)狀調(diào)查、環(huán)境影響預(yù)測及地下水污染防控措施等方面均做了詳細的要求。本文以鉛鋅礦為例，詳細描述和分析了地下水環(huán)評的具體實施過程，探討鉛鋅礦地下水環(huán)評的重點。

1 概況

某鉛鋅礦位于陜西省安康市境內(nèi)，礦區(qū)范圍由4個拐點坐標(biāo)圈定，開采深度由520～270 m標(biāo)高，礦區(qū)面積2.634 3 km2。設(shè)計礦山服務(wù)年限10.7 a。區(qū)內(nèi)僅圈定出Ⅰ-1號1條礦體，礦體總體呈隱伏狀產(chǎn)出，賦存標(biāo)高在520～270 m，隱伏埋深0～192 m，總體產(chǎn)狀為24°∠30°。工程控制礦體總長度990 m，礦體沿傾斜方向最大控制斜深393 m。單工程礦體厚度一般在0.44～11.35 m，平均厚2.65 m。礦體屬于傾斜薄礦體，礦體傾向與山坡反向。根據(jù)礦山地形條件和礦體形態(tài)、厚度及傾角等賦存要素，推薦采用地下開采方式。采礦工業(yè)場地布置在斜井硐口附近，包括礦倉，空壓站，配電室，卷揚機房等。廢石場位于丁家溝下游的右岸支溝內(nèi)。該礦現(xiàn)有5t炸藥庫一座、雷管庫一座及一間值班室和一個崗?fù)そM成，位于采礦工業(yè)場地南側(cè)的溝道西側(cè)的山凹內(nèi)，各項手續(xù)齊全。為安全起見，井下不設(shè)炸藥庫，由公司統(tǒng)一配送。

礦區(qū)出露地層主要為早古生界志留系梅子埡組，為一套濱淺海相淺變質(zhì)的千枚巖系，巖性主要為粉砂質(zhì)千枚巖、絹云母千枚巖、炭質(zhì)絹云母千枚巖夾少量薄層狀砂巖、灰?guī)r、薄層炭硅質(zhì)巖等。

礦區(qū)地下水類型以基巖裂隙水為主，受降水補給，富水性為弱富水；第四系僅在南部麻坪河一帶出露，受地表水補給，富水性中等—強富水。

礦區(qū)勘探類型為基巖裂隙水充水為主的礦床。礦床主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱，礦床附近無較大地表水體，地下水補給條件差，礦體出露部位高，地形有利于自然排水。礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型屬第二類一型，即以基巖裂隙含水層充水為主，水文地質(zhì)條件簡單的礦床。

潛水水化學(xué)特征受含水層的補給、徑流條件和含鹽量控制。調(diào)查評價區(qū)內(nèi)水化學(xué)類型主要為HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型水，部分為HCO3·SO4-Ca和HCO3·SO4-Ca·Mg型水。

2 地下水環(huán)境影響評價工作等級的劃分

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》(HJ610-2016)中“附錄A”，項目為有色金屬項目，屬于“H 有色金屬 47、采選(含單獨尾礦庫)”，廢石場地下水環(huán)境影響評價項目類別為I類，礦山開采區(qū)域、礦山工業(yè)場地地下水環(huán)境影響評價項目類別為III類。

調(diào)查評價區(qū)內(nèi)居民飲用水均取自地表水，無集中式飲用水水源，亦無分散式居民飲用水水源地，地下水環(huán)境敏感程度為“不敏感”，參照《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》(HJ610-2016)建設(shè)項目地下水環(huán)境影響評價工作等級劃分，確定項目地下水環(huán)境影響評價工作等級為廢石場二級評價，礦山開采區(qū)域、礦山工業(yè)場地三級評價(評價工作等級分級見表1)。

表1 評價工作等級分級表

3 地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價

本次評價按照《環(huán)境影響評價導(dǎo)則 地下水環(huán)境》(HJ610-2016)要求對調(diào)查評價區(qū)內(nèi)相關(guān)污染源進行了調(diào)查。

礦區(qū)周圍主要以地質(zhì)勘探為主，無其他工業(yè)企業(yè)。調(diào)查評價區(qū)低山丘陵地帶居民居住較分散，沿麻坪河居民居住相對集中，生活型污染較小。調(diào)查評價區(qū)耕地主要分布于評價區(qū)低山丘陵的緩坡地帶，面積僅占14.35%，農(nóng)業(yè)污染較輕。

本次調(diào)查于2016年6月在調(diào)查評價區(qū)開展了一期現(xiàn)狀監(jiān)測。根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-1993)、《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T164-2004)，結(jié)合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)和項目污染特征因子考慮，地下水現(xiàn)狀監(jiān)測因子選取以下23項: 氨氮、鐵、氯化物硫酸鹽、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)性酚類、氰化物、氟化物、砷、六價鉻、鉛、鎘、汞、錳、pH、總硬度、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、總硫化物、石油類、細菌總數(shù)、總大腸菌群。

地下水質(zhì)量采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進行評價。地下水環(huán)境水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果表明，調(diào)查評價區(qū)地下水水質(zhì)均滿足(GB/T 14848-93)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，石油類滿足(GB 3838-2002)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的III類標(biāo)準(zhǔn)。

4 地下水環(huán)境影響預(yù)測評價

4.1 采礦地下水環(huán)境影響分析

本項目開采方式為地下開采，礦坑排水主要來自礦體內(nèi)儲存的地下水以及因采礦形成的地表巖石移動范圍內(nèi)大氣降水的間接滲入補給。礦區(qū)基巖裂隙水富水性較弱，并且礦區(qū)鉛鋅礦礦體主要賦存于下志留統(tǒng)梅子埡組絹云千枚巖及下部的石英脈中，礦體的頂、底板圍巖為絹云千枚巖，構(gòu)造相對不發(fā)育，均為隔水巖層，采礦活動對地下水位的影響很小。

礦坑排水將會引起局部區(qū)域地下水水位的變化，形成一定范圍的降落漏斗。根據(jù)《陜西省旬陽縣紅花坪鉛鋅礦詳查地質(zhì)報告》，礦石開采區(qū)內(nèi)地下水主要為基巖裂隙水，礦坑排水影響半徑根據(jù)如下公式進行計算：

式中：R為影響半徑，m；S為水位降深，m；H為含水層厚度，m；K為含水層滲透系數(shù)，m/d。

根據(jù)各鉆孔水位地質(zhì)條件以及鉆孔柱狀剖面圖，經(jīng)過計算，結(jié)果見表2。

表2 影響半徑計算結(jié)果

經(jīng)計算，地下水水位變化影響半徑最大為81m，即影響范圍為自礦山開采區(qū)起外擴81m。

式中：R0為引用影響半徑，m；r0為引用半徑，根據(jù)礦山開采區(qū)平面幾何圖形(不規(guī)則的多邊形)選擇公式r=P/2π=6 979/2π=1 110.76 m

經(jīng)計算，地下水引用影響半徑為1 191.76 m。經(jīng)以上綜合分析，該礦區(qū)地下水影響范圍為自礦山開采范圍外延81 m。

4.2 項目對地下水水質(zhì)的影響

4.2.1 采礦對地下水水質(zhì)的影響

采礦過程中，對礦體內(nèi)儲存的地下水是一個疏干的過程，并且礦井疏干水也不外排，因此項目采礦對地下水水質(zhì)影響很小。本項目中，礦坑涌水經(jīng)絮凝沉淀處理后，出水回用于井下開采過程及道路降塵綠化，不外排，所以對地下水水質(zhì)影響較小。

4.2.2 廢石場淋溶水對地下水水質(zhì)的影響

采礦廢石堆積在廢石場，在雨季會形成廢石淋溶水，經(jīng)過包氣帶可能會滲透到地下含水層，從而對地下水水質(zhì)造成影響，廢石淋濾水對地下水的影響程度要視廢石的種類而定。

根據(jù)廢石浸出液分析結(jié)果，本礦廢石浸出毒性低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)，屬于Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物。

本次地下水環(huán)境影響預(yù)測采用解析法預(yù)測，預(yù)測公式選擇一維穩(wěn)定流動二維水動力彌散問題連續(xù)注入示蹤劑—平面連續(xù)點源。

廢石場選擇鎳作為水質(zhì)預(yù)測因子。

表3 預(yù)測因子選擇表

地下水環(huán)境影響預(yù)測源強及預(yù)測情景設(shè)置見表4。

表4 正常狀況下地下水環(huán)境影響預(yù)測情景設(shè)置表

滲漏量為：

9 500 m2×0.000 52 m/d= 4.933(m3/d)。

預(yù)測公式選擇《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》(HJ610-2016)中二維水動力彌散問題連續(xù)注入示蹤劑——平面連續(xù)點源計算公式。預(yù)測時段選擇《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》(HJ610-2016)中要求的100 d、1 000 d。

表5 地下水環(huán)境影響預(yù)測參數(shù)選擇一覽表

圖1 廢石場運行100 d的遷移擴散情況

圖2 廢石場運行1 000 d的遷移擴散情況

廢石場運行100 d和1 000 d，鎳的擴散情況見圖1～圖2。由圖可知100 d后影響范圍下游在57 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在21 m范圍內(nèi)。超標(biāo)區(qū)域分別在下游35 m處，兩側(cè)超標(biāo)范圍在12 m范圍內(nèi)；運行1 000 d后影響范圍下游在275 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在65 m范圍內(nèi)。超標(biāo)區(qū)域分別在下游190 m處，兩側(cè)超標(biāo)范圍在35 m范圍內(nèi)。

分析場地分布特點，廢石場下游直至麻坪河范圍內(nèi)無居民飲用水井分布，因此不會對居民飲用水水質(zhì)產(chǎn)生較大影響，但是會存在一定區(qū)域的超標(biāo)現(xiàn)象，因此一定要做好相關(guān)的地下水污染防治措施。

圖3 非正常狀況下工業(yè)場地污染物泄漏100 dCd的遷移擴散情況

4.2.3 采礦工業(yè)場地對地下水水質(zhì)的影響

經(jīng)分析，采礦工業(yè)場地可能對地下水產(chǎn)生影響，且影響較大的為礦井水處理站滲漏對地下水的影響。

正常狀況下，礦井水處理站采取防滲措施，根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》(HJ610-2016)，已依據(jù)GB 16889、GB 18597、GB 18598、GB 18599、GB/T 50934設(shè)計地下水污染防滲措施的建設(shè)項目，可不進行正常狀況情景下的預(yù)測。

非正常狀況下，由于工程質(zhì)量、設(shè)施老化等原因，廢水處理站沉淀池發(fā)生滲漏，會對地下水產(chǎn)生影響。

非正常情況下源強為：滲漏量按照礦坑廢水產(chǎn)生量的1/10計，為9.21 m3/d。預(yù)測因子根據(jù)礦坑水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，選擇超標(biāo)倍數(shù)最大的Cd和特征污染物鋅，滲漏濃度分別為0.0645 mg/L和0.44 mg/L。

圖4 非正常狀況下工業(yè)場地污染物泄漏1 000 dCd的遷移擴散情況

圖5 非正常狀況下工業(yè)場地污染物泄漏100 dZn的遷移擴散情況

圖6 非正常狀況下工業(yè)場地污染物泄漏1 000 dZn的遷移擴散情況

非正常狀況下工業(yè)場地污染物泄漏100 d和1 000 d，Cd和Zn的遷移擴散情況見圖3～圖6。由圖可知100 d后Cd影響范圍下游在32.3 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在10.5 m范圍內(nèi)，超標(biāo)區(qū)域在下游2.3 m處，兩側(cè)超標(biāo)區(qū)域在0.9 m范圍內(nèi)； 1 000 d后Cd影響范圍下游在170 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在32 m范圍內(nèi)，超標(biāo)區(qū)域分別在下游4.4 m處，兩側(cè)在2.4 m范圍內(nèi)。100 d后Zn影響范圍下游在4.7 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在1.7 m范圍內(nèi)；1 000 d后Zn影響范圍下游在10 m范圍內(nèi)，兩側(cè)在2.6 m范圍內(nèi)，整個運移過程未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

分析場地分布特點，工業(yè)場地下游直至麻坪河范圍內(nèi)無居民飲用水井分布，因此不會對居民飲用水水質(zhì)產(chǎn)生較大影響，但是會存在一定區(qū)域的超標(biāo)現(xiàn)象，因此一定要做好相關(guān)的地下水污染防治措施。

4.2.4 生活雜排水對地下水水質(zhì)的影響

礦山工業(yè)場地的生活雜排水產(chǎn)生量很小(5.1 m3/d)，主要污染物為COD、NH3-N和SS，經(jīng)化糞池+地埋式二級生化處理裝置處理后，用于場地、道路灑水及綠化用水。由于場地綠化用水水質(zhì)要求不高，且生活污水產(chǎn)生量非常少，項目生活污水經(jīng)簡單處理后直接用于道路綠化對當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響不大，可以做到生活污水“零排放”，因此生活雜排水不會對地下水產(chǎn)生影響。

5 地下水污染防治對策

5.1 源頭控制措施

本項目正常情況下礦井排水、生活污水全部綜合利用，避免了廢水外排對地下水環(huán)境的影響。

生活垃圾及其他固廢均應(yīng)按要求處置或綜合利用，及時處置廢石，禁止隨地堆放，防止淋溶水滲入地下，切斷其可能污染地下水的源頭。

5.2 分區(qū)防控措施

根據(jù)地下水污染防滲分區(qū)表確定本項目工業(yè)場地為簡單防滲區(qū)，防滲措施為一般地面硬化。

5.3 地下水環(huán)境監(jiān)測

根據(jù)本項目環(huán)境水文地質(zhì)條件和工程特點在工業(yè)場地下游和廢石場下游各設(shè)置1個跟蹤監(jiān)測點，監(jiān)測層位為淺層潛水。

建設(shè)單位應(yīng)建立地下水污染監(jiān)控制度和環(huán)境管理體系、制訂監(jiān)測計劃，同時配備先進的檢測儀器和設(shè)備，以便及時采取相應(yīng)的措施。

5.4 應(yīng)急響應(yīng)

制定井下突水應(yīng)急預(yù)案，礦方組織水文地質(zhì)和工程地質(zhì)專業(yè)人員進行跟班探水研究，通過涌水水量及水質(zhì)判定涌水來源及涌水通道，當(dāng)發(fā)現(xiàn)井下涌水來自采空區(qū)且涌水量有較明顯增加時，礦井停產(chǎn)，撤離工作人員，啟動防突水應(yīng)急預(yù)案。

6 結(jié)語

鉛鋅礦地下水環(huán)境影響評價范圍應(yīng)充分結(jié)合礦山所在地水文地質(zhì)條件進行劃定。調(diào)查重點以地下水水質(zhì)影響區(qū)和金屬礦山開采區(qū)域為重點，分別在水文地質(zhì)條件、水質(zhì)水位調(diào)查、水文地質(zhì)勘察試驗三個方面著重開展現(xiàn)狀調(diào)查工作。水質(zhì)影響預(yù)測側(cè)重廢石場和工業(yè)場地，地下水污染防控措施應(yīng)主要考慮廢石場和工業(yè)場地，加強運行期的污染防控措施和地下水的長期觀測。

[1]許志峰，張志祥，劉曉霞. 曲堤煤礦開采對地下水環(huán)境影響評價研究[J]. 地下水.2014.36(1)：4-6.

[2]劉哲.淺析煤炭開采的地下水環(huán)境影響與評價[J]. 地下水. 2012(06).

[3]趙潑，林永波. 鐵礦項目對地下水環(huán)境的影響討論[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2013(09) .

[4]龔星，陳植華，陳彥美. 冶金類建設(shè)項目地下水環(huán)境影響評價方法探討[J]. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01).

[5]環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境[DB].

AnalysisofgroundwaterenvironmentalimpactassessmentofaleadzincmineinAnkang

HANFeng-ping1，HUANGLei2

(1.China coal Xi'an Design & Engineering Co., Ltd.Shaanxi,Xi’an,710054；2.Shaanxi environmental engineering evaluation center,Shaanxi,Xi’an,710054)

Environmental impact assessment system is an important system of environmental protection work in China, and heavy metal pollution and mine drainage have great influence on groundwater quality in metal mining. In order to protect the groundwater environment, it is necessary to study the groundwater environmental impact assessment before and after lead zinc mining. This paper takes Shaanxi well-being of a lead-zinc mine as an example, according to “technical guidelines for environmental impact assessment of groundwater environment” (HJ610-2016), in recognition of the impact of groundwater environment and determine the environmental impact evaluation of groundwater level under the premise of the assessment area from hydrogeology, water level survey and hydrogeological investigation test to carry out three aspects of evaluation research the groundwater environment, directly affect the prediction and evaluation of lead-zinc mining on groundwater quality may cause, it should strengthen the long-term observation operation period of lead-zinc mine and groundwater pollution prevention and control measures, targeted to develop groundwater environmental impact monitoring plans and contingency plans, to ensure the safety of groundwater quality in the mining area.

Lead zinc mine；groundwater environmental impact assessment；impact prediction；prevention and Control Countermeasures

P641.74

A

1004-1184(2017)06-0040-04

2017-07-31

韓奉平(1962-)，男，陜西西安人， 高級工程師，主要從事環(huán)境影響評價及相關(guān)研究工作。

影響半徑：R0=R+r0