阜新煤礦開采區地下水污染評價研究

王萱 吳斌

【摘 要】煤礦區淺層地下水做為居民的基本生活飲用水源地，水質的優劣對于人類的各種活動和健康的適宜程度具有十分重要的意義。本次污染評價主要對硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度、硝酸鹽等5種一般化學指標進行評價， 按《地下水質量標準》（GB/T14848-1993）中III類水質標準對煤礦區淺層水進行評價。阜新煤炭開采區根據評價結果進行分區，將其分成飲用水合格區、飲用水不合格區和飲用水嚴重不合格區三區。分析其污染原因。

【關鍵詞】煤礦區；地下水；污染評價

0.前言

地下水污染評價是指污染源對地下水產生的實際污染效應的評價，其主要目的是論證地下水污染程度，為污染治理提供依據，包括地下水污染評價與地下水環境質量評價兩個方面。其中地下水環境質量評價是指地下水質對人類的各種活動和健康的適宜程度的評價。

煤礦區淺層地下水做為居民的基本生活飲用水源地，水質的優劣對于人類的各種活動和健康的適宜程度具有十分重要的意義。基于此，按《地下水質量標準》（GB/T14848-1993）中III類水質標準（以人體健康基準值為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水）對煤礦區淺層水進行評價。

1.地理概況

遼寧省阜新市位于遼寧省西部，是一座因煤而興的資源型工業城市，東鄰沈陽，南臨渤海遼東灣，北經內蒙古自治區通遼市可達霍林河礦區，是遼寧省西部的交通要道，阜新煤礦區煤炭開采自1897年至今已有百余多年的歷史，是我國重要的煤炭生產基地。煤礦區地貌單元西側屬于遼西低山丘陵區的北部邊緣地帶，地面標高121.00-209.00m；東側為醫巫閭山的西坡。地面標高為206.30m-364.00m，中間為細河沖積河谷區，其間從上游到下游，分別為高林臺河、伊嗎圖河、湯頭河、清河等山間谷地。

2.評價因子的選擇

根據項目所采取的樣品分析測試結果，煤礦區地下水的污染以硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度等感官性狀和一般化學指標為主，毒理學指標以硝酸鹽（以氮計）為主。而重金屬類毒理學指標均未超過飲用水標準。因此，本次污染評價主要對硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度、硝酸鹽等5種一般化學指標進行評價。

3.地下水污染程度評價

根據各采樣點的計算結果，煤礦區地下水中各項污染指標多從兩側山前向煤礦區開采區呈現逐漸加重的趨勢。不合格區多呈面狀分布于煤礦區，而嚴重不合格區僅呈點狀分布于新邱露天礦、韓家店、伊嗎圖及清河門等地區，污染指數在2.5-3.5之間。從污染項來看，地下水污染非常嚴重，地下水污染組份以硫酸鹽、硝酸鹽氮和總硬度為主。

4.綜合污染現狀評價結果

4.1生活飲用水合格區

生活飲用水合格區主要分布于細河左岸的上午木營子-小荒地、細河右岸的吐呼嚕-刑家屯及新邱北部的桃花營子等區域，面積62.99km2，占全區10.50%。地貌單元為低丘陵及伊嗎圖河、湯頭河上游河谷區。地下水污染程度較低，地下水基本在III類水質以上，符合生活飲用水標準。該區煤礦活動強度微弱。基本上不存在煤矸石及煤炭堆積。煤矸石淋濾液對地下水污染作用較弱。但是該區仍有部分因子含量低于III類水質標準，例如硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽等，其含量分別在14.4-231mg/L、19.4-227mg/L、0-34.77mg/L之間。

4.2生活飲用水不合格區

生活飲用水不合格區大面積分布于細河河谷平原區的各煤礦開采區，面積508.50km2，占全區84.75%。地貌單元為細河沖洪積河谷平原區。地下水污染程度較高，地下水超標嚴重，地下水大部分屬于IV類水或V類水。長期受煤矸石淋濾作用，地下水污染比較嚴重，硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物及總硬度等因子均有不同程度超標，特別是礦化度多在1098-2143mg/L之間。

4.3生活飲用水嚴重不合格區

生活飲用水嚴重不合格區僅局部分布于阜新縣長營子鎮、新邱露天礦及韓家店、清河門、伊嗎圖等地，面積28.51km2，占全區4.75%。地下水污染程度高，地下水超標非常嚴重，地下水大部分屬于超V類水，污染指數在2.5-3.5之間。從污染項來看，以硝酸鹽、總硬度及硫酸鹽的污染范圍最大、污染程度最重。硫酸鹽最高含量為1525mg/l，硝酸鹽最高含量為109.06mg/L，總硬度最高含量為2150mg/L。主要為各煤礦區尾礦庫所在地，區域長期長期受煤矸石淋濾作用，

5.污染原因分析

在阜新煤礦區對地下水的影響主要是由采礦活動引起的，主要表現為以下兩個方面：

5.1礦井水排放造成的水環境污染

煤炭資源在開采過程中，煤層、圍巖中的硫化物礦物與氧氣和水接觸，在微生物的催化作用下，經過一系列復雜的地球化學反應，能夠產生酸性礦井水。礦井水的資源化利用率僅在20%左右，大量未經處理的礦井水直接排放，在這些排放的有毒污染物包括：汞、鉛、鉻等重金屬；氟化物、氰化物等無機毒物以及無機酸、鹽類和無機懸浮物。由于酸性礦井水在地下與圍巖裂隙水存在著一定的水力聯系，這些有害有毒物質的釋放將會對水環境造成嚴重的威脅。

5.2煤矸石固體廢物排放造成的水環境污染

露天堆放的煤矸石不僅壓占大量土地，而且由原來的還原環境轉變為氧化環境，加之長期風化、降雨、降雪淋溶和自身所載水分的作用下，發生一系列的物理、化學變化，其含有的有害雜質主要是硫化物，碳酸鹽類混合物，可溶性無機鹽鹽以及汞、砷、氟和氯等微量元素，隨淋溶水以溢流泉的形式溢出地表，使得許多有害物質進入了地表水體和農田，給附近居民和牲畜的生存造成了威脅。

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