談企業生產建設對當地地下水環境的影響
——以沾化經濟開發區為例

張金蘭　王慶廣　劉小平　高奎鋒

（山東省地質勘查開發局八O一水文地質工程地質大隊　山東濟南　250014）

1　項目特征及周邊環境概況

沾化經濟開發區位于沾化城東約1.5km的黃河沖積平原，東西自劉彥虎村至大盧王村至張王莊一線，南北自薛家、大盧王、小盧王一線。開發區占地面積31.4km2。服務年限至2030年。區內多為化工企業。

開發區及周邊30km2范圍內無集中式飲用水水源地準保護區及補給徑流去、無除集中式飲用水源地以外的國家或地方政府設定的地下水環境相關的其它保護區、無分散居民飲用水源；屬地下水環境不敏感區；開發區地下水環境影響評價工作等級為二級。

開發區周邊灌溉井和下游村莊作為本項目的重點保護目標。

2　地質條件

2.1　地層

評價區建筑物持力層為2層粉土。8m以淺地層特征如下：

1層：耕植土，評價區分布較普遍，土質不均勻；厚度：0.30～2.10m。

2層：粉土，土質較均勻，部分孔該層指標缺失。厚度：0.40～2.7m，平均0.80m；本層為開發區建筑物地基持力層。

3層：粉質粘土，場區分布較普遍，局部為粘土。厚度：0.40～5.90m。

4層：粉土（局部為粉砂），場區普遍分布。厚度：0.70～6.20m。

2.2　水文地質

評價區內受項目生產建設影響的地下水環境對象主要為淺層地下水。徑流方向自西南向東北海域流動。

第四系淺層含水巖組主要為粉砂、粉細砂，在垂向上具多層。水位標高2.0～3.2m，水位年變幅0.5～1.0m。單井涌水量小于500m3/d。第一含水層頂板埋深小于6.0m，含水層巖性為粉砂，厚度一般3.5～6m。評價區地下水多咸水。

3　地下水環境質量現狀

現場取樣分析，依據《地下水質量標準》（GB/T14848-93），為Ⅲ類水。

4　地下水環境影響預測

4.1　預測前提條件

現場滲水和抽水試驗，在4.5m深度內，粉土的滲透系數小于1×10-4cm/s。

預測時間為服務年限到期后后延10年，即2030～2040年。

預測時段為項目建設、生產運行、服務期滿三個階段，并按照正常、非正常工況進行。

主要污染預測因子為CODcr。

預測污染源為污水廠沉淀池。

4.2　污染含水層的確定和含水層的水文地質參數及預測方法

（1）污染含水層的確定

取第四系第一粉土含水層，厚度取沉淀池所在地最大值6.5m。

（2）污染含水層參數的確定

根據模型方程，本次預測的主要的水文地質參數包括：

U-地下水流速度；J-水力坡度；n-有效孔隙度；DL-縱向彌散系數。Ks-滲透系數。

預測方法為解析法。

4.3　地下水系統概念模型

4.3.1模型建立

模型名稱為：水溶質運移模型

式中：x-距污染物注入點的距離，m；t-時間，d；C（x，t）-t時刻 x 處的示蹤劑濃度，mg/L；m-注入的示蹤劑質量，本次取2020年的廢水質量值（污水質量最差），kg；w-橫截面面積，m2；u-水流速度，m/d；n-有效孔隙度，無量綱；DL-縱向彌散系數，m2/d。

4.3.2水質預測

（1）預測參數的選取

M-含水層的厚度，取均值6.5m；K-滲透系數，2.24m/d；J-水力坡度，計算值0.5‰；n-有效孔隙度，取0.15；u-水流速度，計算得0.0075；DL-縱向彌散系數，取值5.62m2/d；

A-橫截面積，取沉淀池的面積求取直徑21m，直徑與含水層的厚度的乘積為水平擴散的橫截面積，取值為137m2。

（2）分期預測

①開發區項目建設期

項目在建期間，無論是正常工況或是非正常工況條件下，項目建設對地下水影響小。

②項目運營期

a.正常工況條件下

污水按標準的處理工藝處理后，水質達標排放（一級A標準），對地下水環境影響小。

b.事故工況條件下

A.事故發生時間

污水的排放規律為非連續排放，確定事故發生15d內能得到有效控制。

B.污染物的排放濃度

預計到2030年區外排廢水量60000m3/d。

C.污染物滲入量的確定

假如污水處理廠底部出現了局部破裂，造成泄露事故，破裂面積按照137m2，泄露量按照設計進水量（60000m3/d）的1‰計算，在發現至15d時間內處理完畢，滲漏水按照滲透的方式直接進入第一含水層，滲漏的量全部進入含水層，不考慮滲透本身造成的時間滯后和粘性土的吸附。

CODcr滲水質量為：400g/m3×60m3/d×5d=120000g

（3）模型預測結果

CODcr1年內影響的距離（從污水泄漏池算起，以下同）為245m，2年內影響距離320m，5年是490m，10年是640m，30年達到1035m。5年后，地下水中CODcr的濃度達到地下水質量標準（GB/T14848-93）的Ⅲ類。

綜上，污水廠瞬時泄漏情況發生后，污染物特征因子30年間在地下水中影響的最大距離小于1035m，且30年后各污染物的濃度逐步降低，距離泄露點560m以外，由污染造成的地下水質量達到標準的Ⅲ類要求，對下游的保護目標影響小。

5　結語

開發區污染項目建設期間，對地下水影響小。

開發區污染項目運營期，正常情況下，對當地地下水環境影響小；工況情況下污染物最大濃度污染因子影響距離達2300m，對地下水環境有一定的影響，需要采取嚴格的防滲、防污措施。