(遼寧省地質環境監測總站,遼寧 沈陽 110000)
遼寧省位于中國東北地區的南部,是全國重要的機械制造、能源開采、金屬冶煉等產業基地。隨著遼寧省城市規模和城市化進程的擴大與加快、工業化程度的不斷提高,要體現在降落漏斗、地面沉降、地面塌陷、海水入侵與水質污染等方面[1]。
遼寧省地處東北地區南部,地理坐標為東經118°53′ ~125° 46′、北緯38°43′ ~43°26′,南臨黃海、渤海,東南與朝鮮一江之隔,西北毗連吉林省,西南接壤河北省,與日、韓兩國隔海相望,是東北地區唯一的沿海、沿邊省份,也是東北及內蒙東部地區對外開放的門戶。
遼寧省國土面積14.8×104km2,大陸海岸線總長2292km,近海水域面積6.8×104km2。全省共轄14個地級市、100個縣(市、區),總人口4382萬人。遼寧省地形概貌大體是“六山一水三分田”。地勢大致為自北向南,自東西兩側向中部傾斜,山地丘陵分列東西兩廂,向中部平原下降,呈馬蹄形向渤海傾斜[2,3]。遼東、遼西兩側為平均海拔800m和500m的山地丘陵;中部為平均海拔200m的遼河平原;遼西渤海沿岸為狹長的海濱平原,稱“遼西走廊”。
在經濟發展的壓力下能源開采及需求量大幅度增加,這給礦山開采企業造成了一定沖擊,一小部分礦企為追求經濟利益,進行過度開采,不重視采取環保措施,在開采技術與開采設備都比較落后的影響下水文地質環境加重惡化,地質災害頻繁發生[4]。
隨著遼政辦[2011]15號文的頒布,遼寧省已啟動了“全省封閉地下水取水工程總體方案”。于2015年底前,將封閉全省相關礦區的地下水取水工程,遼寧省地下水降落漏斗情況有了明顯改善。
(1)潛水降落漏斗。漏斗中心水位最低值已達6.32m,最大埋深為35.50m,漏斗擴展最大面積已達223.76km2。九十年代以后,隨著產業結構調整、廠礦搬遷等因素影響,礦區地下水位呈逐步回升趨勢,漏斗面積逐漸縮小[5]。
(2)深層承壓水降落漏斗。深層承壓水降落漏斗主要分布于鞍山、盤錦、錦州和營口地區。也都位于集中供水水源地。其中,尤以盤錦市新近系深層承壓水降落漏斗最為典型。新近系地下水是盤錦市的主要供水水源,且是不可再生的資源。由于多年連續大量開采,地下水位逐年下降,已形成了區域性地下水降落漏斗,分別為盤錦市盤東水源地明化鎮組漏斗(位于胡家、陳家)和盤錦市興隆臺(大洼)館陶組漏斗。區內降落漏斗面積均逐年增加,水位逐年下降。
根據監測資料,遼寧省地面沉降主要發生在盤錦市大洼縣境內,主要包括曙光采油廠沉降區和歡喜嶺采油廠龍王村沉降區。
由不合理開發利用地下水所引起的地面塌陷問題在遼寧省并不顯著,主要發生在巖溶區域。如鞍山市由于隱伏巖溶水含水層疏干就曾導致過地面坍塌,造成兩座房屋陷落。
遼寧省井下水污染問題較為嚴重,尤其是下遼河平原地區,水質超標元素繁多。目前,多地地下水化學類型發生了明顯的變化;地下水常量組分逐年增加,尤其是硫酸根、氯離子、三氮等含量增加顯著,在各大城市及其近郊超標現象較多;有毒重金屬元素和微量有機污染時有檢出,甚至超標;硬度、礦化度普遍逐年遞增。省內污染組分日益復雜,呈多元混合污染及混合型污染。
由于受自然地理、水文氣象及地質構造、地貌等因素控制,遼寧省內各礦區自然環境背景具有較大的差異性,也影響著各地環境地質問題的類型及程度。而遼寧省地質類型屬裂隙水主要分布在太子河拗陷、大連臺凹和錦西、凌源等地,賦存于寒武、奧陶系灰巖、白云質灰巖以及遼河群大石橋組大理巖段等可溶性裂隙溶洞中,儲量亦較豐富。因此,此地區水文過量開采,就可能引起地面塌陷等環境地質問題。
同時,受水文地質背景的影響,遼寧省還存在著許多原生環境地質問題,如在濱海地區存在高礦化水問題,在下遼河平原存在高鐵水問題,在東部和西部山區存在高氟水和低碘水問題,而在遼東丘陵東北部則存在大骨節、克山病問題等。
人類經濟工程活動是產生環境地質問題的主要原因。其中,又以不合理開采所造成的環境地質問題最為嚴重。
由于過量開采,將造成井下水位持續下降,形成降落漏斗,并導致開采條件惡化,嚴重時甚至導致資源枯竭;過量開采地下水,使含地質層水位下降后,由于砂層壓密等原因可能會產生地面沉降;過量開采地下水,當對上部覆蓋有松散堆積物的水層采排地下水位降到覆蓋層以下時,覆蓋層失去水的浮托力的支撐,加上地下水流速增大后,水流沖蝕顆粒,松散堆積物可能會塌陷,地表將沉陷,甚至出現塌陷坑;人口密集區過量開采地下水,造成水位下降,產生降落漏斗;同時,不合理地開采地下水資源,改變地下水的天然流場,可能會加劇地下水的人為污染程度,也可能會加重原生環境地質問題。
隨著遼寧省工業的飛速發展,城市化進程的加快,環境地質問題也日益突出,一定程度上影響著經濟社會的可持續發展。而這些環境地質問題,是由于礦區地質環境自然演化的內因和人類經濟工程活動的外因共同作用引起的。礦山地質環境產生的一系列問題基本由人類的采礦活動而引起,因此必須秉承負責的生態保護態度做好礦山地質災害的防治工作,并將其作為一項長期的工程完成。總之,礦山開礦企業在采礦過程中要注重以防為主、防治結合,遵循自然規律,注重環境保護,在采礦過程中合理規劃人類活動,推動采礦工作的進行,真正實現人與自然和諧統一的目標。