河北平山縣某礦區資源開采對地下水環境影響分析

田佳輝

（河北省地礦局第二地質大隊，河北 唐山 063000）

我國科學技術及經濟飛速發展的同時對資源的利用強度也逐漸增大，不僅表現在資源數量上，而且體現不同礦種資源的開發與利用，尤其是稀有、稀散元素的綜合利用。隨著資源過渡開采及疏于管理，忽視了資源開采對地下水資源環境的影響問題，使得礦區以及周邊地下水遭到不同程度的污染等，嚴重威脅著當地生態平衡[1]。基于此，本文以河北平山縣某礦區資源開采為例，分析采礦活動對該區域地下水環境的影響。

1 礦區地質背景

礦區出露地層較為齊全，從太古界至第四系均有出露。其中，太古界、中元古界變質巖系出露于礦區西北側；寒武系、奧陶系主要位于礦區丘陵區域；上古生界以及中生界在礦區范圍內出露較小，多呈零星狀分布于礦區丘陵區域；新生界主要分布于礦區平原區以及溝谷低洼區域，以第四系殘坡積物、洪積物等為主[2]。

礦區構造較發育，以北北東向和南北向構造最為發育，褶皺以北西向為主，伴生縱、橫張性斷裂系統；礦區構造均有較為明顯的等距分布特征，控制著區域地層以及巖漿巖的分布規律。礦區巖漿巖較為發育，以元古代基性侵入巖和火山巖為主，次為燕山期中性侵入巖和新生代玄武巖。燕山期巖漿巖以中淺成閃長巖類為主，在空間上呈較為復雜的似層狀，對區域地下水起局部的阻擋作用，使得礦區地下水賦存狀態更加復雜化。

2 礦區水文地質條件

2.1 礦區含水層特征

礦區含水層主要為下奧陶統碳酸鹽含水層、中奧陶統碳酸鹽含水層、石炭—二疊系砂巖含水層、第四系砂礫石含水層和閃長巖風化裂隙含水層組。

其中，中奧陶統碳酸鹽含水層廣泛分布于礦區，含水層厚度變化較大，總體上具有東厚西薄的特征，由于受巖體、構造發育程度等影響，使得中奧陶統碳酸鹽含水層厚度、賦存狀態存在較大差異，導致該層的透水性、富水性等特征具有較大差異。空間上以位于礦區中部的河流為界，南段含水層厚度不大，巖漿巖基底較高，表現為中等透水；河流北側區域根據含水特征可分為西部弱帶和東部強帶兩部分，前者含水層厚度較薄，透水性較弱，雨季水位回升迅速且幅度較大；后者含水層厚度大，且位于斷裂破碎帶附近，因此發育巖溶裂隙水，富水性強。

2.2 地下水補徑排條件

礦區內地下水基本無外來的側向補給來源，地下水的補給方式主要有四種形式：一是河流的滲漏和灌入補給；二是地表大氣降水通過裸露在地表的灰巖含水巖組補給地下水；三是礦區西北側分布有大面積的老地層，普遍發育風化裂隙，形成了規模可觀的風化裂隙水，對該區域地下水進行側向補給；四是地淺表第四系砂礫巖孔隙水的滲漏補給。根據水文鉆孔揭露發現，礦區地下水的主要補給來源為河流的滲漏和灌入補給，占總補給量的一半以上，次為地表大氣降水通過裸露在地表的灰巖含水巖組補給地下水。

礦區地下水水位為東低西高，總體排泄方向為自西向東，且以礦區內部河流為界分南北兩個方向排泄至礦區外側。

其中，南部區域地下水排泄時受南側斷裂破碎帶影響，受阻導致地下水水位較高。隨著近年來采礦活動的加劇，礦區排水量逐漸增加，在礦區局部地區形成了降落漏斗區，使得地下水通過地下徑流流入至礦坑，為礦山主要的充水水源之一，嚴重的威脅著礦山生產安全。

3 礦區資源開采對地下水環境影響分析

3.1 地下水水位的影響

礦區地下水基本無外來的側向補給來源，地下水補給來源由主要有四種形式，即礦區所處的水文地質單元較孤立。因此，隨著采礦活動的加強以及深部資源的開發與利用，使得地下水資源的排泄量大于補給量，造成地下水水位明顯變化的趨勢。根據不同采礦標高預測，礦井開采時對礦區地下水水位影響較為明顯，主要對礦區及周邊區域的地下水影響較大，但對更大區域的地下水水位影響可忽略不計，即不影響其他附近區域水井的正常使用。

3.2 地下水的污染狀況分析

地下水的污染源主要來源于礦山生產污水以及礦石中的重金屬元素、揚塵等。本文主要對礦山生產污水進行分析。根據礦山生產規模數據顯示，礦山廢水日生產量為60m3，礦山安裝了污水處理系統，計算時按照進入污管道的10%計算[3]。預測發現，礦區污染物質在地下水自身補徑排動力作用下自西向東運移，在運移過程中隨著運移距離的增長污染物質濃度逐漸降低，即礦區污染主要從礦區西部開始，逐漸向東部擴散。根據污染預測發現，若為無防滲時產生污染，以30年影響范圍計算，未超出地下水三類標準的范圍為1.2km2，超出地下水三類標準范圍為2.3km2。

此外，由于礦區生活水源主要來自于深部的深層巖溶水，與地淺表的潛水之間存在較穩定的粉砂質粘土層阻擋作用，若在分層止水水成井質量完好的前提下，地淺表的第四系砂礫層孔隙水以及礦區風化裂隙水對地下水的補給較弱。結合礦區巖溶水水頭與區域潛水水頭差，均顯示出深部承壓水與地淺表潛水之間存在較好的防污能力。因此，總體上礦產資源開采對該區域地下水的污染程度較低，可通過加強污染水源凈化處理后再排泄等措施防治污染風險。

4 結語

綜上所述，資源開發利用對地下水的影響較大，如何處理好資源綜合利用與地下水環境和諧發展是當前探索的主要課題之一。隨著“青山綠水就是金山銀山”理念以及“綠色礦山”建設的推進，加強資源開采對地下水環境影響的研究是十分有必要的。本文分析了河北某礦區資源開采對地下水的影響，認為采礦活動對礦區及周邊地下水的水位影響較大，對更深的承壓含水層水位影響較弱；對地下水的污染范圍較小，且具有自西向東污染的趨勢，可通過加強污染水源凈化處理后再排泄等措施防治污染風險。