鐵礦開采對地下水環(huán)境影響評價實證研究

石 焱

（天津市中展樂通商貿(mào)有限公司，天津 300042）

我國礦產(chǎn)資源豐富，儲存量大。我國在快速發(fā)展經(jīng)濟快速的同時，需要消耗大量的鐵礦資源，開采礦產(chǎn)資源導致礦區(qū)地下水資源迅速減少，嚴重污染了地下水水質(zhì)。我國在1973年初，開始引入環(huán)境評價理念，經(jīng)過長時間的發(fā)展，已經(jīng)建立了一套較為成熟的評價體系，構建了較為完善的評價指標，但在鐵礦開采對地下水環(huán)境影響評價方面，還缺乏足夠的技術標準與內(nèi)容。我國于2011年出臺了《環(huán)境影響評價技術導則—地下水環(huán)境》，意味著我國針對地下水環(huán)境影響評價的研究愈發(fā)成熟[1]。

1 項目概況

本文的研究項目位于河北灤縣，該鐵礦開采項目面積約7.86km2，該鐵礦開采項目一期、二期為露天開采，其它礦山為地下開采，其中地下開采使用的為嗣后充填采礦法。尾礦庫在礦產(chǎn)項目的東南側(cè)方向，調(diào)查研究后認為其能夠滿足服務年限的尾礦排放要求。其中礦坑涌水凈化后用作生產(chǎn)新水，對于不能使用的則輸送至周邊工業(yè)園區(qū)進行綜合利用。對于采礦工業(yè)場地以及礦區(qū)內(nèi)的生活污水采用地埋式污水處理技術，將處理后的污水用于循環(huán)水系統(tǒng)。

2 地下水環(huán)境影響評價工作等級的劃分

在進行礦區(qū)地下水環(huán)境影響評價工作等級劃分時，一般按照《環(huán)境影響評價技術導則 地下水環(huán)境》進行分類。由于礦區(qū)為Ⅲ類項目，故根據(jù)評價區(qū)水文地質(zhì)特征：包氣帶防污性能弱、建設項目場地的含水層不易污染、地下水環(huán)境敏感程度為不敏感、污水排放量小、污水水質(zhì)不復雜，確定礦區(qū)地下水環(huán)境評價污染類型評價等級為三級；由于地下水供排水規(guī)模較大，且礦區(qū)內(nèi)地下水位的變化范圍大，因此，最終確定地下水環(huán)境評價中的非污染類型評價等級為二級。

3 地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價

為了反映地下水水質(zhì)狀況，該項目設立了29個監(jiān)測點，并采用了《狀況評估指南》建議的單因素指標法。評價結果表明，露天礦4個監(jiān)測點的水質(zhì)、總可溶性固形物、硝酸鹽和亞硝酸鹽均超標，其余10項指標均達到《地下水水質(zhì)標準》三級標準限值要求。超標的主要原因是人為有機污染；尾礦池周圍的兩個監(jiān)測點均超過了2種氨氮和硝酸鹽的標準，而另外11個監(jiān)測點經(jīng)現(xiàn)場檢測后確定能夠滿足III標準限值。人畜廢物和農(nóng)業(yè)肥料通過泄漏和雨水滲入地下水；其余22個監(jiān)測點均符合III類標準限值的要求。地下水的動力學基本遵循雨季上升的規(guī)律，雨季后水位逐漸下降。年變化范圍為2m～3m，與區(qū)域地下水動力學基本一致。

4 地下水環(huán)境影響分析

4.1 開采初期對含水層影響分析

礦區(qū)第四紀含水層由全新世的砂礫石含水層和上更新世中細粒含水層組成，分布在礦區(qū)的兩側(cè)。由于設計時采用了帷幕灌漿，所以封水效果較好[2]。

4.2 開采后期對含水層的影響分析

開采鐵礦資源必然會導致基巖裂隙處承壓水層發(fā)生疏散，且隨著開采程度的加深，基巖裂隙含水層儲水量會進一步降低，一旦井區(qū)內(nèi)的儲水量過大，則基巖承壓水層的水位會下降，由于地下基巖裂隙-巖溶的透水系數(shù)小，含水量和滲透率相對較低，采空區(qū)可以及時充填。水量基本上可以保持相對穩(wěn)定的量，由于礦井的距離很近，各個影響區(qū)域?qū)a(chǎn)生疊加效應，地下水涌入量將減少，影響區(qū)域也將減小。影響范圍如圖1所示。

4.3 對區(qū)域地下水流場影響分析

由于礦區(qū)接受補給降水的地下水的季節(jié)性變化，因此，礦井排水條件的變化會影響到礦區(qū)內(nèi)地下水位的變化，進而影響到礦區(qū)周邊水質(zhì)情況。在實際分析中，因為本文研究的項目整體處在一個相對封閉的水文環(huán)境里，所以總體而言，該礦區(qū)的排水對區(qū)域地下水流場影響較小，可忽略不計。

4.4 分析礦井涌水排水對基巖含水層用水者的影響

該項目的評估區(qū)開采深度較深，會對基巖含水層產(chǎn)生不良的影響，且影響范圍較大。經(jīng)實地調(diào)研可知，礦區(qū)排水的影響主要集中在飲用水井方面，且水井的最大深度在150m左右。據(jù)計算，該井的水位降低了2m～5m，但濃縮的飲用水井更深，地下水被埋得更淺。

5 應對策略

5.1 水土流失防治

圖1 開采后期對基巖含水層影響范圍

礦區(qū)水土保持措施。在雨季來臨前，為確保在雨水沖刷條件下，礦區(qū)廢棄垃圾不會對礦區(qū)土體、水體造成二次污染，需要在廢棄垃圾場內(nèi)設定防洪溝，以此確保在地表徑流沖刷下，不會發(fā)生塌陷、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害。因此，在實踐中，建議礦區(qū)對每一個采礦產(chǎn)進行回填，及時回收，并通過種植林木、花卉等提升礦區(qū)綠化水平。①廠區(qū)的水土保持措施。為了避免降雨對田間和坡地的侵蝕而造成水土流失，并及時排除田間地表徑流，應建立完善的排水系統(tǒng)。為了保證堆場的穩(wěn)定運行，防止大雨下廢水的異常排放，應做好石堆場的集排水系統(tǒng)的準備。開挖填土后形成的邊坡，應采取工程措施，如擋土墻的建造和板石骨架的邊坡防護，以確保邊坡的穩(wěn)定性，并通過植草保護該邊坡。②綠化工程。廠區(qū)應合理制定土地利用計劃，在進行礦區(qū)土地利用規(guī)劃時，應確保礦區(qū)建設區(qū)、工人居住區(qū)內(nèi)布設有足夠覆蓋率的植被，確保礦區(qū)建設區(qū)與居住區(qū)內(nèi)的環(huán)境足以滿足生產(chǎn)、生活需求。同時，在鐵礦開采的過程中，礦產(chǎn)開采企業(yè)應注重植被的多樣性，充分利用礦區(qū)內(nèi)的每一片土地。③臨時工程。施工結束后，應清理、平整綠化施工場地和施工場地。

5.2 生態(tài)恢復措施

①組織管理措施。礦區(qū)開采企業(yè)在進行礦產(chǎn)資源開采時，應根據(jù)施工情況與礦區(qū)的生態(tài)現(xiàn)狀建立起一套由專業(yè)人才組成的生態(tài)恢復管理機構，并將生態(tài)恢復管理工作納入生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)。根據(jù)礦山的實際情況，管理機構的人員可以由環(huán)保專業(yè)人員擔任。②技術保證措施。高質(zhì)量的生態(tài)恢復技術是確保后期礦區(qū)生態(tài)恢復高質(zhì)量的重要保證，因此，在實施礦區(qū)生態(tài)恢復措施時應選定那些具有資質(zhì)的施工隊伍，并由業(yè)主進行現(xiàn)場的監(jiān)督。在生產(chǎn)過程中，應安排生態(tài)修復設施，由專業(yè)的生態(tài)修復技術人員進行管理和監(jiān)督，為實施生態(tài)修復質(zhì)量保證措施提供技術保障。③資金來源，管理和使用方法。項目的生態(tài)恢復措施資金應當由建設單位承擔。應加強資金投入量，以確保及時提供資金，尤其是對礦區(qū)生態(tài)修復具有重要作用的項目應設定專門資金，確保礦區(qū)整個生態(tài)恢復措施得到有效實施[3]。

5.3 水土保持監(jiān)測

①監(jiān)控的目的。水土流失監(jiān)測的目的是在工程建設和運營期及時、準確地掌握水土流失情況及其防治效果。指導水土保持工程的設計優(yōu)化和建設，監(jiān)督評價水土保持計劃措施的實施效果。②監(jiān)控關鍵部分和監(jiān)控項目。根據(jù)項目水土流失的特點，初步規(guī)劃了礦區(qū)和廢石場為重點監(jiān)測區(qū)。重點監(jiān)測項目為：礦區(qū)水土流失；生產(chǎn)經(jīng)營過程中渣場的爐渣侵蝕；生產(chǎn)經(jīng)營期水土流失和礦渣侵蝕；在服務期內(nèi)預防和控制水土流失。③監(jiān)測方法。使用實際測量方法和調(diào)查監(jiān)視方法進行監(jiān)視。測得的項目包括：降雨強度、邊坡長度、植被和其他影響水土流失的因素。在預防和控制的責任范圍內(nèi)，在水土流失嚴重的地區(qū)，選擇監(jiān)測地塊，進行實際觀察以觀察水土流失，在地塊上設置刻度或標記的木樁以觀察雨前后；在廢石場設置監(jiān)測點以監(jiān)測棄土損失。④監(jiān)督組織。毫無疑問，在確定水土監(jiān)測組織時，應首先確定水土保持監(jiān)測機構是否具有相應的法定資格。按照我國相關的法律規(guī)定，開采企業(yè)在進行礦產(chǎn)資源開采前，必須委托具有資格的水土保持監(jiān)測單位進行礦區(qū)水土保持監(jiān)測工作，并需要基于礦區(qū)開采情況、開采技術等編制相應的監(jiān)測報告。

6 結語

鐵礦資源在開采的過程中，會不可避免地影響到礦區(qū)地下水的水質(zhì)條件，進而破壞礦區(qū)地下水的動態(tài)平衡，對礦區(qū)周邊民眾的生活、生產(chǎn)用水產(chǎn)生不良的影響，為降低鐵礦開采對地下水環(huán)境影響，應采取水土流失防治、生態(tài)恢復、水土保持監(jiān)測等措施。