陳賢超
摘要:隨著我國經濟發展的日新月異以及科技水平突飛猛進,從而對資源的需求量也相應地增加。假如在開采和利用資源的過程中,不采用經濟合理的方法進行開采,可能會對生態環境造成不可逆的破壞。尤其是地下水資源,地下水作為重要的飲用水來源,在保證人們日常用水、社會生產發展和地球生態系統等發揮了必不可少的作用的,如果其在開采和利用過程中,因保護不當從而使地下水受到污染,不但其的凈化功能會受到破壞,而且還會威脅到人類的發展和生存。因此,下面就以東莞東坑(樂昌)產業轉移工業園整園環評地下水水文地質勘察為例對地下水污染成因進行探討。
關鍵詞:地下水;污染;影響
1.項目概況
樂昌位于廣東省北部,武江的中上游。東與仁化縣為鄰,南與湞江區交界,西南與乳源縣相連,北部、西部與湖南省宜章縣毗連,東北與湖南省汝城縣接壤。介于北緯24°57′~25°31′、東經112°51′~113°34′之間。東起五山鎮青嶺村委會錫坑垇,西起三溪鎮丫告嶺村委會歐菜沖村,南起沙坪鎮八寶山老蓬頂,北起白石鎮三界圩上旗頭村。全境東西相距73.68km,南北相距64.25km,總面積2421km2。樂昌市區至韶關市公路里程52km,至廣州市350km。
東莞東坑(樂昌)產業轉移工業園是樂昌市人民政府與東莞市東坑鎮人民政府聯手共建的產業轉移工業園,于2006年9月被廣東省人民政府認定為省級產業轉移工業園,總規劃面積為897.53hm2,其中工業用地規劃面積為522.62hm2。樂昌市交通便捷,京廣鐵路、武廣客運專線、107國道、京珠高速公路、廣樂高速公路、省道S248線縱貫境內;園區交通便捷,有貫穿園區的省道S345線,廣樂高速公路樂昌出口距離園區6km,武廣客運專線樂昌預留站距離園區1.5km。
2.區域地質構造條件
2.1地層
樂昌地質構造相當復雜,境內地層發育較全,出露的地層有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系及第四系。
2.2巖漿巖
樂昌境內出露的巖漿巖有燕山一期及燕山三期花崗巖。燕山一期花崗巖為九峰巖體,通稱諸廣山巖體,主要分布于境內北部(九峰)及東北側,以出露于九峰、八寶山地區的巖體為代表。
2.3構造
樂昌全境位于二級大地構造單元贛南后加里東隆起西南邊緣,與桂湘粵海西—印支凹陷交界部位,位于五級大地構造單元曲江構造盆地的西北邊緣,瑤山復背斜之脊柱部位。地殼活動強烈,褶皺、斷裂發育。
調查區處于粵北山字型構造之脊柱—瑤山復背斜北段東翼,上古生代沉降盆地—樂昌盆地中部。樂昌盆地南北及東西延長均為20km~25km。區內廣泛分布著泥盆系—石炭系碳酸鹽地層。主要褶皺構造軸向大致為南北方向延伸,自西向東分別為樂昌向斜、白云嶂背斜、廊田向斜。盆地北部出露九峰花崗巖體及鐵鉆頭、西坑花崗巖株,盆地內僅見輝綠巖脈分布。
3.地貌特征與礦產資源
由于受地質構造運動、巖性、氣候、河流等內外營力作用的控制和影響,構成樂昌境內地勢中部和北面較高,向東西兩側遞減。北臥諸廣山,中立大瑤山,構成中山地形。瑤山以西為梅花、云巖叢峰層疊的巖溶山地和坪石“丹霞地貌”;東南面地勢低下,為波狀起伏的樂昌盆地。
樂昌有豐富的內生礦藏,根據地質勘探,已查明的礦產品種有黑色金屬礦產、有色金屬及貴金屬礦產、放射性及稀有分散元素、燃料礦產、冶金輔助原料、化工原料、建筑材料及其他非金屬、地下熱水等,計有35種。主要有銻、鎢、鉛鋅、鐵、硫鐵、螢石、煤和石灰石等。據現有資料,調查區內主要礦山包括樂昌市西崗寨鐵礦、樂昌市西瓜地鐵礦(停采)、樂昌市楊柳塘鉛鋅礦。
4.區域水文地質概況
(1)區內地下水的賦存條件與分布規律以及動態變化特征,明顯的受構造、地層、巖性與地貌所控制。其區域水文地質特征大體歸納如下:
①調查區處于瑤山復背斜北段東翼,主要褶皺構造樂昌向斜軸向大致為南北方向延伸,上古生代沉降盆地—樂昌盆地中部。此構造輪廓控制了調查區。
②調查區地勢北西高,中部及東南部低,北江自西北拐彎穿樂昌市區南下,縱貫圖幅西部,形成河谷平原,賦存第四系孔隙水,調查區基巖廣布,組成塊狀和層狀裂隙含水巖組。
③碳酸鹽巖為本區主要含水巖組,尤以天子嶺和壺天群灰巖水量最為豐富,但不均勻。
④調查區處于山地丘陵,地下水的循環交替強烈,水質良好,多為HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg和HCO3·Cl-Na·Ca型水,礦化度普遍小于0.3g/L。大陸山區型水化學特征甚為明顯。
(2)區域地下水類型根據其形成自然條件,運移規律、賦存空間特征,并結合巖相建造,大體可劃分為四大類型,即松散巖類孔隙水、紅層孔隙(溶洞)裂隙承壓水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水和基巖裂隙水。
(3)樂昌屬亞熱帶季風型氣候,雨量充沛,為地下水的滲入補給提供了充足水源,降雨垂直補給是地下水主要來源。降雨滲入地下后,其大部分經過滲流、泉等形式排泄成為地表徑流。地下水動態變化明顯受降雨量及地貌影響,在不同的徑流條件下,其變化幅度不同,總的規律:從補給區-徑流區-排泄區,徑流速度從急到緩,動態變化幅度從大到小。
5.場地巖土分層及其水文地質特征
城東地塊場地地貌屬盆地巖溶準平原區地貌,河南地塊場地地貌屬盆地巖溶準平原區地貌及武江河流沖積階地。第四系覆蓋層為沖洪積與坡殘積地層,分布較廣泛,巖性種類簡單,但性質變化較大。工作區范圍內出露主要地層及其水文地質特征如下:
中下泥盆統桂頭群(D1-2gt):該地層富水性貧乏,為區內相對隔水地層,厚度438m~1344m。
上泥盆統天子嶺組(D3t):該地層含裂隙溶洞水,溶洞、暗河強烈發育,水量豐富,大泉、暗河流量104L/s~620.43L/s,為 HCO3—Ca·Mg型水。該地層富水性中等—強,為區內主要含水層,厚度330m~650m。
上泥盆統帽子峰組(D3m):含微弱裂隙溶洞水,大泉流量10L/s~23.1L/s,該地層富水性貧乏,為相對隔水地層。層厚22m~77m。
下石炭統孟公坳組(C1ym):該地層鉆孔涌水量一般為364m3/d~1484m3/d,為HCO3—Ca型水,該地層富水性中等—強富水,為區內主要含水層,層厚296m~424m。
下石炭統測水組(C1dc):該地層富水性貧乏,為相對隔水地層,泉水涌水量小于0.50L/s,層厚4m~46m。
侏羅系下統金雞組基巖(J1j):該地層富水性貧乏,為相對隔水地層,單井涌水量為0.064L/(s·m)。層厚140m~ 377m。
第四系(Q):該地層富水性貧乏,為相對隔水層。
6.環境地質水文地質問題及地下水污染源調查分析
6.1環境地質水文地質問題
據調查走訪,東莞東坑(樂昌)產業轉移工業園整園(城東地塊及河南地塊)無原生環境水文地質問題,包括天然劣質水分布(例如地下水As、F、Fe、Mn、Se等元素過量或者缺少)以及由此引發的地方性疾病(包括地方性氟超標,克山病、大骨節病,地方性甲狀腺腫)。但在本次工作調查區周邊(樂昌市廊田鎮巖前村)存在飲水型地氟病。
勘察期間,城東地塊區內工業場地已初具規模,周邊零星分布為居民區,東莞東坑(樂昌)產業轉移園工業園污水處理廠位于城東地塊內,于2011年12月底建成,設計規模為0.5萬噸/日。據調查走訪,園區內企業無地表水外排,區內包氣帶土層廣泛分布,地下水水位埋藏較深,地下水水質未受到園區內工業生產影響,總體狀況良好;河南地塊未進行工業開發,勘察范圍內以民居為主,水文地質條件仍維持原有狀態不變。
據調查走訪與收集資料分析,勘察區未發現由于過量抽取地下水而形成的地下漏斗或地面巖溶塌陷、土洞塌陷等不良地質現象,未發現地下暗河、巖溶洼地、漏斗、落水洞,未發現地裂縫與地面沉降。但在楊柳塘礦區鉛鋅礦區附近地段,據我隊的歷史資料,1972年開新斜井“突水”礦井被淹(突水量4300t/h),西瓜地產生大量塌陷,地面沉降,房屋開裂,井泉干枯;之后由于采用各種止水措施,加強對水患的治理,礦區地面塌陷基本停止。目前,該礦山還在生產中,因此仍不能完全排除因采礦活動抽排地下水引起的地面塌陷等地質災害問題。
6.2地下水污染源調查
勘查區河南地塊及城東地塊內有零星養豬場分布,其中河南地塊的養豬場仍在養殖,是區內地下水污染源之一。對勘察區地下水構成污染風險的主要為農業面源污染。此外,經實地調查走訪,在城東地塊東南、付村村西約700m、鉆孔ZK6附近,為原樂昌鐵礦礦山開采區域,勘察期間發現大量廢棄的尾砂(已形成了尾礦庫),是區內對地下水構成環境風險的主要污染源。在河南地塊,永業造紙廠位于勘察區外圍東側,是區內對地下水構成環境風險的可能污染源。
6.3地下水污染源成因分析
(1)場地及周邊地下水開發利用情況
區域地貌單元屬樂昌巖溶盆地,呈現為低山丘陵、巖溶盆地及武江沖積階地,在低山丘陵區,地下水水位埋藏較深,開采困難,當地村民多數于附近山上引山泉水作為飲用水,少數村以民井的形式零星開采地下水,部分地區有深井開采,如河南地塊北部的棉紡廠、農機廠利用深井開采地下水,但至今多數已閑置。經走訪調查,僅南岸村仍在利用勘察區內的上升泉作為當地村民的飲用水水源。
勘察期間,城東地塊西側的楊柳塘礦區鉛鋅礦仍在進行深部采礦活動,采礦過程中同時大量抽排地下水。
(2)地下水與周邊地表水水力聯系
具現場調查,場地地下水與周邊地表水水力聯系較密切,勘察區范圍內地表水體不發育,但其周邊地表水體較發育,勘察區周邊水體包括武江河、霜降河、付村河及廊田河(城東地塊東部的付村河匯入調查外圍南部的廊田河,城東地塊西部的霜降河與廊田河最終均匯入武江河)。河南地塊勘察區地表水體稍發育,東側毗鄰武江河,區內有二條小河溝通過。
城東地塊霜降河與廊田河地表水運移方向呈北東向匯入武江河,武江河地表水運移方向總體是北西向南東流。經調查走訪居民民井及鉆孔水位后,生成地下水水位等值線圖,城東地塊地下水總體運移方向為北東至南西方向,沿武江排泄;河南地塊地下水總體運移方向為北西至南東方向,沿武江排泄。
勘察場地地下水與地表水水力聯系大致如下:城東地塊豐水期降雨入滲后造成勘察區地下水水位升高,部分地下水排泄于勘察區外圍的河流,最后匯于武江;枯水期流經勘察區外圍的河流對勘察區內的地下水有一定的補給。
由此可知地下水資源對勘察區周邊的居民及社會生產的重要性,場地地下水與周邊地表水水力聯系較密切,地下水是一個開放系統,其脆弱程度的往往是各種外界因素共同作用的結果,所以當武江河受到污染時,污染水體會通過地下徑流補給的形式進入地下水,不但地下水的凈化功能會受到破壞,而且還會威脅到人類的發展和生存。
7.地下水污染防治建議
東莞東坑(樂昌)產業轉移工業園整園處于《廣東省地下水功能區劃》中的“武江韶關樂昌應急水源區”,編號為“H054402003W01”,水質現狀為Ⅰ-Ⅱ類,保護目標為Ⅱ類。主要指當前及規劃期內由于水量、水質和開采條件較差,開發利用難度較大或雖然有一定的開發利用潛力但規劃期內暫時不安排一定規模的開采,作為儲備未來水源的區域。勘察區所在場地區域地下水資源豐富,且是武江水資源的主要補給區。根據廣東省地表水功能區劃,武江在該區域水質執行Ⅱ類標準,屬一級水源保護區。
綜上所述,該區域的地下水環境敏感性極強,建議工作區規劃階段制定合理的產業發展目錄,限制重金屬污染型產業及水環境風險較大的產業進入勘察區,進而保證區域的地下水及地表水的生態安全。建議東莞東坑(樂昌)產業轉移工業園正式開發建設前,制定相關地下水環境應急預案,完善地下水環境監測網,強化土壤、地下水污染協同防治,并針對具體的工程項目進行更加具體的地下水環境影響評價。
8.結束語
隨著人口增加、經濟與城市的發展,水資源需求量迅速增加,水資源短缺已成為全球性問題。同時,由于水資源的開發利用及污染日益加重,水環境不斷惡化。因開發利用地下水而引起的許多環境水文地質問題,如區域地下水位持續下降、水質惡化、海水入侵、地面沉降等公害,對人民生活與工農業建設帶來了嚴重影響和巨大損失。如何做到地下水可持續利用,防止地下水公害的發生與發展,成為地下水管理的核心任務。
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