河北平山縣某礦區(qū)資源開采對(duì)地下水環(huán)境影響分析

田佳輝

（河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000）

我國(guó)科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)對(duì)資源的利用強(qiáng)度也逐漸增大，不僅表現(xiàn)在資源數(shù)量上，而且體現(xiàn)不同礦種資源的開發(fā)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(duì)地下水資源環(huán)境的影響問題，使得礦區(qū)以及周邊地下水遭到不同程度的污染等，嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡[1]?；诖耍疚囊院颖逼缴娇h某礦區(qū)資源開采為例，分析采礦活動(dòng)對(duì)該區(qū)域地下水環(huán)境的影響。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)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(zhì)巖系出露于礦區(qū)西北側(cè)；寒武系、奧陶系主要位于礦區(qū)丘陵區(qū)域；上古生界以及中生界在礦區(qū)范圍內(nèi)出露較小，多呈零星狀分布于礦區(qū)丘陵區(qū)域；新生界主要分布于礦區(qū)平原區(qū)以及溝谷低洼區(qū)域，以第四系殘坡積物、洪積物等為主[2]。

礦區(qū)構(gòu)造較發(fā)育，以北北東向和南北向構(gòu)造最為發(fā)育，褶皺以北西向?yàn)橹?，伴生縱、橫張性斷裂系統(tǒng)；礦區(qū)構(gòu)造均有較為明顯的等距分布特征，控制著區(qū)域地層以及巖漿巖的分布規(guī)律。礦區(qū)巖漿巖較為發(fā)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(zhǎng)巖類為主，在空間上呈較為復(fù)雜的似層狀，對(duì)區(qū)域地下水起局部的阻擋作用，使得礦區(qū)地下水賦存狀態(tài)更加復(fù)雜化。

2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

2.1 礦區(qū)含水層特征

礦區(qū)含水層主要為下奧陶統(tǒng)碳酸鹽含水層、中奧陶統(tǒng)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(zhǎng)巖風(fēng)化裂隙含水層組。

其中，中奧陶統(tǒng)碳酸鹽含水層廣泛分布于礦區(qū)，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(gòu)造發(fā)育程度等影響，使得中奧陶統(tǒng)碳酸鹽含水層厚度、賦存狀態(tài)存在較大差異，導(dǎo)致該層的透水性、富水性等特征具有較大差異?？臻g上以位于礦區(qū)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(xiàn)為中等透水；河流北側(cè)區(qū)域根據(jù)含水特征可分為西部弱帶和東部強(qiáng)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(fā)育巖溶裂隙水，富水性強(qiáng)。

2.2 地下水補(bǔ)徑排條件

礦區(qū)內(nèi)地下水基本無(wú)外來(lái)的側(cè)向補(bǔ)給來(lái)源，地下水的補(bǔ)給方式主要有四種形式：一是河流的滲漏和灌入補(bǔ)給；二是地表大氣降水通過裸露在地表的灰?guī)r含水巖組補(bǔ)給地下水；三是礦區(qū)西北側(cè)分布有大面積的老地層，普遍發(fā)育風(fēng)化裂隙，形成了規(guī)?？捎^的風(fēng)化裂隙水，對(duì)該區(qū)域地下水進(jìn)行側(cè)向補(bǔ)給；四是地淺表第四系砂礫巖孔隙水的滲漏補(bǔ)給。根據(jù)水文鉆孔揭露發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源為河流的滲漏和灌入補(bǔ)給，占總補(bǔ)給量的一半以上，次為地表大氣降水通過裸露在地表的灰?guī)r含水巖組補(bǔ)給地下水。

礦區(qū)地下水水位為東低西高，總體排泄方向?yàn)樽晕飨驏|，且以礦區(qū)內(nèi)部河流為界分南北兩個(gè)方向排泄至礦區(qū)外側(cè)。

其中，南部區(qū)域地下水排泄時(shí)受南側(cè)斷裂破碎帶影響，受阻導(dǎo)致地下水水位較高。隨著近年來(lái)采礦活動(dòng)的加劇，礦區(qū)排水量逐漸增加，在礦區(qū)局部地區(qū)形成了降落漏斗區(qū)，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(yán)重的威脅著礦山生產(chǎn)安全。

3 礦區(qū)資源開采對(duì)地下水環(huán)境影響分析

3.1 地下水水位的影響

礦區(qū)地下水基本無(wú)外來(lái)的側(cè)向補(bǔ)給來(lái)源，地下水補(bǔ)給來(lái)源由主要有四種形式，即礦區(qū)所處的水文地質(zhì)單元較孤立。因此，隨著采礦活動(dòng)的加強(qiáng)以及深部資源的開發(fā)與利用，使得地下水資源的排泄量大于補(bǔ)給量，造成地下水水位明顯變化的趨勢(shì)。根據(jù)不同采礦標(biāo)高預(yù)測(cè)，礦井開采時(shí)對(duì)礦區(qū)地下水水位影響較為明顯，主要對(duì)礦區(qū)及周邊區(qū)域的地下水影響較大，但對(duì)更大區(qū)域的地下水水位影響可忽略不計(jì)，即不影響其他附近區(qū)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(lái)源于礦山生產(chǎn)污水以及礦石中的重金屬元素、揚(yáng)塵等。本文主要對(duì)礦山生產(chǎn)污水進(jìn)行分析。根據(jù)礦山生產(chǎn)規(guī)模數(shù)據(jù)顯示，礦山廢水日生產(chǎn)量為60m3，礦山安裝了污水處理系統(tǒng)，計(jì)算時(shí)按照進(jìn)入污管道的10%計(jì)算[3]。預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)污染物質(zhì)在地下水自身補(bǔ)徑排動(dòng)力作用下自西向東運(yùn)移，在運(yùn)移過程中隨著運(yùn)移距離的增長(zhǎng)污染物質(zhì)濃度逐漸降低，即礦區(qū)污染主要從礦區(qū)西部開始，逐漸向東部擴(kuò)散。根據(jù)污染預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，若為無(wú)防滲時(shí)產(chǎn)生污染，以30年影響范圍計(jì)算，未超出地下水三類標(biāo)準(zhǔn)的范圍為1.2km2，超出地下水三類標(biāo)準(zhǔn)范圍為2.3km2。

此外，由于礦區(qū)生活水源主要來(lái)自于深部的深層巖溶水，與地淺表的潛水之間存在較穩(wěn)定的粉砂質(zhì)粘土層阻擋作用，若在分層止水水成井質(zhì)量完好的前提下，地淺表的第四系砂礫層孔隙水以及礦區(qū)風(fēng)化裂隙水對(duì)地下水的補(bǔ)給較弱。結(jié)合礦區(qū)巖溶水水頭與區(qū)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(chǎn)資源開采對(duì)該區(qū)域地下水的污染程度較低，可通過加強(qiáng)污染水源凈化處理后再排泄等措施防治污染風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，資源開發(fā)利用對(duì)地下水的影響較大，如何處理好資源綜合利用與地下水環(huán)境和諧發(fā)展是當(dāng)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(shè)的推進(jìn)，加強(qiáng)資源開采對(duì)地下水環(huán)境影響的研究是十分有必要的。本文分析了河北某礦區(qū)資源開采對(duì)地下水的影響，認(rèn)為采礦活動(dòng)對(duì)礦區(qū)及周邊地下水的水位影響較大，對(duì)更深的承壓含水層水位影響較弱；對(duì)地下水的污染范圍較小，且具有自西向東污染的趨勢(shì)，可通過加強(qiáng)污染水源凈化處理后再排泄等措施防治污染風(fēng)險(xiǎn)。