某金礦山建設項目地下水環境現狀調查和評價研究

梁 珊

（江西省地質局九O二大隊，江西 新余 338000）

本研究項目通過開展資料收集、現場實地踏勘、評價區內環境水文地質條件調查、場地水文地質條件調查、環境水文地質勘察與試驗（包括滲水試驗）、地下水污染源調查、地下水環境現狀監測等多項工作手段，進行地下水環境現狀調查和評價，根據調查和評價結果制定相應的保護措施。

1 金礦山建設項目基本概況

金礦山采用平硐、豎井加斜井開拓方式，采礦方法為全面法和房柱法，開采深度為+334m至-153m。+123m中段采用平硐開拓，+85m中段采用斜井開拓，+50m中段采用豎井開拓。+123m中段以上基本采空，現主要在+85m中段開采 V1 和 V2礦體，+50m中段尚未采礦。選礦工藝以浮選為主，最終產品為金精礦，該金礦山主要用水磨機、氰化法選礦。選廠規模達到 300噸礦石/日，設計年生產能力為5萬噸/年，選礦回收率為 85%～86.3%。

根據工程初步分析，該金礦山為有色金屬類采選（含單獨尾礦庫），地下水環境影響評價項目類別總體屬于I類。調查評價區內,居民用水均接通城市管網,地下水環境敏感程度為不敏感。本項目評價工作等級為二級評價。調查評價區內的雙橋山群與第四系地下水分布區，地下水水質環境功能屬Ⅲ類區，詳見圖1。

圖1 建設項目地下水環境影響評價區范圍和監測布點圖

2 地下水環境影響識別

施工期：對地下水環境可能造成影響的工程活動為土建和防滲設施建設。施工人員生活污水和施工廢水隨意排放后下滲進入包氣帶含水層，或者施工人員生活廢渣在雨水淋浸作用下淋濾液下滲進入包氣帶含水層后，會對地下水水質產生污染。

運行期和維護管理期：主要是井下用水、選廠用水和生活用水。供水條件基本不會影響項目四周的地下水水位和居民的供水安全。井下采用揚升式集中排水系統排水，排出地表水一部分返供井下作生產用水，大部分供選廠用水。生活污水經化糞池或隔油池處理后用于綠化或地面灑水。正常情況下，生活污水、脫水車間及尾礦庫污水、堆浸場廢水不會對地下水環境產生影響；在事故狀態下，未經處理的脫水車間及尾礦庫污水、堆浸場廢水外泄下滲，有可能對地下水環境造成影響[2]。

3 評價區環境水文地質條件調查

3.1 地下水類型及賦存特征

評價區大部分處于丘陵區，地形切割較強烈，山勢較陡峻。按含水介質和水力性質不同，將地下水主要分為第四系松散孔隙潛水、基巖風化帶裂隙水和構造裂隙水三大類。風化帶以下新鮮基巖巖石大多致密，裂隙不發育，主要為雙橋山群第三巖組絹云母千枚巖，為基巖隔水層[3]。

3.2 地下水補徑排條件及動態特征

地下水補給：第四系接受大氣降水及山麓地帶基巖裂隙水的側向補，轉化為第四系孔隙水。另外，大氣降水及第四系孔隙水滲入及基巖風化帶轉化為風化帶裂隙水，并從高處往低處徑流。在徑流途中，少部分通過巖石裂隙及斷層破碎帶滲入深部，成為構造裂隙水。

地下水徑流：區內地下水徑流主要受調查區地形地貌和含水層系統結構的控制，地下水徑流總體趨勢為由北向南徑流。

地下水排泄：主要是以泉水的形式排出。另外，第四系與雙橋山群地下水蒸發、向下游徑流及人工開采方式排泄。因此，調查區地下水補徑排具有就地補給，就地排泄特點。

地下水動態變化主要受大氣降水的影響，降水通過風化帶滲入地下水，補給地下水。豐水期，地下水位上升，泉流量增大；枯水期，水位下降，泉流量減少。

4 場地環境水文地質條件

調查區含水層有兩個，分別為第四系含水層和雙橋山群含水層,為上下疊置關系。

第四系含水層的含水介質為粘土、粉砂土、碎石，厚0m～15m，水位埋深在2m～5m；雙橋山群含水層的含水介質為千枚巖，厚度較大，＞200m，水位埋深在9m左右。調查區地下水主要接受大氣降水補給，從北向南徑流。

5 環境水文地質勘察與試驗

5.1 包氣帶滲水試驗及防污性能評價

試驗方法為雙環法，內環直徑D為22cm，外環直徑D為40cm，本次工作共布置了兩組滲水試驗，分別位于堆浸場和選礦廠周邊。在滲水試驗后期，水位下降速率基本穩定，表明包氣帶土壤水平吸滲對垂向滲透影響較小，入滲以垂向為主，利用此時的滲水試驗數據計算包氣帶垂向滲透系數。

利用廠區兩組試驗點在滲水穩定時段的觀測數據，計算出包氣帶中細砂垂直滲透系數介于0.00004～0.00024cm/s間，滲透系數1×10-6cm/s＜k≤1×10-4cm/s，表明在廠區地區，包氣帶防污性中等。

5.2 含水層易污性評價

地下水水位埋藏較淺，據調查水位埋深大部分在1～5m；試驗又表明，滲透系數介于0.00004～0.00024cm/s間，表明包氣帶滲透性中等。地下水位埋深小、包氣帶滲透性中等，因此場地的潛水含水層，屬較易污染潛水含水層。

6 地下水污染源調查

主要是礦山采選礦、生活污水和生活垃圾、農業種植污染源。礦山采礦選礦的生產廢水會及時處理，盡量回用于生產。人口居住較為分散，生活垃圾及時收集定期清運，對地下水影響不大。生活污水經化糞池處理，餐飲污水經隔油池簡單處理后，用于綠化或澆灌種植，對地下水可能會有一定的影響。區內生活污染源特征為點多分散，但污染量少。

本建設項目運行和維護管理期事故狀態下生活污水，脫水車間、尾礦庫和堆浸場廢水泄露下滲為主要的污染源。

7 地下水環境現狀監測

7.1 地下水環境敏感點

環境敏感點是堆浸場和脫水車間及尾礦庫下游居民周邊的開采井。本次地下水環境敏感點調查工作共采集開采井點25個，泉點1處。

7.2 水位調查及監測

在調查評價區，開展了對第四系與雙橋山群兩個含水層的地下水位統測工作。充分考慮項目建設內容的布局（堆浸場、尾礦庫、脫水車間、選場等）、污染源位置、地下水徑流特點、區內水位統測點分布特征、地形地貌等因素，部署了26個地下水水位監測點。

7.3 地下水水質監測及評價

水質監測的點位布置重點考慮了污染源分布、地表水地下水徑流特征及現有開采井分布特征等因素，共設置5個監測點位，共采集5組水樣，采集時間為平水期，布置的監測點位分布、點位數量、點位采樣頻率基本滿足環境現狀調查需求。

地下水水質監測項目主要根據該區域地下水環境背景特征和本項目建設開發期間污染特征結合地下水環境監測技術規范確定，共確定26項監測因子，分別為：pH、懸浮物、總硬度、溶解性總固體、高錳酸鉀指數、化學需氧量、氨氮、銅、鉛、鋅、鎘、鐵、錳、砷、汞、鉻（六價）、總大腸菌群、細菌總數、揮發酚、石油類、氰化物、F-、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-。

本次監測結果評價依據采用《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）中的Ⅲ類水質標準。評價方法采用標準指數法[1]（通過計算檢測結果與標準限值的比值，當比值大于1時，則表示水質超標，比值越大，則超標倍數越大，水質污染越嚴重；比值小于等于1，則表示在標準限值內，未超標）。

7.4 監測結果分析

現狀地下水環境中，5個水質監測點測試結果表明，除pH值在局部地段存在超標現象，其他因子濃度值均在標準限值內。總體而言，水質基本符合《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）Ⅲ類標準。

8 結論

（1）評價區第四系含水層與雙橋山群含水層,上下疊置，其間無有效隔水層，構成了一個統一含水層。第四系與雙橋山群含水層富水性一般，厚度小，是區內重要供水層位。上部第四系地下水位埋藏淺，包氣帶巖性主要為碎石、粘土，因此含水層防污性能弱，易受污染。

（2）露天開采標高位于區域侵蝕基準面以上，且地下水由大氣降雨補給。本工程采用泵將露天采坑廢水泵入調節池。因此，本工程露天開采對地下水水質和水量影響較小。礦山地下開采，據調查及監測評價，除pH值在局部地段存在超標現象，其它因子均在標準限值內，基本符合《地下水質量標準》Ⅲ類標準。

（3）正常情況下，項目建設期、運行期及維護期，嚴格執行相應的環保措施前提下，基本上不會對地下水環境造成影響。在事故狀態下，堆浸場、脫水車間及尾礦庫污水產生持續性滲漏時，對地下水環境影響較大。

結合評價區內地下水環境影響分析、預測及評價結果，礦山需要設置地下水防滲、地下水污染監測、風險事故應急措施等地下水污染預防措施，并加強人員管理，在項目全過程嚴格執行相關措施，預防水污染。