阜新煤礦開采區(qū)地下水污染評價研究

王萱 吳斌

【摘 要】煤礦區(qū)淺層地下水做為居民的基本生活飲用水源地，水質(zhì)的優(yōu)劣對于人類的各種活動和健康的適宜程度具有十分重要的意義。本次污染評價主要對硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度、硝酸鹽等5種一般化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評價， 按《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-1993）中III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對煤礦區(qū)淺層水進(jìn)行評價。阜新煤炭開采區(qū)根據(jù)評價結(jié)果進(jìn)行分區(qū)，將其分成飲用水合格區(qū)、飲用水不合格區(qū)和飲用水嚴(yán)重不合格區(qū)三區(qū)。分析其污染原因。

【關(guān)鍵詞】煤礦區(qū)；地下水；污染評價

0.前言

地下水污染評價是指污染源對地下水產(chǎn)生的實際污染效應(yīng)的評價，其主要目的是論證地下水污染程度，為污染治理提供依據(jù)，包括地下水污染評價與地下水環(huán)境質(zhì)量評價兩個方面。其中地下水環(huán)境質(zhì)量評價是指地下水質(zhì)對人類的各種活動和健康的適宜程度的評價。

煤礦區(qū)淺層地下水做為居民的基本生活飲用水源地，水質(zhì)的優(yōu)劣對于人類的各種活動和健康的適宜程度具有十分重要的意義?；诖耍础兜叵滤|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-1993）中III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水）對煤礦區(qū)淺層水進(jìn)行評價。

1.地理概況

遼寧省阜新市位于遼寧省西部，是一座因煤而興的資源型工業(yè)城市，東鄰沈陽，南臨渤海遼東灣，北經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市可達(dá)霍林河礦區(qū)，是遼寧省西部的交通要道，阜新煤礦區(qū)煤炭開采自1897年至今已有百余多年的歷史，是我國重要的煤炭生產(chǎn)基地。煤礦區(qū)地貌單元西側(cè)屬于遼西低山丘陵區(qū)的北部邊緣地帶，地面標(biāo)高121.00-209.00m；東側(cè)為醫(yī)巫閭山的西坡。地面標(biāo)高為206.30m-364.00m，中間為細(xì)河沖積河谷區(qū)，其間從上游到下游，分別為高林臺河、伊嗎圖河、湯頭河、清河等山間谷地。

2.評價因子的選擇

根據(jù)項目所采取的樣品分析測試結(jié)果，煤礦區(qū)地下水的污染以硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度等感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)為主，毒理學(xué)指標(biāo)以硝酸鹽（以氮計）為主。而重金屬類毒理學(xué)指標(biāo)均未超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)。因此，本次污染評價主要對硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度、硝酸鹽等5種一般化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評價。

3.地下水污染程度評價

根據(jù)各采樣點(diǎn)的計算結(jié)果，煤礦區(qū)地下水中各項污染指標(biāo)多從兩側(cè)山前向煤礦區(qū)開采區(qū)呈現(xiàn)逐漸加重的趨勢。不合格區(qū)多呈面狀分布于煤礦區(qū)，而嚴(yán)重不合格區(qū)僅呈點(diǎn)狀分布于新邱露天礦、韓家店、伊嗎圖及清河門等地區(qū)，污染指數(shù)在2.5-3.5之間。從污染項來看，地下水污染非常嚴(yán)重，地下水污染組份以硫酸鹽、硝酸鹽氮和總硬度為主。

4.綜合污染現(xiàn)狀評價結(jié)果

4.1生活飲用水合格區(qū)

生活飲用水合格區(qū)主要分布于細(xì)河左岸的上午木營子-小荒地、細(xì)河右岸的吐呼嚕-刑家屯及新邱北部的桃花營子等區(qū)域，面積62.99km2，占全區(qū)10.50%。地貌單元為低丘陵及伊嗎圖河、湯頭河上游河谷區(qū)。地下水污染程度較低，地下水基本在III類水質(zhì)以上，符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。該區(qū)煤礦活動強(qiáng)度微弱?；旧喜淮嬖诿喉肥懊禾慷逊e。煤矸石淋濾液對地下水污染作用較弱。但是該區(qū)仍有部分因子含量低于III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，例如硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽等，其含量分別在14.4-231mg/L、19.4-227mg/L、0-34.77mg/L之間。

4.2生活飲用水不合格區(qū)

生活飲用水不合格區(qū)大面積分布于細(xì)河河谷平原區(qū)的各煤礦開采區(qū)，面積508.50km2，占全區(qū)84.75%。地貌單元為細(xì)河沖洪積河谷平原區(qū)。地下水污染程度較高，地下水超標(biāo)嚴(yán)重，地下水大部分屬于IV類水或V類水。長期受煤矸石淋濾作用，地下水污染比較嚴(yán)重，硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物及總硬度等因子均有不同程度超標(biāo)，特別是礦化度多在1098-2143mg/L之間。

4.3生活飲用水嚴(yán)重不合格區(qū)

生活飲用水嚴(yán)重不合格區(qū)僅局部分布于阜新縣長營子鎮(zhèn)、新邱露天礦及韓家店、清河門、伊嗎圖等地，面積28.51km2，占全區(qū)4.75%。地下水污染程度高，地下水超標(biāo)非常嚴(yán)重，地下水大部分屬于超V類水，污染指數(shù)在2.5-3.5之間。從污染項來看，以硝酸鹽、總硬度及硫酸鹽的污染范圍最大、污染程度最重。硫酸鹽最高含量為1525mg/l，硝酸鹽最高含量為109.06mg/L，總硬度最高含量為2150mg/L。主要為各煤礦區(qū)尾礦庫所在地，區(qū)域長期長期受煤矸石淋濾作用，

5.污染原因分析

在阜新煤礦區(qū)對地下水的影響主要是由采礦活動引起的，主要表現(xiàn)為以下兩個方面：

5.1礦井水排放造成的水環(huán)境污染

煤炭資源在開采過程中，煤層、圍巖中的硫化物礦物與氧氣和水接觸，在微生物的催化作用下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的地球化學(xué)反應(yīng)，能夠產(chǎn)生酸性礦井水。礦井水的資源化利用率僅在20%左右，大量未經(jīng)處理的礦井水直接排放，在這些排放的有毒污染物包括：汞、鉛、鉻等重金屬；氟化物、氰化物等無機(jī)毒物以及無機(jī)酸、鹽類和無機(jī)懸浮物。由于酸性礦井水在地下與圍巖裂隙水存在著一定的水力聯(lián)系，這些有害有毒物質(zhì)的釋放將會對水環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。

5.2煤矸石固體廢物排放造成的水環(huán)境污染

露天堆放的煤矸石不僅壓占大量土地，而且由原來的還原環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸h(huán)境，加之長期風(fēng)化、降雨、降雪淋溶和自身所載水分的作用下，發(fā)生一系列的物理、化學(xué)變化，其含有的有害雜質(zhì)主要是硫化物，碳酸鹽類混合物，可溶性無機(jī)鹽鹽以及汞、砷、氟和氯等微量元素，隨淋溶水以溢流泉的形式溢出地表，使得許多有害物質(zhì)進(jìn)入了地表水體和農(nóng)田，給附近居民和牲畜的生存造成了威脅。

參考文獻(xiàn)：

[1] 谷朝君，潘穎.內(nèi)梅羅指數(shù)在地下水水質(zhì)評價中的應(yīng)用及存在問題[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2002，28（l09）：45-47.

[2]蘭雙雙，姜紀(jì)沂，王濱.基于物元可拓法的地下水水質(zhì)評價-以梨樹縣平原區(qū)淺層地下水為例[J].吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2009，39（4）722-727.

[3] 韓寶平，鄭世書.煤礦開采誘發(fā)的水文地質(zhì)效應(yīng)研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，1994，23（3）：70-77.

1