余昌輝 魏哲齊 徐超 王俊杰 竇祺楓 鄭翔
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊 昌吉 831100)
本工程位于天山中段南麓、卻勒塔格山北緣的山間盆地,屬渭干河上游流域。重點研究項目涉及的站場(采氣井、集氣站、油氣處理廠等)和環(huán)保設(shè)施(污水蒸發(fā)池、固體廢物填埋場等)對地下水環(huán)境影響的評價和研究,提出有針對性的地下水污染防控措施,制定地下水環(huán)境影響跟蹤監(jiān)測計劃和應(yīng)急預(yù)案。
工程區(qū)地處卻勒塔格山北緣山前沖洪積扇,總體地勢為北高南低、西高東低。北部為剝蝕構(gòu)造低山丘陵,海拔一般1640~1940 米,地表植被稀少;中部是山前沖洪積平原,近似呈東西向展布,海拔一般1140~1440米,地面坡降約12.4‰左右;南部為沖洪積細土平原區(qū),地表植被發(fā)育良好,植被茂盛。
工程區(qū)出露的地層有新近系(N)和第四系(Q)。新近系地層呈寬條帶狀東西向分布于北部和東南角的丘陵區(qū),巖性為淡黃色、灰色中礫、粗粒礫巖,夾粗粒礫砂巖及圓礫巖,常被第四系下更新統(tǒng)地層不整合覆蓋。第四系地層分布廣泛,成因類型主要有沖積、洪積、沖洪積,主要為全新統(tǒng)-上更新統(tǒng)沖積層(Q3-4al)、洪積層(Q3-4pl)、沖洪積層(Q3-4apl)和全新統(tǒng)沖積層(Q4al),巖性為松散沉積物。
工程區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造,包括褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。工程區(qū)北部屬南天山向斜褶皺帶的哈雷克套復(fù)背斜;中部為地槽與地臺過渡帶的庫車山前坳陷;南部邊緣屬塔里木臺地。工程區(qū)斷裂變動不甚發(fā)育,一般斷裂走向近東西向,以逆斷層或逆掩斷層為主。斷層形成多受構(gòu)造運動影響,大部分位于背斜軸部,斷層層面北傾,傾角為高角度。
工程區(qū)位于拜城盆地的中部和東部。工程區(qū)北部是以碎屑巖類裂隙-孔隙含水層分布的克孜爾低山丘陵區(qū);在山區(qū)河谷分布著單一結(jié)構(gòu)的潛水含水層,含水層巖性主要為卵礫石;中部和南部的大部分地段是以單一結(jié)構(gòu)的潛水含水層為主的礫質(zhì)平原,含水層巖性以卵礫石、砂礫石為主;在西南和東南的局部地段是以雙層及多層結(jié)構(gòu)的潛水-承壓水含水層為主的細土平原,含水層巖性以中粗砂、細砂、粉砂和砂礫石為主。第四系松散巖類孔隙潛水的化學(xué)類型自西向東、自北向南表現(xiàn)出明顯的水平分帶規(guī)律性,從重碳酸鹽水→硫酸鹽水→氯化物水;碎屑巖類裂隙孔隙水地下水化學(xué)類型普遍呈Cl·SO4型和Cl型水。
工程區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測依據(jù)工程建設(shè)布置,并結(jié)合區(qū)域地下水流動特征,對重要地下水敏感點和水源地共布設(shè)16個地下水監(jiān)測點進行取樣分析。根據(jù)《地下水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 164-2004)并結(jié)合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749-2006)以及本項目潛在污染特征因子考慮,地下水水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測因子選取以下23 項:Cl-、SO42-、總硬度、TDS、PH、NH4+、NO32-、NO2-、CODMn、Fe、揮發(fā)性酚類、氰化物、As、Hg、Cr6-、Pb、F-、Cd、Mn、BOD5、硫化物、石油類、總大腸菌群。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則-地下水環(huán)境》(HJ 610-2011)中地下水水質(zhì)評價方法,采用標準指數(shù)法進行評價,標準指數(shù)>1,表明該水質(zhì)因子已超過了規(guī)定的水質(zhì)標準,指數(shù)值越大,超標越嚴重。
對于評價標準為定值的水質(zhì)因子,其標準指數(shù)計算公式為:
式中:Pi—第i個水質(zhì)因子的標準指數(shù),無量綱;Ci—第i個水質(zhì)因子的監(jiān)測濃度值,mg/L;Csi—第i個水質(zhì)因子的標準濃度值,mg/L。
從總體上來看,工程區(qū)個別地下水監(jiān)測點除反映干旱區(qū)地下水水化學(xué)特征指標的硫酸根離子、總硬度監(jiān)測因子超標,并且僅有極少數(shù)監(jiān)測點氟化物、硫化物和總大腸菌群因子超標之外,地下水質(zhì)量整體現(xiàn)狀較好,均符合國家《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93)中的Ⅲ類標準和《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749-2006)。其中,總大腸菌群因子超標,可能是因為取樣的容器、水樣采集和運輸過程中,無法達到無菌操作的嚴格條件要求,導(dǎo)致總大腸菌群因子超標。
本次預(yù)測主要用來模擬COD 和石油類污染物,通過池底和池壁滲透進入地下含水層,并污染地下水的情形。其中COD的來源主要為污水蒸發(fā)池中的生活廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水;而石油類污染物的主要來源為含有石油的固體廢棄物,經(jīng)由降水淋濾作用或其他意外因素,滲透進入含水層。通過本次建立的地下水水流和溶質(zhì)運移模型分析,污染事故發(fā)生后,污染暈的擴展幾乎都是沿著地下水流線方向,呈橢圓形,同時污染暈整體濃度不斷下降??拷哟驳牡叵滤鲌鰧ξ廴緯灥陌l(fā)展產(chǎn)生顯著影響,污染暈隨河水流向迅速擴展。透水性較差的低山丘陵地區(qū),污染暈的遷移速度較為緩慢,顯著慢于山前平原區(qū)的污染源。本工程的COD 污染影響較為持久,但生活廢水的COD濃度較低,水量也較小,石油類污染物雖然濃度較大,但泄漏量很小,可能出現(xiàn)的石油類污染物泄漏量更是十分有限。
經(jīng)過對工程區(qū)完整20 年預(yù)測,發(fā)現(xiàn)在100d、300d、1000d、10a、20a 的所有已提取的時間節(jié)點上,COD和石油類污染物超標區(qū)域的最大運移距離全部控制在較小的范圍內(nèi),即使有非正常工況下的泄漏事故出現(xiàn),污染物在短期內(nèi)和長期內(nèi)均不會對工程區(qū)的地下水環(huán)境產(chǎn)生顯著的影響。同時所有地下水敏感點都在污染暈范圍以外,因此該項目的工業(yè)生產(chǎn)并不會對下游綠洲區(qū)的地下水環(huán)境造成明顯的影響。
工程區(qū)地下水防污控制原則,應(yīng)堅持“注重源頭控制、強化監(jiān)測手段、污水集中處理、完善應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)”的原則,其宗旨是采取主動控制,避免廢水泄漏事故及灰場防滲措施失效事故的發(fā)生,但若發(fā)生事故,則采取應(yīng)急響應(yīng)處理辦法,盡最快速度處理,嚴防污染物進入地下水環(huán)境造成不良影響。
工程區(qū)地下水現(xiàn)狀環(huán)境質(zhì)量整體較好,預(yù)測模擬污染源為COD和石油類污染物。COD污染影響較為持久,但濃度較低,水量也較小,石油類污染物雖然濃度較大,但泄漏量很小。在20年的預(yù)測期內(nèi),超標區(qū)域始終都沒有影響到附近的地下水敏感點,即使有非正常工況下的泄漏事故出現(xiàn),污染物在短期內(nèi)和長期內(nèi)均不會對工程區(qū)及下游綠洲區(qū)的地下水環(huán)境造成明顯的影響。為確保工程區(qū)域居民飲用水安全,應(yīng)對工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地下水敏感點水質(zhì)進行定期監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)地下水水質(zhì)污染,及時控制。一旦出現(xiàn)地下水污染事故,立即啟動應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置辦法,控制地下水污染。