魯中礦業(yè)生產(chǎn)對區(qū)域水環(huán)境影響分析

張 明，曹英杰

（魯中礦業(yè)有限公司，山東 濟南 271113）

魯中礦業(yè)有限公司地處濟南市萊蕪區(qū)張家洼街道辦事處，是我國重點地下黑色金屬礦山企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模為250萬t/a，選礦廠設(shè)計選礦能力達到350萬t/a。礦區(qū)產(chǎn)生的廢水主要來源為生活污水（37 947.7 m3/a）、礦井涌水（2 574.51 m3/d）、超純水制備排水（11 484 m3/a）、選礦廠選礦廢水（107.32萬m3/a）、脫鹽水站排污水（4 320 m3/a）、化驗室器皿兩次清洗之后產(chǎn)生的清洗廢水（30.97 m3/a）等。

1 礦區(qū)生產(chǎn)對水環(huán)境的影響

1）礦山排水對生產(chǎn)生活用水的影響。根據(jù)礦床的水文地質(zhì)特征，采掘巷道內(nèi)的涌水主要來自閃長巖和大理巖內(nèi)的裂隙水，包括巖層底板閃長巖裂隙承壓水、礦床南部奧陶系大理巖裂隙承壓水、礦床西部及西南部奧陶系大理巖裂隙承壓水。由于所在地地下水水質(zhì)苦澀、礦化度高且?guī)r石含水性微弱，在井下水疏干排水范圍內(nèi)，沒有取自大理巖和閃長巖等深層地下水的供水井，因此礦山排水對生產(chǎn)生活用水沒有影響。

2）尾礦庫滲透水對地下水的影響。尾礦壩下游御駕泉溝出露的基巖地層為混合花崗巖、石灰?guī)r，屬煤系地層及第三系紅板巖，巖層平均厚度大于300 m，且含水性和透水性極差，隔水性能良好。因此，尾礦庫滲透水不會影響到深部的地下水系統(tǒng)。由于壩前第四系土層為粉質(zhì)粘土層，滲透性和含水性較差，滲漏水多以上層滯水的形式存在，通過蒸發(fā)的形式被消耗掉，其對下游的第四系淺水層的影響也微乎其微。

3）改河工程對地下水系統(tǒng)的影響。南山陽河流經(jīng)地段第四系地層下普遍發(fā)育有厚度300 m左右的第三系紅板巖隔水巖層，因此第四系地下水系統(tǒng)與深部基巖地下水系統(tǒng)相對獨立，二者之間沒有水力聯(lián)系，改河工程對深部基巖地下水系統(tǒng)沒有影響。

4）礦區(qū)防滲處理措施。礦區(qū)做了防滲處理，并在采礦工程、選礦工程等污染區(qū)采取不同的防滲處理措施。一是在沿方下河?xùn)|岸和塌陷區(qū)之間修建長1 409.6 m的截潛防滲墻和防洪堤；二是在南山陽河穿萊明路涵洞出口處設(shè)置沉砂池，沿萊明路向南砌筑長719 m、寬4 m、高3 m的暗渠，水流通過已有排洪溝經(jīng)崔家莊村和張家洼村，于張家洼村以西匯入沙河；三是井下水倉采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行防滲處理；四是各風(fēng)井工業(yè)場地采取了混凝土硬化措施；五是在選礦廠、小官莊、張家洼等工業(yè)場地設(shè)置事故水池，危廢暫存間設(shè)置圍堰等，以防泄漏的危險廢物污染環(huán)境。另外，由于設(shè)置了排水倒排系統(tǒng)，可將處理泄漏事故時可能產(chǎn)生的地面清洗廢水引至場地事故水池，防止泄漏的危險廢物及事故處理廢水滲入地下而污染地下水。

2 礦區(qū)生產(chǎn)對地下水的影響

1）對地下水水位、水量的影響。該礦區(qū)于20世紀(jì)70年代首次開采，現(xiàn)狀采礦生產(chǎn)能力250萬t/a。在采礦工程運行期間，隨著開拓巷道水平的不斷降低，礦坑影響范圍內(nèi)的含水層基本被疏干，從而形成降水漏斗，導(dǎo)致礦區(qū)地下水水位的下降，對礦坑周圍的灌溉形成一定的影響。

第三系官莊組的黏土質(zhì)砂礫巖地層的厚度為200～700 m。礦層開采后，將會破壞礦區(qū)內(nèi)第三系黏土質(zhì)砂礫巖裂隙水含水巖組，礦坑排水使該含水巖組及礦區(qū)內(nèi)奧陶系大理巖灰?guī)r含水層的地下水水位下降。但由于第三系隔水層層厚巨大，礦坑排水對第四系松散巖類孔隙含水層的地下水影響不大。

2）對地下水水質(zhì)的影響。在選礦廠和尾礦庫的上、下游設(shè)置監(jiān)測點對礦區(qū)地下水水質(zhì)情況進行監(jiān)測。尾礦庫下游設(shè)置了2個監(jiān)控井，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，其中1個下游監(jiān)控井總硬度、硫酸鹽、總大腸菌群超標(biāo)，其余指標(biāo)均滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求，另外1個下游監(jiān)控井除總大腸菌群超標(biāo)外，其余指標(biāo)均達標(biāo)。由于尾礦庫上游監(jiān)控井得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)也存在總大腸菌群超標(biāo)的現(xiàn)象，因此不能證明相關(guān)指標(biāo)超標(biāo)與尾礦庫生產(chǎn)有直接關(guān)聯(lián)。總體而言，尾礦庫對周圍地下水環(huán)境影響較小。

選礦廠下游的白龍店村監(jiān)測點水體的硝酸鹽氮、總大腸菌群均超標(biāo)；選礦廠下游西鄒村監(jiān)測點水體的總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽氮、硝酸鹽氮、總大腸菌群5項指標(biāo)存在超標(biāo)現(xiàn)象；選礦廠上游西生活區(qū)監(jiān)測點水體的總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽氮、總大腸菌群4項指標(biāo)超標(biāo)，其余指標(biāo)均滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。選礦廠上下游水質(zhì)超標(biāo)因子無明顯規(guī)律，由此可見，硝酸鹽氮、總大腸菌群、總硬度、溶解性總固體超標(biāo)現(xiàn)象具有區(qū)域性，考慮主要受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)以及區(qū)域水源的影響。在對選礦廠開工建設(shè)前做環(huán)境評價時，在南山陽村監(jiān)測點進行了水質(zhì)監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)對比，共同監(jiān)測指標(biāo)有pH值、鐵、鈷、鎳、銅、亞硝酸鹽6項。通過對比可知，鐵、鈷、鎳、銅、亞硝酸鹽5項指標(biāo)均有不同程度的降低，區(qū)域水質(zhì)總體呈改善趨勢。因此，選礦廠的運行未造成區(qū)域地下水水質(zhì)的惡化。

3 污水處理及排放情況

1）礦區(qū)生活污水處理采用A/A/O生物脫氮除磷、混凝沉淀和過濾工藝。根據(jù)山東省省控及以上重點監(jiān)管企業(yè)自行監(jiān)測方案發(fā)布的數(shù)據(jù)，魯中礦業(yè)廢水出水水質(zhì)中COD、NH3-N、總氮、總磷等指標(biāo)均符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 A/A/O工藝污水處理工藝流程圖

2）礦井涌水經(jīng)排水系統(tǒng)排至小官莊-400 m水倉（2 600 m3）和-500 m水倉（2 500 m3），全部被回收利用于選礦廠工藝用水、小官莊井下破碎系統(tǒng)降塵用水以及井下鑿巖、抑塵用水，不進行外排。礦坑涌水的有效利用減少了小官莊礦井及選礦廠自來水的用量，節(jié)約了水資源，也符合清潔生產(chǎn)的要求，減少了對區(qū)域環(huán)境的污染。

3）選礦廢水排至28 m高效濃縮池與45 m尾礦濃縮池，濃縮后尾礦濃度為41%左右，由兩級泵站加壓輸送入尾礦庫。尾礦水中添加3#絮凝劑加速其沉淀，在庫內(nèi)沉淀澄清后，經(jīng)溢塔井進入壩下消力池，最終作為凈環(huán)水回用于選礦生產(chǎn)。

4）鍋爐脫鹽水站制水過程中會產(chǎn)生少量的污水，該部分污水水質(zhì)可以滿足選礦廠工藝用水需求，因此全部回用于與選礦廠工藝用水補水。

5）空壓機用超純水制備排水、化驗室器皿二次清洗之后的廢水經(jīng)處理滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》B等級標(biāo)準(zhǔn)后，排入市政管網(wǎng)。然后經(jīng)葛洲壩水務(wù)（萊蕪）有限公司（東廠）處理滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)后排放至嘶馬河。

4 結(jié)語

魯中礦業(yè)礦區(qū)內(nèi)采礦、選礦工程等污染區(qū)均采取了防滲措施，未對區(qū)域地下水環(huán)境造成明顯惡化。該區(qū)域距離水源地較遠，不在水源井及水源地保護區(qū)地下水流向的上游，對附近的水源地基本無影響。為進一步消除礦業(yè)生產(chǎn)對水環(huán)境影響，魯中礦業(yè)制定了地下水環(huán)境監(jiān)測管理體系及地下水環(huán)境影響跟蹤監(jiān)測計劃，對區(qū)域水環(huán)境進行定期監(jiān)測，可以做到及時發(fā)現(xiàn)、及時補救地下水污染問題。并加強了對采選工程以及尾礦庫的管理，避免礦區(qū)生產(chǎn)運行對水環(huán)境造成嚴重影響。