郑颖聪 肇庆市环境科学研究所 广东肇庆 526000
摘要：本文主要针对冶金工程对水文环境影响评价展开了探究，通过结合具体的研究实例，对项目概况作了系统的介绍，详细说明了相应的研究方法，并对研究所得结果作了阐述和讨论，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：冶金工程；水文环境；影响评价近年来，随着冶金工程建设规模的不断扩大，对周边环境的负面影响也随之加大，不仅直接造成对地表各种环境的破坏，甚至还影响地下水文环境的系统。因此，必须要做好有关的水文环境影响评价工作。基于此，本文就冶金工程对水文环境影响评价进行了探究，相信对进一步推动环境影响评价的工作能有一定的帮助。
1 项目概况某冶金工程建设项目地下水环境的基本情况如下：（1）区域水文地质条件复杂，不同类型地下水之间和地表水之间的水力联系多变（2）历史污染问题突出，污染源分散、隐蔽，污染范围及程度与当地工业发展历史密切相关，地下水环境状况较差；（3）建设项目排放的污染因子与历史积累的污染因子基本一致，已有地下水污染与可能造成的地下水污染不易区分；（4）虽然多个单位先后在区域上开展过大量地质勘探工作，但项目建设场区缺乏详细水文地质勘察工作，地下水监测条件有限。
2 研究方法2.1 目标含水层识别识别建设项目可能造成污染的含水层，分析其补给、径流、排泄条件，是认识和预测污染物在含水介质中的运移和扩散规律的基本前提。
（1）划分区域地下水系统根据含水岩组和构造发育特点，参考不同含水层水位动态数据，可将工作区范围内地下水划分为5个地下水系统。其中I，II为相互独立的两个石炭－二叠系岩溶水系统；III，IV为白垩系层间裂隙水系统，Q为系统内部第四系孔隙水范围；2个系统之间为侏罗系表层风化裂隙水系统（V）。项目场地位于北部白垩系地下水系统（IV）（以下简称白垩系地下水系统），根据区域地形地貌及地表分水岭，又可将白垩系地下水流动系统分为东、西2个二级地下水流动系统（IV1，IV2），二者以系统中部的低山为界。
区内白垩系东井组碎屑岩是一套以泥质粉砂岩类为主的巨厚地层，与下伏石炭－二叠系地层及侧向侏罗系地层均为角度不整合接触，其间由二叠系下统当冲组、上统斗岭组泥页岩、侏罗系下部泥质粉砂岩形成相对稳定隔水岩组，阻隔了与周边地下水系统的水力联系。因此，在构造体系及地层结构上，白垩系地下水系统具备了独立的边界条件，与周围其他地下水系统没有直接的水力联系。
（2）确定目标含水层项目周边矿区曾建立比较完整的地下水动态观测系统。系统内部主要地下水类型分为表层第四系孔隙水和下伏白垩系裂隙水，其中第四系孔隙水类型为潜水，白垩系裂隙水为承压水，白垩系裂隙含水层又分为上、下2个含水段。
白垩系地下水系统浅部第四系孔隙水是建设项目直接污染对象，白垩系含水层上部含水段是可能影响的间接污染对象，二者是评价及预测的目标含水层。
（3）地下水补给、径流、排泄条件分析根据地形地貌特点，白垩系裂隙水整体由南至北向绥江排泄。孔隙水则顺地形变化由地势较高处向低处排泄，在地形沟谷和低洼处渗出形成了湿地或冷浸田，继而缓慢排泄到地表的溪沟。
白垩系裂隙水的动态与降雨、蒸发密切相关，一般在雨季高峰期水位波动较大，滞后、延迟现象不明显。
2.2 地下水环境现状评价需通过对比地下水背景值，查明目前地下水环境相比于天然条件下的污染现状和污染因子的历史迁移情况，分析和预测项目建设可能对地下水环境造成的影响。
（1）获取地下水背景值地下水背景值是指在天然条件下，未经人为活动污染的地下水化学成分的天然含量。地下水背景值的获取途径有两种，其一是采集并分析同一地下水系统天然环境背景下的地下水样，其二是通过对比不同时期的历史地下水水质数据，结合工业发展历史筛选背景值。为了获取工作区地下水背景值，工作组收集了20世纪70～90年代的地下水水质监测结果，并按照地下水类型分类整理。
地下水历史水质监测数据表明，上世纪70～80年代，区内冶金工业生产范围有限，工业区早期的历史水质数据和远离工业区的水质监测结果可以作为区域不同类型地下水的背景值，其他不同时期受到不同程度污染的水质数据可作为对照值，用于分析地下水污染物积累及迁移规律。
（2）地下水污染现状评价通过将本次调查的水质现状监测结果与地下水背景值对比，可知区域范围内地下水已遭受一定程度的污染，污染元素以重金属成分为主，如Pb，污染严重的地区是重金属冶炼企业集中地区。整体上，浅层地下水比深层地下水污染物种类少、离子浓度低，区域南部比北部地下水水质要好。
工作区内的污染源主要包括工业生产废水、废气和随意堆存的废渣。
由于废水处理系统的建设滞后，工业生产废水及地面冲洗水、生活废水、初期雨水等废水直接外排，通过渗透作用对地下水体造成污染。含有重金属元素的废气，通过干、湿沉降大面积进入地下水体或进入土壤再通过降水的淋滤作用污染地下水体。废渣方面，各矿区选矿尾砂采用早期的尾矿库处置，其他大量废渣随意堆存，缺乏适当的防渗措施；在此情况下，重金属污染物随雨水及扬尘大量流失到周边水体、空气环境中，通过渗透及淋滤作用污染地下水。
综上，建设项目所在区域各种类型地下水目前都存在不同程度的污染。
污染源和污染途径的多样性，导致区内面状和点状污染长期共存。污染物从基岩裸露区通过渗透和淋滤作用进入地下水补给区含水层后，随着地下水渗流在含水介质中扩散形成污染晕，污染晕的范围取决于含水介质的弥散系数及渗透系数。因此，区域内深层地下水一定程度上表现出面源污染的特点。冶炼工业集中地区分散的点状污染源长期威胁地下水环境，则造成小范围内个别污染因子浓度偏高的现象。对于项目建设区所在白垩系地下水系统而言，土壤和第四系孔隙水受污染面积较大，但白垩系裂隙水污染范围较为局限，对比不同时期地下水对照值，可以认为本区地下水径流条件较差，并不利于污染元素的迁移。
3 结果与讨论通过调研多种资料得到的目标含水层和地下水污染现状的分析结果，不单可以指导监测和调查方案的设计、部署及实施，还是建立污染物运移数值模型的重要依据。
3.1 分层次调查地下水环境现状在查明区域地下水系统的基础上，初步判断技改项目的主要污染对象是项目场区及周边范围内白垩系地下水系统第四系孔隙水和白垩系上部含水段裂隙水，第四系松散堆积物和白垩系粉砂质承压含水层是目标含水层。
因此，调查工作不仅要全面把握区域地下水环境现状，而且要重点查明目标含水层地下水污染物积累、运移特点，尤其是拟建场区及周边区域。本次调查分3个层次进行，所采集水、土样均进行室内水质测样分析、土壤浸溶实验，不同层级及工作内容见表1：
（1）区域调查区根据工作区在产矿山揭露的区域水文地质条件及主要构造性质，确定区域调查范围控制面积约189km2，调查精度1/2.5万。调查目的主要是验证区域地下水系统的边界，查明不同类型地下水的污染现状以及环境水文地质问题。
（2）预测评价区根据白垩系地下水系统补给、径流、排泄条件确定预测评价区范围，控制面积约15km2，该范围内开展较大比例尺（1/1万）地下水环境现状调查和动态监测。目的是查明主要污染对象的岩性结构、厚度、含水与透水能力，调查目标含水层的主要污染源及污染途径。
（3）重点勘查区项目建设区及周边一定范围是地下水环境遭受污染影响最敏感的地段（带），这个敏感地段作为重点勘察评价区域（约0.7km2）。由于该区缺乏勘探控制点，水文地质工作精度不能完全满足地下水环境现状调查的要求，需集中开展更具针对性的大比例尺（1/2000）的水文地质钻探、抽水实验、弥散实验、包气带饱和渗透实验等环境水文地质调查、勘察和试验工作。目的是调查目标含水层岩性及富水性、获取含水层水文地质参数、监测地下水动态变化。
3.2 确定数值模型边界及水文地质参数在确定目标含水层的基础上，确定第四系堆积物和白垩系上段粉砂岩含水层是模拟预测的主要对象。根据目标含水层补给、径流、排泄条件，模拟区范围与现状调查的预测评价区空间范围一致。模拟南部边界为白垩系地下水系统（IV）与岩溶水系统（I）界限，二者间没有水力联系，地层岩性为二叠系下统当冲组、上统斗岭组泥页岩，因此概化为隔水边界。地表水系是白垩系地下水主要排泄途径，因此，3条地表河流作为北部及东西两侧定水头边界。根据白垩系地下水系统垂向特征分为4层，即第四系、相对弱透水层、白垩系上部含水段、底部隔水层，评价区概化为各向同性、三维非稳定流的地下水系统概念模型。
水文地质参数的选取主要依据现状调查所进行的野外和室内试验结果，并结合以往矿区各类水文地质试验数据资料确定，然后利用实际观测地下水位拟合模型，校正水文地质参数。
4 结论综上所述，冶金工程建设项目本身具有着高能耗、高耗水和高污染的特点，对周边的环境存在着极大影响，特别是对水文环境的影响。因此，我们需要重视水文环境影响评价的工作，严格要求和控制评价工作的质量，并要积极配合环评单位开展调查及评价工作，以减轻工程建设对水环境的污染，推动可持续发展进行。
参考文献：[1]王江莉、康静文.冶金类建设项目地下水环境影响评价方法探讨[J].科技情报开发与经济.2011（09）.[2]李建朋、李冬、陈晓丽、时进钢.污染型建设项目地下水环境影响评价几个关注点[J].北方环境.2013（10）.
论文作者:郑颖聪
论文发表刊物:《基层建设》2015年1期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：地下水论文; 白垩论文; 含水层论文; 地下论文; 系统论文; 水文地质论文; 评价论文; 《基层建设》2015年1期供稿论文;