草原區(qū)露天煤礦開發(fā)地下水水質影響評價?

郭二果蔡 煜馬 靜王海英馬 晴

(1.呼和浩特市環(huán)境科學研究所,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010030; 2.呼和浩特市環(huán)境監(jiān)測中心站,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010030; 3.呼和浩特市環(huán)境保護局,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010011)

★節(jié)能與環(huán)保★

草原區(qū)露天煤礦開發(fā)地下水水質影響評價?

郭二果1,2蔡 煜1,3馬 靜1王海英1馬 晴1

(1.呼和浩特市環(huán)境科學研究所,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010030; 2.呼和浩特市環(huán)境監(jiān)測中心站,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010030; 3.呼和浩特市環(huán)境保護局,內蒙古自治區(qū)呼和浩特市,010011)

為研究露天煤礦對地下水水質的影響,于2010－2011年開展了后評估調研和水質監(jiān)測,并結合搜集環(huán)評時現(xiàn)狀(2005年)、后續(xù)竣工驗收資料(2012年),對勝利一號露天煤礦周邊地下水水質進行回顧性評價。與勝利一號露天煤礦環(huán)評時現(xiàn)狀相比,地下水總硬度、硫酸鹽、氟化物濃度明顯升高,氯化物變化幅度不大,個別監(jiān)測井氯化物濃度呈下降趨勢;濁度、色度、大腸菌群數(shù)量大幅下降;錳的濃度比環(huán)評時有所下降,但絕對濃度相對較高(超標);鐵的濃度在不同監(jiān)測點處變化規(guī)律不一樣。

草原區(qū) 露天煤礦 地下水水質 回顧性評價

在我國內蒙古、新疆、青海、貴州等草原地區(qū)分布著大量露天煤礦,這些地區(qū)煤炭基礎儲量占全國煤炭儲量的80%以上。由于礦坑水排放、含水層疏干、排土場淋溶以及采動破壞等因素,打破了地下水原有的平衡狀態(tài)和循環(huán)關系,目前有關煤礦開發(fā)對地下水水質的影響研究多集中在煤礦不同含水層水質類型、水質現(xiàn)狀評價方法和模式上。本文以地處內蒙古錫林浩特草原地區(qū)的勝利一號露天煤礦為研究對象,對煤礦開發(fā)后的地下水水質影響進行回顧性評價,為煤炭資源開發(fā)項目的環(huán)境影響后評價提供參考性思路,同時也為煤炭建設項目地下水水質影響評價提供實例性依據(jù)。

1 研究地區(qū)概況

1.1 礦區(qū)周邊環(huán)境

勝利一號露天煤礦位于內蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟錫林浩特市西北部勝利蘇木境內,煤田屬新華夏系第三沉降帶巴音和碩凹陷南部的斷陷型含煤盆地,整個煤田為寬緩的向斜構造,向斜兩翼傾角為5°～12°。含煤地層為巴彥花群的錫林組和勝利組,可采煤層自上而下有5、5下、6上、6－1、6、6下。礦區(qū)地勢為低緩丘陵及河谷沖積平原,屬錫林浩特盆地水文地質單元的一部分,地面標高為980～1093 m。區(qū)域水文地質分4個區(qū),有3條斷層(F25、F29、F1),全部為正斷層,走向為NNE～NE,傾角均大于50°,以壓扭性為主,斷層帶以泥巖及泥巖膠結的塑性巖石為主,裂隙稀少,破碎帶不發(fā)育,可視為阻水斷層。對露天開采有影響的含水層為第四系孔隙潛水含水層、煤系頂?shù)[巖段裂隙、孔隙承壓含水巖組、5煤層裂隙承壓含水巖組和6煤層裂隙承壓含水巖組。含水巖組的補給主要由大氣降水通過含水層隱伏露頭下滲補給及隔水層的局部薄弱地段越流滲透補給,錫林河谷沖積平原以地下水徑流、蒸發(fā)排泄為主,同時錫林河與第四系孔隙潛水也有水力聯(lián)系。經過近20年(包括原烏蘭圖嘎煤礦)的開采,F25斷層北的水位已經疏干下降了逾100 m。

1.2 工程概況

勝利一號露天煤礦是神華北電勝利能源有限公司在原烏蘭圖噶露天煤礦的基礎上擴建的,總建設規(guī)模為20 Mt/a,一期工程為10 Mt/a,2005年開始擴建并于2009年通過驗收,二期擴建工程于2010年開始,2012年通過竣工環(huán)保驗收。目前總占地面積為1235.06 hm2。該礦采用單斗—卡車開采工藝,采掘場分3個采區(qū),目前在首采區(qū),開采境界南北2.2 km,東西2.0 km,深度160 m;全煤田可采儲量為1851.58 Mt,其中首采區(qū)為445.92 Mt,生產剝采比為2.77 m3/t;設3個外排土場,南北兩個排土場已經復墾完畢,剝離物排放沿幫排土場,排土場總占地面積750 hm2。煤礦設置29個疏干水井儲存抽取的疏干水,疏水量為20000 t/d,其中外排到錫林河的疏水量為8097 t/d。礦坑水產生量為6935 t/d,經懸浮沉淀后排入錫林河。

2 研究方法

2.1 調查方法

(1)資料收集。收集了煤礦環(huán)評時現(xiàn)狀監(jiān)測資料、煤礦例行監(jiān)測統(tǒng)計資料(如每年疏干水量、各水井的水位)、區(qū)域地質條件和地下水水文地質資料。

(2)后評估時現(xiàn)場調查。后評估過程中分別在2010年6月、8月、2011年7月等多次去現(xiàn)場調查,調查內容包括礦區(qū)周邊環(huán)境和工程礦坑水排放情況實地勘察、地表水分布及水文情況調查、牧區(qū)居民用水情況變化走訪問詢。

(3)后續(xù)資料調查。2012年煤礦通過二期竣工環(huán)保驗收后,又補充收集了二期竣工環(huán)保驗收監(jiān)測報告中關于地下水的監(jiān)測資料。

2.2 地下水水質監(jiān)測方法

(1)監(jiān)測時間:2010年11月4－5日連續(xù)2天監(jiān)測,監(jiān)測時間為每日8:00。

(2)監(jiān)測項目:p H、大腸桿菌、細菌總數(shù)、氯化物、氟化物、色度、濁度、總硬度、溶解性總固體、揮發(fā)酚、硫酸鹽、六價鉻、鐵、鎘、錳、鉛、砷、汞等18個因子。

(3)監(jiān)測點位。選擇原環(huán)評時的4個地下水監(jiān)測點,即眾星冷庫、原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井、鍺礦機井、旅游局旅游點西南2000 m處壓水井,另外,為了更好地了解煤礦周邊地下水實況,本次研究又增加一個疏干水井和附近村莊敖包蘇嘎查生活用水井,共設置6個地下水監(jiān)測點。同時,為分析企業(yè)污水排放情況,對企業(yè)礦坑水處理設施、排污口及下游500 m水質進行監(jiān)測。監(jiān)測點位詳見表1。

2.3 地下水水質評價方法

水質評價采用單項標準指數(shù)法,評價標準執(zhí)行《地下水質量標準》III類標準。回顧性評價采用趨勢分析法和前后對比法。

3 結果與分析

3.1 煤礦開采前環(huán)評時地下水質量

對7個監(jiān)測井的地下水水質進行回顧性評價,數(shù)據(jù)見表2和表3。環(huán)評時對4個地下水井的15個水質因子進行了監(jiān)測,其中p H、細菌總數(shù)、鉛、揮發(fā)酚、六價鉻、鎘、汞、總硬度等均滿足地下水Ⅲ類標準要求,除了個別點位水質因子稍有超標外(標準指數(shù)為1.02),硫酸鹽濃度也能滿足標準要求。鐵和錳嚴重超標,且這兩種元素在4個監(jiān)測點均超標,鐵和錳分別以眾星冷庫和鍺礦機井超標最為嚴重,這2個監(jiān)測點的鐵濃度分別是標準值的4.57、5.13倍,錳濃度分別是標準值的8.4倍和23.4倍。濁度超標率100%,其中鍺礦機井超標最嚴重,超標倍數(shù)為15.67倍。氟化物濃度除鍺礦機井外全部超標,是標準值的1.16～1.35倍。4個監(jiān)測點色度的濃度分別是標準值的1.0～2.67倍。此外,大腸菌群在眾星冷庫和烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井超標,最高濃度是標準值的6.67倍,氯化物等指標也均出現(xiàn)了不同程度的超標現(xiàn)象。

由此可見,勝利一號露天煤礦建設前的錫林浩特地區(qū)地下水屬鐵、錳高含量地區(qū),同時,氟化物的含量也較高,大腸菌群超標的主要原因是因為該地區(qū)放牧牛羊糞便或有機物進入等原因導致。

表1 地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測點

3.2 后評估時地下水水質

2010年后評估研究中,p H、大腸菌群、細菌總數(shù)、色度、氯化物、揮發(fā)酚、六價鉻、鉛、鎘、汞、砷等均滿足地下水Ⅲ類標準要求。

6個監(jiān)測點中,溶解性總固體濃度、濁度超標率100%,最高濃度分別是標準值的2.622倍和1.67倍;硫酸鹽濃度、總硬度除眾星冷庫和礦區(qū)疏干井之外均超過了標準限值,最高濃度均出現(xiàn)在旅游局旅游點西南2000 m處的壓水井,標準指數(shù)分別為3.27和2.34;在眾星冷庫、旅游局旅游點西南2000 m處的壓水井錳和鐵的濃度也超過標準限值,這兩個監(jiān)測點錳和鐵的標準指數(shù)分別為1.7～5.4和4.4～26.63,此外,礦區(qū)疏干井錳的濃度也超標2.8倍。氟化物除旅游點西南2000 m處外,其他5個監(jiān)測點均超標,超標濃度為標準值的1.27～3.85倍。

3.3 二期驗收時地下水水質

煤礦一期驗收時未對地下水水質進行監(jiān)測,自2010年后評估課題主要研究結束后,2012年進行二期竣工環(huán)境保護驗收時監(jiān)測了露天礦坑下游200 m處、烏蘭圖嘎露天煤行政機關機井、鍺礦機井等3處的地下水水質,共監(jiān)測了17個水質因子。結果顯示,原烏煤機關井硫酸鹽、大腸菌群超標,標準指數(shù)分別為1.072和7.667;鍺礦機井總硬度和氟化物超標,標準指數(shù)分別為1.483和1.090;露天礦坑下游200 m處地下水中錳、大腸菌群標準指數(shù)分別為2.100和7.667,其他水質指標均能達標。

3.4 地下水水質變化分析

3.4.1 重金屬及揮發(fā)酚等變化

對比不同時期地下水水質,與環(huán)評時相比,勝利一號露天煤礦開發(fā)7年后,周邊地下水中鉛、六價鉻、汞、鎘、砷、揮發(fā)酚等濃度仍然不高,無論是2010年后評估還是2012年的二期竣工驗收監(jiān)測值均在儀器檢出限值以下;p H和細菌總數(shù)的變化幅度也不大,環(huán)評前、后評估和驗收時均在Ⅲ類水體標準要求范圍內,數(shù)據(jù)見表2。

3.4.2 總硬度、硫酸鹽、氟化物、氯化物

經過近7年的開采時間,露天煤礦周邊地下水總硬度、硫酸鹽、氟化物濃度比環(huán)評時有所升高。其中4個監(jiān)測點的總硬度、硫酸鹽在2010年后評估時的監(jiān)測值均高于環(huán)評時現(xiàn)狀,4個點平均值分別是原環(huán)評現(xiàn)狀的1.54倍和2.47倍,以至于原本符合標準要求的這2個因子在2010年多數(shù)監(jiān)測點超標;除旅游區(qū)旅游點西南2000 m處外,氟化物濃度在其他3個監(jiān)測點均比環(huán)評前有所升高,2010年3個監(jiān)測點氟化物濃度是2005年的1.28～2.5倍,這使得原本超過標準限值的氟化物在勝利一號露天煤礦周邊地下水的污染更為嚴重。根據(jù)后續(xù)收集資料,2012年二期竣工驗收時這3個水質因子雖有所減緩,但濃度仍高于環(huán)評前現(xiàn)狀;勝利一號露天礦周邊地下水氯化物含量總體不高,變化幅度也不是太大,其中原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井和鍺礦機井中氯化物呈下降趨勢。

總硬度、硫酸鹽、氟化物升高的原因可能與區(qū)域水文地質條件有關,隨著開采深度的變化,疏干水不同含水層水質不同。同時也可能與煤礦礦坑排水水質有關,根據(jù)收集和監(jiān)測資料,2010年后評估時煤礦礦坑水氟化物濃度是2008年的1.64倍。

3.4.3 大腸菌群、濁度、色度

大腸菌群數(shù)量在不同監(jiān)測點位差異較大,不論環(huán)評前現(xiàn)狀還是后期監(jiān)測,均表現(xiàn)出鍺礦機井處大腸菌群數(shù)量少、原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井處大腸菌群數(shù)量多。從時間變化趨勢來看,大腸菌群數(shù)量比環(huán)評前現(xiàn)狀有所降低,原本超標嚴重的眾星冷庫和原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井,2010年后評估時大腸菌群數(shù)量也能達到Ⅲ類水體標準要求。

與環(huán)評前現(xiàn)狀相比,勝利一號露天煤礦開采以來,周邊地下水濁度、色度下降明顯,2010年后評估時4個監(jiān)測點濁度、色度均較環(huán)評時相應監(jiān)測點濃度低,補充收集的2012年二期竣工驗收數(shù)據(jù)也顯示濁度、色度低于環(huán)評時現(xiàn)狀,3個時期均進行過水質監(jiān)測的原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關機井和鍺礦機井,后續(xù)監(jiān)測值色度僅為原現(xiàn)狀值的0.12～0.38倍,濁度為原現(xiàn)狀值的0.06～0.2倍。

大腸菌群數(shù)量、濁度、色度下降的原因可能是隨開采深度增加,地下水受生活污染影響越來越不顯著的緣故。另外,濁度也可能與煤礦排水水質有關,勝利一號露天煤礦礦坑水處理設施出口懸浮物在2010年后評估、2012年二期竣工驗收時遠低于一期竣工驗收監(jiān)測值(僅為環(huán)評前現(xiàn)狀值的0.23～0.4倍),這也可能是地下水濁度降低的原因之一。

3.4.4 鐵、錳

勝利一號露天煤礦開發(fā)以來,4個監(jiān)測點錳濃度均比2005年環(huán)評前有所降低,但其絕對濃度仍然較高,無論是2010年后評估時監(jiān)測值還是2012年后續(xù)收集監(jiān)測資料,錳濃度均有超標現(xiàn)象。不同監(jiān)測點,鐵濃度的變化規(guī)律不一樣,在眾星冷庫和旅游區(qū)旅游點西南2000 m處超標且比2005年高,而原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關和鍺礦機井,鐵的濃度遠低于2005年本底值。各個監(jiān)測點地下水濃度取平均值后,2010年鐵濃度是5年前本底值的1.58倍,而錳濃度降低到原本底值的0.18倍。不同時期地下水水質評價指數(shù)對比如圖1所示。

3.4.5 居民用水井水質情況分析

此次后評估研究中除監(jiān)測了與原環(huán)評時相同的4個監(jiān)測點外,另外還增加附近敖包蘇嘎查居民用水井,監(jiān)測結果表明敖包蘇嘎查居民用水井內濁度、溶解性總固體、氟化物、總硬度、硫酸鹽超標。勝利一號露天煤礦在環(huán)評時沒有對居民用水井進行過監(jiān)測,與原環(huán)評時4個地下水監(jiān)測點水質平均值相對比,敖包蘇嘎查居民用水井水質中氟化物、硫酸鹽、總硬度較原環(huán)評時高,而原本本底水質含量高的鐵、錳和大腸菌群等卻大幅度下降,敖包蘇嘎查居民用水井水質目前仍然超標的濁度,也比原環(huán)評時有所降低。

表2 勝利一號露天煤礦建設前后地下水水質變化

編號分析項目標準值監(jiān)測值眾星冷庫后評估原環(huán)評原烏煤機關井后評估原環(huán)評竣工驗收7鉛/mg·L－1≤0.05濃度0.001L?0.005L?0.001L?0.005L?0.001L?標準指數(shù)0.010 0.050 0.010 0.050 0.010 8錳/mg·L－1≤0.1濃度0.54 0.84 0.01L?0.54 0.01L?標準指數(shù)5.400 8.400 0.050 5.400 0.050 9氯化物/mg·L－1≤250濃度144.81 65.94 205.96 301.94 63.82標準指數(shù)0.580 0.260 0.820 1.210 0.255 10六價鉻/mg·L－1≤0.05濃度0.004L?0.002L?0.004L?0.002L?0.004L?標準指數(shù)0.040 0.020 0.040 0.020 0.040 11硫酸鹽/mg·L－1≤250濃度157.2 68.43 423.4 255.41 268標準指數(shù)0.630 0.270 1.690 1.020 1.072 12揮發(fā)酚/mg·L－1≤0.002濃度0.002L?0.001L?0.002L?0.001L?0.002L?標準指數(shù)0.500 0.250 0.500 0.250 0.500 13汞/μg·L－1≤0.001濃度0.001L?0.0005L?0.001L?0.0005L?0.00005L?標準指數(shù)0.500 0.250 0.500 0.250 0.025 14鎘/mg·L－1≤0.01濃度0.0001L?0.0005L?0.0004 0.0005L?0.0001L?標準指數(shù)0.050 0.025 0.040 0.025 0.005 15氟化物/mg·L－1≤1濃度1.48 1.16 2.9 1.16 0.99標準指數(shù)1.480 1.160 2.900 1.160 0.990 16大腸菌群/個·L－1≤3.0數(shù)量1 20未檢出20 23標準指數(shù)0.330 6.670 0.000 6.670 7.667 17砷/mg·L－1≤0.05濃度0.007L?無監(jiān)測0.007L?無監(jiān)測0.0002L?標準指數(shù)0.070無監(jiān)測0.070無監(jiān)測0.002 18溶解性總固體/mg·L－1≤1000濃度1092無監(jiān)測1267無監(jiān)測無監(jiān)測標準指數(shù)1.092無監(jiān)測1.267無監(jiān)測無監(jiān)測編號分析項目標準值監(jiān)測值旅游點西南2000 m處后評估原環(huán)評鍺礦機井后評估原環(huán)評竣工驗收1 p H 6.5～8.5 p H 7.41 7.48 7.38 6.72 6.41標準指數(shù)0.210 0.240 0.190 0.280 0.590 2總硬度/mg·L－1≤450濃度1054.65 359.82 644.01 624.18 667.32標準指數(shù)2.340 0.800 1.430 1.390 1.483 3濁度/mg·L－1≤3濃度5 7 5 50 3標準指數(shù)1.670 2.330 1.670 16.670 1.000 4細菌總數(shù)/個·L－1≤100數(shù)量5 43 4 3 1標準指數(shù)0.050 0.430 0.040 0.030 0.010 5鐵/mg·L－1≤0.3濃度1.32 0.32 0.03L?1.54 0.03L?標準指數(shù)4.400 1.070 0.050 5.130 0.050 6色度/mg·L－1≤15濃度5 15 7.5 40 5標準指數(shù)0.330 1.000 0.500 2.670 0.333 7鉛/mg·L－1≤0.05濃度0.001L?0.005L?0.001L?0.005L?0.001L?標準指數(shù)0.010 0.050 0.010 0.050 0.010 8錳/mg·L－1≤0.1濃度0.17 0.28 0.01L?2.34 0.08標準指數(shù)1.700 2.800 0.050 23.400 0.800 9氯化物/mg·L－1≤250濃度227.98 89.14 86.11 101.16 94.59標準指數(shù)0.910 0.360 0.340 0.400 0.378 10六價鉻/mg·L－1≤0.05濃度0.004L?0.002L?0.004L?0.002L?0.004L?標準指數(shù)0.040 0.020 0.040 0.020 0.040

注:?為當前測量環(huán)境下,監(jiān)測儀器可測量低限值

表3 勝利一號露天煤礦建設前后地下水水質變化

注:?當前測量環(huán)境下,監(jiān)測儀器可測量低限值

圖1 不同時期地下水水質評價指數(shù)對比

4 結論

4.1 環(huán)評時現(xiàn)狀、后評估和竣工驗收數(shù)據(jù)對比分析

(1)勝利一號露天煤礦周邊地下水背景值中, p H、細菌總數(shù)、鉛、揮發(fā)酚、六價鉻、鎘、汞、總硬度、硫酸鹽背景濃度低,均能滿足地下水Ⅲ類標準要求;鐵和錳背景濃度高,超標率100%,鐵最高濃度是標準值的5.13倍,錳最高濃度是標準值的23.4倍;濁度、氟化物濃度也較高,二者與大腸菌群色度、氯化物等均出現(xiàn)了不同程度的超標現(xiàn)象。

(2)煤礦開發(fā)至少5年后(包括原烏蘭圖嘎煤礦則20年),勝利一號露天煤礦周邊地下水中p H、大腸菌群、細菌總數(shù)、色度、氯化物、揮發(fā)酚、六價鉻、鉛、鎘、汞、砷濃度依然很低,均滿足地下水Ⅲ類標準要求。溶解性總固體、濁度、硫酸鹽、總硬度、錳和鐵濃度出現(xiàn)超標,最高濃度分別是標準值的2.622倍、1.67倍、3.27倍、2.34倍、5.4倍和26.63倍。后續(xù)收集資料說明2012年煤礦周邊地下水硫酸鹽、大腸菌群、總硬度、氟化物、錳依然超標。

(3)與環(huán)評前相比,勝利一號露天煤礦開發(fā)后,周邊地下水中重金屬鉛、六價鉻、汞、鎘、砷以及揮發(fā)酚等濃度始終保持檢出限以下,p H和細菌總數(shù)的變化幅度也不大,均在Ⅲ類水體標準要求范圍內。

總硬度、硫酸鹽、氟化物較環(huán)評時明顯升高,其中總硬度、硫酸鹽在4個監(jiān)測點2010年后評估監(jiān)測值均高于環(huán)評時現(xiàn)狀,4個點平均值分別是原環(huán)評現(xiàn)狀的1.54和2.47倍;4個監(jiān)測點中有3個監(jiān)測點氟化物濃度較環(huán)評前有所升高,2010年3個監(jiān)測點氟化物濃度是2005年的1.28～2.5倍;氯化物變化幅度不是太大,個別監(jiān)測井氯化物濃度呈下降趨勢。

煤礦周邊地下水濁度、色度、大腸菌群數(shù)量大幅下降,2012年色度僅為2005年的0.12～0.38倍,濁度為2005年的0.06～0.2倍。

錳濃度在2010年比環(huán)評時有所下降,但絕對濃度還是相對較高(超標)。鐵的濃度在不同監(jiān)測點處變化規(guī)律不一樣,不同時期各個監(jiān)測點濃度取平均值后,在2010年進行觀測后,地下水鐵濃度是5年前本底值的1.58倍,而錳濃度則降低到原本底值的0.18倍。

(4)居民用水井氟化物、硫酸鹽、總硬度較原環(huán)評時高,而原本本底水質含量高的鐵、錳和大腸菌群等卻大幅度下降,居民用水井水質目前濁度仍然超標,但比原環(huán)評時的濁度有所降低。

4.2 與其他研究成果的對比分析

造成煤礦周邊地下水其他水質因子變化的原因與區(qū)域地質結構和礦坑排水水質有關,后評估課題中另一研究案例——位于內蒙古自治區(qū)的伊敏露天礦也發(fā)現(xiàn),煤礦開發(fā)十多年后,疏干水總排口SO42－濃度有所升高,Fe、Mn、Cl－濃度有所降低,但鐵錳濃度仍超標。其他一些學者研究也發(fā)現(xiàn),伊犁伊北礦區(qū)礦化度背景濃度值高,地下水水質較差,阜新新邱露天煤礦排土場淋溶水對附近地下水主要污染因子為總硬度、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體等,阜新地區(qū)煤礦開采一百多年后總硬度超Ⅲ類標準的20.25倍,淄川區(qū)煤礦開發(fā)進入衰老期后第四系孔隙水水質呈重污染狀態(tài),主要污染物為SO42－、總硬度、TDS,這些研究結果與本文煤礦開發(fā)后總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體等濃度升高的結論相一致。

4.3 地下水污染防治改進建議

(1)增加疏干水、居民用水觀測井,加強對地下水水質的動態(tài)監(jiān)測,隨時掌握地下水水質狀況;同時要注意監(jiān)測井設置的可對比性,將歷史觀測井原烏蘭圖嘎露天煤礦行政機關和鍺礦機井以及眾星冷庫、旅游區(qū)旅游點西南2000 m處機井作為長期觀測井。

(2)合理設計疏干排水方案,通過修建防滲帷幕代替疏干地下水、留設隔水煤柱等技術減少疏干排水影響范圍;在采掘場外圍布設降水孔截流地下水,在采掘場內部采用超前坑、溝等疏排剩余水;采掘場內幫有組織地進行隔水層回填,在邊幫底部進行礫石反濾回填;加強礦坑水儲存設施及污水處理系統(tǒng)的防滲補救措施。

(3)煤礦開采對地下水的影響是一個動態(tài)且持續(xù)的過程,建議今后進一步開展跟蹤研究,詳細掌握F25、F29、F1斷層的位置、走向和斷層導水性,結合煤礦開采地下水疏干量、地下水水質變化,深入研究煤礦開采對地下水水質的影響原因及影響方式。

(4)鑒于煤礦周邊居民用水井濁度、溶解性總固體、氟化物、總硬度、硫酸鹽超標以及礦區(qū)地下水鐵、錳背景含量高,人體長期攝入不利于健康,建議煤礦業(yè)主如實向政府和居民反映這種情況,居民飲水采用沙缸過濾的方法進行凈化后飲用。

[1] 趙春虎.蒙陜礦區(qū)采煤對松散含水層地下水資源影響的定量評價[J].中國煤炭,2014(3)

[2] 李新旺,關天強,張紅升等.望田煤礦開采對地下水影響的研究[J].中國煤炭,2012(1)

[3] 謝娟.煤礦開采對地下水水質及水量的影響研究[D],西安科技大學,2012

[4] 孫冬瑤,朱建雯,黃韶華等.基于模糊綜合評價法的煤礦礦井水水質現(xiàn)狀評價[J].環(huán)境保護科學, 2012(6)

[5] 肖晗,劉志斌.露天煤礦排土場地下水環(huán)境影響的模糊模式識別[J].能源與環(huán)境,2010(2)

[6] 白國良,梁冰.煤礦開采對阜新地下水環(huán)境影響的研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2006(4)

[7] 王軍濤.淄川煤礦礦坑排水對水質特征影響與串層污染防治研究[D].山東建筑大學,2012

[8] 李曉鳳,彭洪閣.草原地區(qū)露天煤礦淺層地下水帷幕技術應用研究[J].中國煤炭,2013(7)

Assessment of the impact on groundwater quality of the open-pit coal mine in prairie region

Guo Erguo1,2,Cai Yu1,3,Ma Jing1,Wang Haiying1,Ma Qing1
(1．Huhhot Research Institute of Environment,Huhhot,Inner Mongolia 010030,China; 2．Huhhot Environment Monitoring Center,Huhhot,Inner Mongolia 010030,China; 3．Huhhot Environmental Protection Bureau,Huhhot,Inner Mongolia 010011,China)

In order to study the impact of the open-pit coal mine on groundwater quality,the authors carried out post-evaluated investigation and water quality monitoring from 2010 to 2011, and retrospective assessment of groundwater quality around Shengli No．1 open-pit coal mine with combining present conditions of environment impact assessment(EIA)(2005)and data of following completion inspection(2012)．Comparing with the EIA of groundwater quality around Shengli No．1 open-pit coal mine,concentrations of total hardness,sulfate and fluoride significantly increased after exploitation,chloride changed little,and it decreased slightly rarely in monitoring wells,however,turbidity,chromaticity and coliform group decreased sharply,Mn concentration decreased that still higher than standard limitation,and the concentration of Fe changed differently in different monitoring points．

prairieregion,the open-pit coal mine,groundwater quality,retrospective assessment

TD99

A

郭二果(1978－),女,內蒙古涼城人,博士,畢業(yè)于中國林業(yè)科學研究院,高級工程師,主要從事城市生態(tài)及環(huán)境保護方面的研究工作。

(責任編輯 孫英浩)

國家環(huán)保部2009年公益性專項研究課題“干旱半干旱地區(qū)草原煤田開發(fā)環(huán)境影響后評估與生態(tài)修復示范技術研究”(200909063)