贛州市環(huán)境地質(zhì)問題及防治對(duì)策研究

曾慶友，陳巧云

（1.江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院， 江西南昌 330001； 2.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西贛州 341000）

贛州市位于江西省南部，是省域副中心城市、贛粵閩湘四省通衢的區(qū)域性中心城市。改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及城市化進(jìn)程的加快，城市工業(yè)發(fā)展及城市人口迅速增加，城市化過程中產(chǎn)生的水污染、地質(zhì)災(zāi)害等主要環(huán)境地質(zhì)問題日益突出。在此情況下，查清城市及周邊環(huán)境地質(zhì)問題迫在眉睫。本文在查閱贛州市以往水工環(huán)地質(zhì)與城市地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，研究了贛州市地下水污染、地質(zhì)災(zāi)害及垃圾排放等主要環(huán)境地質(zhì)問題，并對(duì)其主要環(huán)境地質(zhì)問題提出了防治對(duì)策和建議，以期實(shí)現(xiàn)贛州市城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展［1-2］。

1 城市環(huán)境地質(zhì)背景

1.1 地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造

1.1.1 地層巖性

區(qū)內(nèi)地出露層由老至新分別有寒武系、泥盆系、石炭系、白堊系、新近系、第四系；區(qū)內(nèi)巖漿巖分加里東期、燕山期兩期，其中以燕山期巖漿巖分布面積最大，多呈巖基產(chǎn)出，局部為巖株或巖瘤，此外，尚有少許脈巖分布。

1.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)屬贛州-瑞金東西向構(gòu)造帶與贛州-南雄北東向構(gòu)造之交接復(fù)合部位，構(gòu)造形跡多樣，形式復(fù)雜（圖1），由北東向、東西向斷裂及渦輪構(gòu)造組成區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架,其主要特征：

圖1 贛州市城區(qū)及周邊地質(zhì)略圖

（1）北東向斷裂：由南東至北西可分成三個(gè)斷裂帶，即雙圳斷裂帶、馬祖巖斷裂帶、五云橋斷裂帶。呈等距成帶分布，整體趨勢(shì)東強(qiáng)西弱，并具多次活動(dòng)特征，同時(shí)與其它方向斷裂互相切割，此影響了區(qū)內(nèi)的地殼穩(wěn)定性。

（2）東西向斷裂：自南至北呈帶狀展布，由近東西走向斷裂（硅化帶）組成，總體傾向南，傾角60°～80°，走向延長3km～10km不等，斷面總體光滑，局部見擦痕，單條斷裂寬2m～50m不等，以壓扭為主，具多次活動(dòng)特征，橫江斷裂帶，寬約15km，由多條壓性、壓扭性斷裂組成，儲(chǔ)潭斷裂，寬約5km，由一系列壓性斷裂組合成帶，東西向斷裂于區(qū)內(nèi)自南向北呈逐漸減弱的趨勢(shì)。

（3）贛州渦輪狀構(gòu)造：由7條弧形褶皺組成，渦輪中心位于贛州南西側(cè)，其褶皺較平緩，形態(tài)微弱。

（4）其它構(gòu)造：區(qū)內(nèi)見有較多其它方向斷裂，如北西向斷裂、南北向斷裂等，規(guī)模一般較小，且多被后期構(gòu)造切錯(cuò)或改造。

1.2 工程地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)巖性可分為巖體和土體兩大類，其中巖體又可分為變質(zhì)巖類、花崗巖類、沉積巖類等；土體據(jù)成因可分為沖積相、沖洪積相、殘坡積相。

1.2.1 巖體工程地質(zhì)條件與特征

（1）變質(zhì)巖類：于北部、南部小范圍分布，以寒武系變質(zhì)長石石英砂巖、變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖等為主，由于受區(qū)域變質(zhì)作用及構(gòu)造的破壞作用，巖體完整性較差，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙多見，節(jié)理發(fā)育，巖石抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度62.5MPa～208MPa，軟化系數(shù)0.69～0.84，屬堅(jiān)硬巖類。

（2）花崗巖類：在區(qū)內(nèi)南東部大面積分布，以燕山期花崗巖為主，巖石堅(jiān)硬、完整，抗風(fēng)化能力較差，風(fēng)化裂隙多見，一般風(fēng)化厚度20m～50m，風(fēng)化后巖石較松散，新鮮巖石抗壓強(qiáng)度80 MPa～250MPa，軟化系數(shù)0.8～1.0；中風(fēng)化巖石抗壓強(qiáng)度41.5MPa～74.8MPa，軟化系數(shù)0.21～0.75；屬堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬巖類。

（3）沉積巖類：按時(shí)代、巖性劃分為：

①一般碎屑巖類：主要分布在儲(chǔ)潭等地，由泥盆、石炭系組成，巖性以石英砂巖為主，間夾砂礫巖、礫巖或泥質(zhì)粉砂巖等，巖石堅(jiān)硬、性脆，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，在構(gòu)造發(fā)育地段易產(chǎn)生塑性形變，抗壓強(qiáng)度106.4 MPa～150MPa，軟化系數(shù)0.5～0.8，屬堅(jiān)硬巖類。

②紅色碎屑巖類：分布于中部地區(qū)，由白堊系、第三系紫紅色砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等組成，巖層連續(xù)性較好，巖石完整，抗風(fēng)化能力較弱，易產(chǎn)生水土流失等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，抗壓強(qiáng)度41.5MPa～74.8MPa，軟化系數(shù)0.65～0.95；巖性力學(xué)性質(zhì)差異較大，砂巖類巖石相對(duì)堅(jiān)硬，含泥質(zhì)成分高巖石相對(duì)較軟，該類巖石屬半堅(jiān)硬巖類。

③碳酸鹽巖類：小范圍出露，分布面積0.215km2，為石炭系灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬，巖溶不發(fā)育，抗壓強(qiáng)度80 MPa～150MPa，軟化系數(shù)0.24～0.55,屬堅(jiān)硬巖類。

1.2.2 土體工程地質(zhì)條件與特征

（1）沖積相地層：據(jù)時(shí)代、巖性劃分為：

①老粘性土：主要分布在南部河流沿岸的潭東、砂石、黃金洲、河套區(qū)、水東、梅林等地。由第四系更新統(tǒng)粘土、亞粘土、亞砂土組成。結(jié)構(gòu)較緊密，局部稍具膠結(jié)，土體干時(shí)堅(jiān)固，透水性較差。其塑性指數(shù)20～24，壓縮模量3.33 MPa，壓縮系數(shù)0.3MPa-1，標(biāo)貫擊數(shù)N63.5為22～42，屬稍固結(jié)的老粘性土。

②一般粘性土：沿河流岸邊條帶狀分布，由第四系全新統(tǒng)亞粘土、亞砂土構(gòu)成。結(jié)構(gòu)松散，松軟，未膠結(jié)，塑性指數(shù)13～17，壓縮模量7.69 MPa，壓縮系數(shù)1.3 MPa-1，標(biāo)貫擊數(shù)N63.5＜20擊。屬較松散的一般粘性土。

③砂性土：由第四系砂土、粉砂土組成，一般分布在粘性土層之下。稍具壓實(shí)，未膠結(jié)滲透系數(shù)0.5m/d～40m/d，層理較清晰主要力學(xué)指標(biāo)為，變形模量1.0 MPa～2.0MPa，內(nèi)摩擦角28°～30°，內(nèi)聚力2.0KPa～3.0KPa。

④礫質(zhì)土：由第四系含礫砂土、砂礫石層等組成，見于第四系底部。自下更新統(tǒng)～全新統(tǒng)均有分布，隨時(shí)代的不同，其膠結(jié)性、壓實(shí)程度各異，一般新近堆積者膠結(jié)較差，反之則好。除中、下更新統(tǒng)礫質(zhì)土由于其分布位置較高為透水而不含水外，一般多構(gòu)成良好的含水層。主要力學(xué)指標(biāo)，變形模量4.5MPa，內(nèi)摩擦角40°，內(nèi)聚力2.0KPa。

（2）沖洪積相地層：溪溝谷地或洼地小范圍分布，由全新統(tǒng)沖洪積層組成，呈樹枝狀、箕狀不連續(xù)分布，巖性為砂礫石層、含礫（卵）石砂土或礫石層組成，分選性較差，大小不均，結(jié)構(gòu)松散，未壓實(shí)，未膠結(jié)，一般壓縮模量2.0 MPa～7.5MPa，內(nèi)摩擦角7°～15°，內(nèi)聚力10 KPa～20KPa。

（3）殘坡積相地層：在山前坡腳不均勻分布，結(jié)構(gòu)多松散、松軟，巖性以亞粘土（亞砂土）夾碎石為主，碎石成份均為近地基巖風(fēng)化產(chǎn)物。壓縮模量1.0 MPa～60 MPa，內(nèi)摩擦角4°～10°，內(nèi)聚力5 KPa～15KPa，為不利建筑之地段。

1.3 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水分布和賦存條件可分松散巖類孔隙水、基巖裂隙水（構(gòu)造裂隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水）、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、碎屑巖類裂隙孔隙水四種類型［3-5］。其中松散巖類孔隙水由于分布較集中，近城（鎮(zhèn)）或居民點(diǎn)，對(duì)城市（工農(nóng)業(yè)）或廠礦的生活飲用供水具有較重要的意義；碎屑巖類裂隙水及基巖裂隙水因地處邊緣區(qū)，利用價(jià)值較低，僅具因地制宜小范圍利用的價(jià)值，各類地下水富水等級(jí)劃分見表1。

2 城市主要環(huán)境地質(zhì)問題

贛州城區(qū)地處白堊系紅層盆地中心部位，是贛南工業(yè)的集中地，城市人口眾多，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。城市主要環(huán)境地質(zhì)問題有地下水污染、地質(zhì)災(zāi)害、垃圾排放等。

2.1 地下水污染及評(píng)價(jià)

地下水水質(zhì)中超標(biāo)組分為pH值、Mn2+、NH4+、酚、鐵、NO3-、NO2-、CN-。中等污染區(qū)主要集中在市區(qū)人口密集和工業(yè)集中地，污染來源主要為生活垃圾和工業(yè)廢水，造成地表水體嚴(yán)重污染后，直接導(dǎo)致該區(qū)域地下水水質(zhì)的惡化。根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)中的Ⅲ類水作為背景值并采用梅羅指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)范圍包括城市規(guī)劃區(qū)及部份周邊地區(qū)，評(píng)價(jià)區(qū)的總面積為484.0km2，其中中度污染區(qū)總面積為49.59km2，主要分布在贛南農(nóng)藥廠-贛縣、贛江造紙廠、老市區(qū)、等地；輕污染區(qū)總面積13.74km2，主要分布在楊屋、崗孜上、潭口圩等地；其它區(qū)域?yàn)槲次廴緟^(qū)，詳見表2。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害及評(píng)價(jià)

區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害類型主要為崩塌、滑坡，由于地形坡度相對(duì)稍大，在巖層受構(gòu)造、裂隙切割，形成分離后，在降雨條件誘發(fā)下，易產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)11處崩塌和滑坡，分布于鳳崗-樟樹下、汶潭壩-樟橋，其規(guī)模較小，穩(wěn)定性差-較差，且均分布在人類工程活動(dòng)頻繁的崗地，多為人工切坡及降雨誘發(fā)，前緣一般面臨溪溝，當(dāng)水流沖蝕、切割坡腳，使巖土體形成臨空面后，在地下水的浸潤下，土體產(chǎn)生滑移或塌落。其中區(qū)內(nèi)岸邊坍塌多見，一般多見于河流的凹岸部位，地層為第四系，坍塌規(guī)模大小不一。由于岸邊坍塌是逕流與河床介質(zhì)相互作用的結(jié)果，故變形破壞規(guī)律及速率既受河岸介質(zhì)條件制約，又受逕流條件影響。

表1 地下水類型及富水等級(jí)劃分一覽表

表2 贛州市地下水污染評(píng)價(jià)結(jié)果一覽表

以地質(zhì)環(huán)境條件分析法，在充分考慮地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，依據(jù)地質(zhì)、地形地貌條件及致災(zāi)外動(dòng)力因素，將地質(zhì)環(huán)境條件相近、人類工程活動(dòng)強(qiáng)度差異不大、災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度相似的單元體劃分為同一類地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)；將樟樹下-鳳嵐、老棚下-嶺排上、廟下-大坑里及汶潭壩-樟橋一帶劃分為崩塌、滑坡較易發(fā)區(qū)，因四個(gè)區(qū)處于現(xiàn)城區(qū)或城市規(guī)劃區(qū)附近、邊緣，屬地質(zhì)災(zāi)害較危險(xiǎn)區(qū)；北部儲(chǔ)潭塘、南部靠背山南屬丘陵地貌，在人工切坡及降雨因素誘發(fā)下，易誘發(fā)崩塌、滑坡，屬崩塌、滑坡易發(fā)區(qū)，詳見（表3）。

2.3 垃圾排放及評(píng)價(jià)

城市固體垃圾主要采取集中堆放形式，生活、工業(yè)垃圾主要堆放在老市區(qū)西牛角垅溝谷中，面積約0.5km2，以衛(wèi)生填埋形式處理，日處理填埋量約300t。垃圾填埋場區(qū)屬丘陵剝蝕地貌類型，植被較發(fā)育，最高海拔標(biāo)高155.9m，最低海拔標(biāo)高106.6m，相對(duì)高差49.3m。區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，由白堊系上統(tǒng)南雄組碎屑巖、第四系下更新統(tǒng)和全新統(tǒng)松散地層組成，構(gòu)造不發(fā)育；白堊系南雄組巖性為一套紫紅色粉砂巖、細(xì)砂巖、砂礫巖，泥質(zhì)鈣質(zhì)膠結(jié)。產(chǎn)狀160°～205°，傾角6°～12°，透水性差，泉流量0.015 L/s～0.042L/s，新鮮基巖抗壓強(qiáng)度平均為18.05MPa。第四系下更新統(tǒng)沖積層巖性為淺黃色粉質(zhì)粘土、砂礫石粘土、含礫粘土，粉質(zhì)粘土承載力160～310KPa，砂礫石粘土、含礫粘土承載力480KPa，弱富水差。壩址區(qū)內(nèi)巖石完整性較好，巖層產(chǎn)狀傾向160°～205°，傾角6°～12°，屬傾向壩址上游，有利于壩體抗滑，水質(zhì)經(jīng)分析，對(duì)普通硅酸鹽水泥混凝土無結(jié)晶性、分解性侵蝕，壩址處亦無斷裂通過和存在。

表3 贛州市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)一覽表

垃圾填埋場自運(yùn)行以來，日處理填埋量300噸，污水經(jīng)過濾處理后排放于貢江河。生活垃圾處理場位于貢江城市生活區(qū)上游，距贛州市中心3km，垃圾場大壩距貢水700m，垃圾填埋場周圍未挖排水溝，暴雨期地表水匯集填埋場，經(jīng)污水池過濾排放，但水質(zhì)仍然呈渾、帶黑色，出水口附近水質(zhì)泡膜較濃。贛州火車站吸水場位于出水排污口下游約500m，受其影響水質(zhì)帶腥味。此外，在垃圾場西側(cè)距約400m處，正在擬建公園，建成后垃圾填埋場對(duì)公園會(huì)造成空氣污染，垃圾污水對(duì)城市周邊土壤、地表水和地下水亦有較大的污染。

3 防治對(duì)策

（1）科學(xué)合理開發(fā)，確保地下水資源可持續(xù)利用。贛州市贛江及章江、貢江河岸，以第四系淺層地下水為主，水量中等～豐富，為城市生活生產(chǎn)較重要的水源之一。但第四系含水層較薄，動(dòng)儲(chǔ)量較小，而開采量又過大，致使地下水位連年下降，含水層也逐年減薄，造成地下水源衰減與短缺，地下水水質(zhì)污染惡化。為避免地下水資源衰減枯竭和地下水水質(zhì)污染惡化，建議贛州市對(duì)地表水資源和地下水資源共同規(guī)劃，以貢江地表水為城市用水主要水源，合理開發(fā)利用地下水資源，控制長期超采地下水的狀態(tài)，以改變第四系淺層地下水水位連年下降及地下水資量衰減與短缺的環(huán)境地質(zhì)問題。

（2）建立衛(wèi)生防護(hù)帶，遏制地下水水質(zhì)惡化。為了防止地下水水質(zhì)的進(jìn)一步污染惡化，確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，建議根據(jù)地下水防污性能的差異建立相應(yīng)的（兩級(jí)）地下水衛(wèi)生防護(hù)帶。

①一級(jí)防護(hù)帶為嚴(yán)禁活動(dòng)帶，對(duì)應(yīng)于防污性能差和較差地段，該地段主要分布于贛江、章江及貢江水沿岸漫灘，此帶應(yīng)禁止一切可能引起地下水污染的活動(dòng)。

②二級(jí)防護(hù)帶對(duì)應(yīng)防污性能中等地段，該地段主要分布贛江、章江及貢江兩岸大片的全新統(tǒng)地層區(qū)，此地段可建立居民生活區(qū)、娛樂場所，以及輕業(yè)區(qū)，不得興建有污染的企業(yè)，農(nóng)業(yè)應(yīng)提倡科學(xué)使用化肥、農(nóng)藥，提倡多用有機(jī)肥，特別應(yīng)該杜絕污水灌溉［6］。消滅污染源，對(duì)污染物進(jìn)行科學(xué)處理，確保所有污染物達(dá)標(biāo)排放。

（3）切實(shí)治理污染源，著力保護(hù)地下水資源。對(duì)地下水資源的保護(hù)一定要以預(yù)防為主，“防、治結(jié)合”的原則，重點(diǎn)是對(duì)污染源治理。

①大氣污染（廢氣）治理：鞏固和發(fā)展“煙塵控制區(qū)”的建設(shè)，引進(jìn)國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)對(duì)全市的鍋爐、工業(yè)窯爐的煙氣排放進(jìn)行有關(guān)技術(shù)處理。

②水體污染（廢水）治理：城區(qū)推行廢水排污許可證制度，以污染物總量控制的形式，來減輕水體的污染負(fù)荷。推廣運(yùn)用“無動(dòng)力生活污水凈化技術(shù)”對(duì)城區(qū)范圍內(nèi)的賓館、酒樓、辦公樓、商住樓等進(jìn)行生活污水處理。為減輕地下水的污染負(fù)荷，須對(duì)污染嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行整改。

③固體廢棄物（垃圾）治理：加強(qiáng)工業(yè)固體廢棄物的處理和綜合利用，制定具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，鼓勵(lì)并推廣廢渣綜合利用技術(shù)。規(guī)劃工業(yè)固體廢棄物綜合利用率達(dá)到70%以上；加強(qiáng)工業(yè)固體廢棄物的排放和堆放管理，對(duì)工業(yè)及醫(yī)療的有害、有毒廢棄物要集中堆放，實(shí)現(xiàn)無害化處理，并要在城市外圍規(guī)劃建設(shè)集中的垃圾廢物掩埋場；建立城市生活廢棄物的統(tǒng)一收集、運(yùn)輸體系，并集中進(jìn)行無害化處理。規(guī)劃城市生活廢棄物清運(yùn)率達(dá)到100%，無害化處理近期達(dá)到80%，遠(yuǎn)期達(dá)到95%。同時(shí)要控制生活垃圾的產(chǎn)生量，建設(shè)垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站和垃圾處理場所。

（4）合理規(guī)劃城市功能區(qū)，積極防治地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害的防治，應(yīng)采取“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件，制定相應(yīng)的措施：

①加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素的控制［7］。區(qū)內(nèi)可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為崩塌、滑坡，而該類地質(zhì)災(zāi)害又主要集中在人類工程活動(dòng)比較頻繁的低丘、崗地區(qū)，因此在區(qū)內(nèi)（特別是低丘崗地區(qū)）進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，邊坡工程開挖宜采用安全坡度比，并及時(shí)砌護(hù)或擋墻支護(hù)，針對(duì)工程切坡大于6m的邊坡，需進(jìn)行分級(jí)開挖，分級(jí)防護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)地表排水。

②建筑功能分區(qū)應(yīng)因地制宜。城市周邊丘崗區(qū)，地面坡度較陡，工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害可能性較大，嚴(yán)禁在順向坡深切坡，同時(shí)工程建設(shè)應(yīng)注意坡面加載以防止沿巖土體界面滑動(dòng)或滑坡，建筑基礎(chǔ)建議采取深基礎(chǔ)。總之應(yīng)因地制宜，加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，合理開發(fā)。

③加強(qiáng)管理措施。城市規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分重視和考慮規(guī)劃區(qū)城市工程建設(shè)可能遭受、誘發(fā)加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性，在工程建設(shè)過程中應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治管理，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)（危險(xiǎn)區(qū)）、較易發(fā)區(qū)（較危險(xiǎn)區(qū)）工程建設(shè)需進(jìn)行建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估。