礦山開采對地下水環(huán)境影響的研究

劉妍芬

（山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，山東 濟(jì)南 250014）

礦產(chǎn)資源是地球母親賜予我們的寶貴的財(cái)產(chǎn)，我國的國土面積廣闊，礦產(chǎn)資源更為豐富。礦產(chǎn)資源在開采的過程中，在國民建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用的同時(shí)，必然也會(huì)對周邊的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，尤其是對地下水環(huán)境影響較大。地下水資源本身就是很重要、緊缺的資源，淡水資源僅占地球水資源的2.5%左右，可供人類直接利用的水資源更是只占0.26%，而且以地下水為主。希望在以后礦山開采的過程中，可以重視對地下水資源及周邊環(huán)境的保護(hù)工作，減緩對地下水環(huán)境的影響，有計(jì)劃的利用各種資源[1]。

1 礦山開采對地下水環(huán)境的影響

1.1 礦山開采對地下水水質(zhì)的影響

礦山開采對地下水水質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為礦產(chǎn)及棄渣通過雨水淋濾等作用，通過入滲、滲透作用逐漸擴(kuò)散到含水層，從而引起的地下水水質(zhì)惡化[2]。

礦山對地下水水質(zhì)的污染通常分為直接污染和間接污染兩種。直接污染是礦山尾礦、棄渣及選礦污水等直接進(jìn)入地下水系統(tǒng)，對地下水水質(zhì)形成污染的過程。在礦山棄渣中一般含有較多的礦物質(zhì)及其他有害物質(zhì)，通過雨水淋濾等作用溶于水中滲透至地下含水層，從而引起地下水污染；選礦污水在防滲效果不理想、或未經(jīng)處理即排放到地表水或地下水中，會(huì)將大量有毒害的物質(zhì)帶入水循環(huán)系統(tǒng)，造成大面積的地表水及地下水污染。間接污染則是由于礦山疏干排水引起的地下水位降低，進(jìn)而引起周邊地下水徑流條件的改變，水位較高的污水補(bǔ)給水位較低的水質(zhì)較好的含水層，造成地下水水質(zhì)的惡化，在地下水徑流的途徑中，又會(huì)擴(kuò)大污染面積[3]。

1.2 礦山開采對地下含水層的影響

采礦活動(dòng)對含水層的影響主要表現(xiàn)為礦坑突水和地下水均衡破壞，其中礦坑突水是煤礦中常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。礦坑突水主要導(dǎo)致礦山開采巷道被淹沒，并導(dǎo)致周圍地下水位一定程度下降，泉水?dāng)嗔鞯取?/p>

地下水均衡受到破壞是采礦引起的又一突出的地質(zhì)環(huán)境問題。如煤礦、螢石（普通）、多金屬礦等因采礦長期疏排地下水或礦坑突水，形成大面積地下水降落漏斗，水位長期不能恢復(fù)，導(dǎo)致礦區(qū)周圍泉水干枯，農(nóng)田嚴(yán)重缺水而無法耕作，甚至村民飲水都非常困難。

采礦活動(dòng)對含水層的影響與破壞必然影響礦山所在地區(qū)的地下水體，甚至對地下水造成一定程度的污染。

1.3 礦山開采對地下水位及水量的影響

如礦山開采長期的抽取地下水、礦山開采疏干排水會(huì)造成區(qū)內(nèi)地下水位下降、地下水資源量減小和地下水污染等地下水環(huán)境問題，主要表現(xiàn)形式為地下水資源量的減少、地下水位的下降。

礦山疏干排水造成的地下水位下降區(qū)分布范圍基本與地面沉降區(qū)一致，由于礦區(qū)地下水位隨采礦深度的增加而下降，形成了大面積地下水位下降疏干漏斗。從而使礦區(qū)內(nèi)及其外圍的自流泉水、地下水井、地表水塘、溪水干枯，影響礦區(qū)內(nèi)及其周圍居民飲用水源和農(nóng)田灌溉用水水源。

1.4 礦山開采對地下水影響變化趨勢

礦山開采進(jìn)度的大小會(huì)影響到地下水的變化。隨著固體礦產(chǎn)開采量減少，其產(chǎn)地地下水疏干量減小，地下水位上升，地下水降落漏斗面積減小。而部分金屬礦山開采量增加，導(dǎo)致這些金屬礦產(chǎn)地地下水疏干量增加，地下水位下降，地下水降落漏斗將進(jìn)一步增大；在開采量增大的同時(shí)廢水、廢渣的排放量也相應(yīng)增加，預(yù)測對周邊地下水的污染范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。

2 礦山開采引起的水文地質(zhì)環(huán)境問題

礦山開采時(shí)，會(huì)導(dǎo)致原有的水文地質(zhì)環(huán)境的變化，破壞地下水系統(tǒng)，導(dǎo)致該地區(qū)的地下水水量和水質(zhì)的變化，一般來說，礦山開采可能會(huì)引發(fā)以下環(huán)境地質(zhì)問題[4]。

2.1 礦山開采引起水體疏干

礦山開采時(shí)，為了避免礦坑突水等礦山事故，須對地下水進(jìn)行疏干排水，從而減小礦山災(zāi)難的發(fā)生。礦山疏干排水會(huì)大幅度的引起地下水位、水量的下降，一般會(huì)將至開采標(biāo)高以下。礦山疏排水是地下水的人為強(qiáng)制排泄，在礦山比較集中密集的地區(qū)，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐牡叵滤克亢偷叵滤粫?huì)有很大的變化，甚至完全疏干地下水，進(jìn)而引起當(dāng)?shù)赜盟щy程度增加。

2.2 礦山開采引起巖溶塌陷

巖溶塌陷也存在于礦山開采中，當(dāng)?shù)V山開采區(qū)域存在可溶巖時(shí)，疏排地下水引起地下水位下降，會(huì)導(dǎo)致地下水循環(huán)的加速，進(jìn)而加速巖溶管道的發(fā)育，同時(shí)在開采過程中的沖擊振動(dòng)，都可能會(huì)引起巖溶塌陷。在強(qiáng)降雨及疏排地下水的情況下，地下水交替循環(huán)增強(qiáng)，地下水的流速和水力梯度產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力，具有較強(qiáng)的潛蝕能力，造成地下水位的急劇變動(dòng)，導(dǎo)致上覆第四系地層產(chǎn)生負(fù)壓力。同時(shí)礦山開采引起的沖擊和振動(dòng)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，壓強(qiáng)差通地下水體傳遞至其它地方，在壓強(qiáng)差的作用下，土層被破壞而不斷剝落，形成土洞，直到發(fā)展到地面，導(dǎo)致地面塌陷。

2.3 礦山開采對地?zé)豳Y源的影響

地?zé)崴饕x存于地質(zhì)構(gòu)造裂隙中，礦山開采疏排水會(huì)抽排出裂隙水，破壞了地?zé)崽镌械膶?dǎo)水、儲(chǔ)熱構(gòu)造，導(dǎo)致地?zé)崴乃肯陆?，地下水循環(huán)深度的改變，又會(huì)降低地?zé)崴乃疁亍?/p>

2.4 礦山開采疏排水的監(jiān)控

在禁采區(qū)、限采區(qū)內(nèi)進(jìn)行礦山開采需進(jìn)行臨時(shí)的抽排水前，須提前報(bào)水行政主管部門的批準(zhǔn)。同時(shí)抽水單位須布設(shè)地下水水位監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測抽水井及其鄰近地段地下水水位變化，并做好記錄；對有地面開裂、沉陷等地面塌陷前兆跡象的，必須立即停止抽排水，同時(shí)將情況立即報(bào)告水行政主管部門，根據(jù)情況采取必要的防治措施。

3 結(jié)語

在礦山開發(fā)利用的過程中要特別注意保護(hù)地下水環(huán)境，防止地下水污染，甚至可以通過一定的措施對地下水質(zhì)量進(jìn)行改良。加強(qiáng)污水排放控制，在地下水補(bǔ)給區(qū)建立污染防護(hù)區(qū)，禁止在防護(hù)區(qū)內(nèi)排放污染廢水、堆放污染物及從事其它可能造成地下水污染的活動(dòng)。制定地下水管理法規(guī)，在農(nóng)村地區(qū)加強(qiáng)地下水防護(hù)。通過制定長遠(yuǎn)規(guī)劃，有計(jì)劃地抽排與替換改良含水層來改善地下水環(huán)境質(zhì)量。只要合理開發(fā)利用，控制降深和排水量，合理布井，可以避免出現(xiàn)地面塌陷和地下水位持續(xù)下降等問題。