鉆井工程對地下水環(huán)境影響與保護措施探究

程立玉

泰安市岱岳區(qū)水利局 山東 泰安 271000

地下水是地球水資源與水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部不可缺少的關(guān)鍵部分，它的作用十分廣泛，能對工、農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展起到促進作用。但是如果不合理使用地下水資源的話，其污染物大量進行排放，地下水受到污染物進行侵蝕，被污染的水域很難在短期內(nèi)進行恢復，不利于地下水環(huán)境的健康運行。

目前，學界對此領(lǐng)域做了大量的研究，學界現(xiàn)在對于地下水環(huán)境監(jiān)測主要都是從探尋問題、找到成因，對地下水環(huán)境產(chǎn)生危害的角度出發(fā)，對鉆機工程施工的各項環(huán)境進行論述，有學者能提出科學有效的應對之策。但是結(jié)合到地下水環(huán)境的相對特殊性與復雜性，我們還是推薦以保護為主，預防為先的方式，對地下水環(huán)境進行管理。對此，我們需要在施工的期間，需要結(jié)合項目實際的要求與性質(zhì)，選擇符合要求與標準的措施來維護地下水環(huán)境的順利運行。

1 鉆井工程對地下水環(huán)境的影響

1.1 安裝管道腐蝕破裂污染地下水環(huán)境

圖1 鋼管腐蝕

鉆探施工中所用的各種材質(zhì)如無縫鋼管，因受地下水侵蝕，出現(xiàn)裂縫，造成管線破裂，對地下水造成嚴重的環(huán)境影響；導致了水的急劇改變，并導致了環(huán)境的嚴重污染。所以，在進行鉆探作業(yè)時，一定要進行填筑，以保證地層的傾斜角度不會出現(xiàn)倒向；縫隙的寬度均勻，不含泥土，砂石，水泥砂漿等容易堵塞的臟物，不能有空隙，必須與水泥牢固結(jié)合，同時還應進行澆筑，在前期工作已基本結(jié)束后，還要進行管線灌水實驗，以達到更好的效果。在進行管道鋪設(shè)之前，應先對管道的外表及內(nèi)部構(gòu)造進行檢測，看看管道是否堵塞，是否有滲漏。從而降低了地下水對管線的侵蝕。

1.2 鉆井作業(yè)污染地下水環(huán)境

在鉆探工程中，工人所從事的鉆探工作也會對地下水造成危害。在鉆孔之前，要嚴格按照圖紙上的位置和高度進行精確的檢查。在實際勘察中，若發(fā)現(xiàn)與施工圖紙和其它有關(guān)原材料不一致的地區(qū)，或可能與地下水環(huán)境發(fā)生接觸時，必須立即停止鉆井，并及時調(diào)整項目進度。根據(jù)鉆孔的深度、土層和地下水的不同，確定基坑的開挖深度。在基坑開挖過程中，要注意尋找地下管線、電纜等房屋及建筑物，以便進行防御性的挖掘，避免鉆井液滲入地下結(jié)構(gòu)或影響其它地下工程的施工[1]。

1.3 鉆探作業(yè)對地下水的污染

圖2 農(nóng)用井或廢棄井地下水污染

如果不及時進行后續(xù)的巡查，將農(nóng)機井和廢棄的水井隨意丟棄，也會對地下水造成污染。對農(nóng)用機械井，則是將整口井與地面連接起來。對作物進行肥料或噴灑農(nóng)藥，很容易滲透到土壤的最深層，從而對地下水造成污染。所以，要對廢棄的井進行后期的檢測，并對其進行適當?shù)奶幚?。在對廢棄井進行檢查時，要對廢棄井的底部及地基進行檢查，確保其符合規(guī)范和規(guī)范。同時，還要對井架、井筒的高度進行嚴格的控制，并對相應的輔助設(shè)備進行檢查。在發(fā)生鉆井液、化肥泄漏等事故時，施工單位要采取相應的防范措施，選用適當?shù)奶畛湮?，并進行壓實。一旦出現(xiàn)問題，必須進行及時的檢查，既要處理地面問題，又要對引起地下水環(huán)境污染的其它因素進行調(diào)查。

2 地下水環(huán)境影響識別

泰安消防隊訓練基地新場區(qū)鉆井工程，該項目區(qū)位于泰安大汶口石膏工業(yè)園區(qū)內(nèi)，南留村南山東南部，古泉路東端北側(cè)。院區(qū)南北長400米，東西寬390米，總面積約234畝。廠區(qū)內(nèi)生活用水，綠化、環(huán)境及消防等項目用水預計每天200立方米。按日均高峰期用水30～40立方米/時設(shè)計鉆井工程建設(shè)。

通過水文地質(zhì)勘察和電動勘探綜合分析，該場區(qū)地層為石灰?guī)r山丘區(qū)，巖石致密較硬，溶剛裂隙不太發(fā)較，地下水補給主要為降水補給，補給量較少，地下水位較低，物探測量結(jié)果較好，主要出水部位在60、100、170米上下段，根據(jù)用水量分析，考慮用水安全（水質(zhì)水量）和地下水可持續(xù)利用，建議鉆井深度為260米。因為該區(qū)域?qū)偈規(guī)r層，地下水溶洞裂隙較多，要采取巖心鉆機鉆進，避免不成井現(xiàn)象，鉆井位置為北段西北角，預計單井涌水量每小時30～40立方米。

2.1 地下水環(huán)境影響途徑識別

在建設(shè)過程中，鉆機工程會受到地下水環(huán)境因素的影響，開展過程中會存在一定困難。在鉆機建設(shè)期間，若發(fā)生泄漏或滲透的情況都會對地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響。

2.2 地下水環(huán)境影響評價特征因子篩選

確定可能導致地下水污染的挖掘工程的特征因素。需要根據(jù)建筑工程污水的成分（HJ/T2.3）、液體材料的成分和固體浸出物的成分來確認[2]。

表1 地下水環(huán)境影響途徑識別表

2.3 現(xiàn)狀調(diào)查與評價因子該區(qū)域

主要監(jiān)測與評價因子為：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、Cl-、SO42-、HCO3-等8大離子及部分特征因子硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、pH、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、氟化物、氯化物、六價鉻、氨氮、揮發(fā)酚、溶解性總固體。影響評估因素鉆機施工期間的鉆井泥漿、生產(chǎn)期間的生活廢水對該地區(qū)地下水水質(zhì)的影響。主要評估因素包括氨氮和COD。

3 鉆井過程中保護地下水環(huán)境的有效措施

3.1 加強鉆井施工人員和相關(guān)管理人員的綜合素質(zhì)

在社會和經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，社會發(fā)展中的各類專業(yè)人才在某種意義上都有所提升。但目前，我國的鉆探項目建設(shè)單位還未做好崗位的訓練與教學工作，技術(shù)與業(yè)務水平低下，造成了鉆探項目的質(zhì)量與制度建設(shè)不健全，地表水和空氣污染狀況有所改善。因此，有必要積極的引進工程規(guī)劃與監(jiān)理領(lǐng)域的專業(yè)人才，進一步提高工程規(guī)劃與管理領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的整體準入能力。只有制定了切實可行的高門檻準入規(guī)范和標準，才能從根本上保證優(yōu)秀人才的穩(wěn)定。其次，在后期進行培訓，加強員工在處理管線和鉆探等方面的應急處理技能，保證了地表水的安全。但是，鉆探是一項浩大的工程，在技術(shù)和質(zhì)量控制方面，往往會出現(xiàn)管道開裂、腐蝕、滲漏等問題。因此，建立健全統(tǒng)一的質(zhì)量控制體系，做好鉆井工程的精細化、嚴格化控制和操作尤為重要。

3.2 規(guī)范質(zhì)量控制體系的標準，嚴格遵守

根據(jù)鉆探施工中管道腐蝕、開裂、漏水等問題，通過優(yōu)化施工工藝，落實到人員，對管道的購置、施工進行了嚴密的監(jiān)控。根據(jù)建設(shè)項目質(zhì)量控制體系，認真執(zhí)行標準流程。在鉆井工程的基礎(chǔ)建設(shè)中，義務的劃分是主要階段。各級落實權(quán)責，不僅可以防止在發(fā)生錯誤時推卸責任，也能增強管理者的責任感，并能更好地貫徹有關(guān)的規(guī)范。鉆探項目的品質(zhì)控制很重要日常工作。有必要期待標準的總體規(guī)劃、標準運行和實施。在前期，由于項目工作量很大，工程建設(shè)應根據(jù)質(zhì)量和數(shù)量進行詳細規(guī)劃和職責劃分，并逐層實施，以便在出現(xiàn)管道腐蝕、漏水、管道堵塞等問題時，還將有專職人員進行緊急修復。因此，承擔質(zhì)量管理的管理者首先要有優(yōu)秀的責任心和理念，在實施管理辦法時，要堅持嚴格的規(guī)范和要求，使其更好地發(fā)揮其作用。在工程建設(shè)中，也要對施工隊伍進行監(jiān)督，避免自滿現(xiàn)狀。如果鉆井工程進度或施工條件的明確分配與現(xiàn)場條件不一致，應立即報告上級，不允許隨意改變。

3.3 加強鉆井工程材料和工程施工管理

鉆探項目主要取決于所選擇的管線的材質(zhì)和質(zhì)量。只有采取行之有效的管理措施，才能保證對地下水源的保護。所以，按照質(zhì)量管理制度的制定與規(guī)范，制定了管線腐蝕與破壞的預防措施。尤其是在鉆井項目中，項目規(guī)模大，復雜，后期維修，還涉及到很多階段的原材料的采購和管理，因此也應在這一關(guān)鍵點上進行嚴格監(jiān)督。因此，對于管道、專用工具和其他材料的質(zhì)量控制，應進行嚴格的質(zhì)量控制，并且實施嚴格的采購規(guī)范。只要達到了品質(zhì)要求，就可以采購，不合格的一律取消。另外，要做好鉆探施工中的防腐工作，以保證施工原料的基本品質(zhì)，并采取相應的預防措施。其次，在制定有關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理制度規(guī)范時，要對鉆探項目進行實地考察，并對鉆探項目進行適時的計劃與監(jiān)測，防止污染地表水。因此，只有從技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的各個方面為鉆井工程制定具體、無誤的規(guī)劃設(shè)計方案，才能保證質(zhì)量和作業(yè)的穩(wěn)定性和有效性。

3.4 確保鉆井工程施工的有效溝通

在具體的建設(shè)流程中，還要求各專業(yè)的優(yōu)秀人員進行交流和協(xié)作。在進行鉆探作業(yè)的時候，應配置專業(yè)的技術(shù)設(shè)備和通訊設(shè)備，以保證地表水的生態(tài)環(huán)境的保護，同時采用持續(xù)通信方式，對出現(xiàn)的意外狀況進行適當?shù)奶幚?，并按實際需要對原有的施工方案進行相應的修改；對管線進行維護，并處理管線的安裝與敷設(shè)問題，并經(jīng)各項測試檢驗合格后，可供鉆探項目施工。所以，在此期間，我們要保證建筑工人的技術(shù)聯(lián)系與溝通[3]。

3.5 地下水污染處理技術(shù)措施

3.5.1 自然環(huán)境微生物溶液技術(shù)

該技術(shù)是一種通過微生物將有機物質(zhì)分解為CO2和水的方法來治理水資源的污染。它具有無二次污染和自動化的優(yōu)點。但其不足之處在于該工藝耗時較久，且效率較低。隨著細菌數(shù)量的增多，污染物質(zhì)的數(shù)量也隨之降低。最終，由于缺少養(yǎng)分，微生物使水體恢復到了常態(tài)。

3.5.2 SRB解決方案技術(shù)

硫氰酸鉀循環(huán)菌（SRB）是銅綠假單胞菌的總稱。SRB公司在一定程度上解決了重金屬污染和環(huán)境污染問題，但氯化氫氧化產(chǎn)物氯化氫、碳酸和硫酸對鋼和混凝土有很大的腐蝕性。所以，SRB公司可用于鉆屑和廢井液的填埋和回收以及淺層土地污染控制。

3.5.3 將鉆井液轉(zhuǎn)換為水泥漿(MTC)的固井技術(shù)

這項技術(shù)將鉆井液和固井液合二為一，并且依靠鉆井液的缺水性和可浮性，在鉆井液中添加具有潛在生物活性的高爐水淬粉煤灰、煤灰、火山巖漿、伴侶蛋白、潤濕劑和助凝劑，將其轉(zhuǎn)化為具有固井特性的水泥砂漿。采用該固井技術(shù)的所有井均達到標準，固井質(zhì)量在防氣竄、連續(xù)高溫、易滲漏地質(zhì)構(gòu)造等方面均優(yōu)于基本固井技術(shù)。MTC企業(yè)固井技術(shù)可以有效地節(jié)約廢鉆井液的處理和固井水泥砂漿的施工成本，并且能夠提高了固井的施工質(zhì)量，避免了廢鉆井液和固井液對土層和地表水的環(huán)境污染，符合清潔生產(chǎn)的規(guī)定，具有廣闊的應用前景。

4 結(jié)語

綜上所述，對地下水環(huán)境產(chǎn)生危害的角度出發(fā)，對鉆機工程施工的各項環(huán)境進行論述，提出科學有效的應對之策。但是結(jié)合到地下水環(huán)境的相對特殊性與復雜性，我們還是推薦以保護為主，預防為先的方式，對地下水環(huán)境進行管理。對此，我們需要在施工的期間，需要結(jié)合項目實際的要求與性質(zhì)，選擇符合要求與標準的措施來維護地下水環(huán)境的順利運行。這是因為，地下水一旦受到污染，很難在短時間內(nèi)得到修復。我們必須在施工技術(shù)管理方法和維護效率方面做好工作，以促進地下水自然環(huán)境的穩(wěn)定?？傊?，要使鉆井工程的施工效率得到有效提升，并能為廣大人民群眾提供純凈、無污染的地下水，就必須對操作中出現(xiàn)的問題進行正確的處理；分析、預測和評價地下水體的自然環(huán)境。為此，應從鉆探施工中，逐步加強人為控制，從源頭上解決地下水對環(huán)境的污染，防止鉆探施工中出現(xiàn)滲漏、污染；靈活使用安全保障措施，逐步改進施工過程，做到預防和及時糾正，保證工程的質(zhì)量。