杨文涛
(山西晋环科源环境资源科技有限公司, 山西 太原 030024)
冶金类建设项目地下水环境影响评价
杨文涛
(山西晋环科源环境资源科技有限公司, 山西 太原 030024)
针对冶金项目在实施过程中对地下水环境造成污染的问题,从地质条件、环境条件、技术条件三方面对建设地区的地下水环境进行调查分析。通过确定地下水环境构造、分析地下水环境现状、制定相关的整改方案、评价地下水系统等措施对地下水环境造成的影响进行综合评价,从而形成确凿具体的分析结果,为地下水监测和调查的方案制定和部署提供重要的依据。
冶金项目 地下水环境 影响
冶金是高耗能、高耗水、重污染的生产活动。冶金行业对于能源和资源的消耗较为严重,尤其是对于环境的污染破坏较为严重。特别是针对冶炼过程中排出的废水、废渣,重金属含量难以降解,给当地的地下水带来不可避免的巨大影响。这些废物可以通过地下水的渗透造成在生物体内的累积,构成巨大的生命威胁。在此,针对冶金项目对地下水环境影响评价做了详细的分析,以此引发在冶金行业生产过程中如何减少对地下水污染的深思。
1.1 地质条件
以中国南部某地区作为评价区进行模拟。该地区地形判定较为关键。地貌类型主要分为堆积地貌、侵蚀剥蚀地貌、海积地貌。污染源的历史问题较为突出,污染范围和当地的冶金工业发展联系紧密。如果之前该地已经存在历史污染的遗留问题,则污染源因子和历史污染问题则无法区分。因此,需要在冶金项目的选择地点上,预先进行地下水环境的历史调查,对开采的地点、地区形势、开采方式,地下土层结构、对含水层可能造成的污染情况进行可行性分析。
1.2 环境条件
以南方某市大型综合五金冶炼产业园为例,主要以有毒重金属污染问题为主要研究对象,其元素主要为Pb、As、Cd等。企业采取粗放式作业,三废排放量大,标称土壤和水体受到污染,水和煤炭的消耗量巨大。为满足对该五金冶炼产业园的节能减排改造,需要先对产能落后的金属冶炼设备和技术进行升级改造,使重金属含量和三废的排放量相对降低,同时对地下水的监测条件进行考察,确定目标水层的环境条件和径流方向。对冶金项目地理环境历史应予以充分的重视,辨识已存在的历史污染问题并查阅相关调查资料,以熟悉该地下水环境水层走向的改变和扩散,从而可快速分析预测地下污染物的运移趋势。
1.3 技术条件
目前,外国地下水系统污染的监测技术较为发达,有丛井式监测、巢式井监测、连续多通道井监测、WestbayMP多级系统等等[1]。国外的地下水检测技术已经达到很高水平,而且加之计算机与电子相结合使分析数据更加精密化。但是国内多以分层采样做分层监测井技术,多应用丛井式监测;巢式井监测虽然已经开始应用,但是集成化、灵活的多级检测技术仍属空白。多极化监测系统要求每个监测井中带有敏感的监控传感系统,各监测系统之间相互串连,达到对水层整体的监测效果,就目前而言我国技术尚未达到如此先进的标准。
2.1 确定地下水环境构造
掌握地下水环境的具体构造有助于预测冶金项目对地下水的影响程度。因此确定可能会被污染的地下含水层,并掌握其径流以及补给的水脉方向十分重要。由于不同含水层之间交换受地下水径流影响,所以分析及预测可能受影响的含水层,可以有效预防污染物在含水层中的扩散和转移。地下水分为不同的系统:一区和二区是岩溶水,三区和四区是裂隙水,五区是风华裂隙水,六区是白垩系地下水,七区是孔隙水[2]。就五金冶炼产业园而言,要通过对污染水层提取样水,分析与标准水层的差异,研究污染水层的现状,形成相关的数据及报告。就水层分析报告显示污染对象是六区白垩系地下水,其地质是以泥质粉砂岩类形成的巨厚底层,其水层具备了独立的边界条件,与周围水层没有直接的联系,则白垩系地下水和其上部含水段就是目标水层。
2.2 分析地下水环境现状
按照《地下水质量标准》中的规定:Ⅳ类标准为农业和工业用水主要依据,并对重要的重金属指标进行了详细的规定。如果该地地形复杂、水质混乱,则需要对污染的成因、现状、趋势进行综合性分析。通过调查,发现地下水中以Pb、As等重金属元素为主要的污染因素,且由于地势和水层密度的原因,南部污染比北部污染更为严重。这些污染的原因经调查是由于废渣处理工艺滞后,没有经过废渣处理系统处理,长期的渗透作用使地下水系统遭受了严重的污染。
之后进行地下水的补充、径流及排泄分析。对五金冶炼产业园的地貌进行勘察,确定其排泄系统的走向,从而掌握在排泄系统周围渗透的地块,确定主要污染源的地点。对此地点近期的降雨量及蒸发量进行相关问询可以了解该项目对受污染水层的污染程度。
2.3 制定相关的整改方案
通过查找地下水污染的原因,为下一步地下水系统调查和监测工作提供更加详细的参考资料,进而建立污染物运移数值模型来对污染过程进行分析,从而提出切实可行的降低污染方案。方案实施的标准可以参照《环境影响评价技术导则地下水环境》的准则进行制定[3]。
就此五金冶炼厂的状况来看,浅层地下水的污染程度较深层地下水的污染物种类少,离子浓度低,pH值的偏酸现象较轻。因此,五金冶炼产业园需要采取水层样本进行相关分析。要采用成孔钻取潜水井,通过取芯,可以查探土层构造。用过滤管探取地下水层中的潜水层和承压水层,潜水层采用非稳定流抽水试验,承压层采取稳定流抽水试验。通过对氨氮、高锰酸盐、氯化物、总溶解性固体等指标的对比,发现重金属元素富集的主要指标。项目环保部门和其他相关部门,应对冶金建设项目水层分析报告提出整改意见,并规划其建设用地,正视地下水污染问题,持续关注冶金建设项目对排污排废的管控措施是否行之有效。
2.4 评价地下水系统
通过本次调查的水质现状监测与标准的地下水各参数进行对比,发现重金属超标比较严重,其中Pb为主要的污染元素。白垩系地下水的污染已经扩散到第七区孔隙水。工业中的废水、废渣,在降雨的作用下直接外排至土层;而废气则是根据干、湿沉降大面积进入土层,或者是通过降雨和降雪等通过淋滤作用污染地下水[4]。冶炼工业园的污染呈分散点状渗入地下水系统,造成小范围个别重金属含量偏高的现象。由平原向山区呈递减状态接受大气和地表水渗入,若是沟谷部分则渗入多为淡水,平原区承压含水层及地面较远,致使污染渗透至地下水层较少。该地下有岩层,透水性较差,能组织受污染地下水向四周扩散式排泄。运用多种方法进行地下水环境的评价,使评价更加客观准确,方便人们在后续为地下水环境提出切实可行的改革方案奠定基础。
通过对冶金类项目地下水环境系统进行分析,形成确凿具体的分析结果,为地下水监测和调查的方案制定和部署提供重要的依据,同时对建立污染物运移数值模型具有重要参考价值。地下水环境系统调查较为复杂,需要借鉴冶金项目多方面数据进行勘察及分析,还需要调阅当地一段时期的气象因素作参考。在对冶金项目的地下水环境评价前,通过对水文地质调查、抽水分析、渗水分析、现状监测、整改意见等多种方法的综合运用,使复杂的地下水环境能准确定位受污染地带。通过《环境影响评价技术导则地下水环境》对冶金类项目进行严格限制,对冶金项目“三废”的排放进行规范,从而使冶金项目在生产工作中更加注重保护地下水环境。
[1] 田红献.赤泥堆场环境影响评价模式与管理[D].长沙:中南大学,2005.
[2] 黄天龙,范娇娜,张丹,等.解析法预测典型选矿项目事故状态下对地下水环境的影响[J].甘肃冶金,2013,35(5):128-130.
[3] 皮宇星.论冶金钢铁类建设项目工程监理工作的特点[J].城市建设理论研究,2014(13):12 003-12 007.
[4] 彭瑛,刘建华.冶金材料类专业工程力学创新性实验的构建[J].实验室科学,2012,15(4):144-147.
(编辑:王瑾)
Evaluation of Groundwater Environmental Impact in Metallurgical Construction Projects
Yang Wentao
(Shanxi Jinhuan Keyuan Environmental Resource Science and Technology Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030024)
In view of the pollution of groundwater environment during the implementation of metallurgical projects,the groundwater environment in construction area was investigated from the aspects of geological condition,environmental condition and technical condition.Comprehensive evaluation of the effect on groundwater environment is presented by determining groundwater environment construction,analysis of the current situation of groundwater environment,formulating the relevant rectification plan,evaluation ofgroundwater systemand other measures,thus forminga conclusive and specific analysis results,providing an important basis for groundwater monitoring and formulation and deployment of investigation project.
metallurgical project,groundwater environment,impact
{X828}
A
1672-1152(2017)04-0070-02
10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.27
2017-06-25
杨文涛(1979—),男,硕士,毕业于湖南师范大学,中级工程师,主要从事环保工作。