铁矿开采对地下水环境影响评价实证研究

石 焱

（天津市中展乐通商贸有限公司，天津 300042）

我国矿产资源丰富，储存量大。我国在快速发展经济快速的同时，需要消耗大量的铁矿资源，开采矿产资源导致矿区地下水资源迅速减少，严重污染了地下水水质。我国在1973年初，开始引入环境评价理念，经过长时间的发展，已经建立了一套较为成熟的评价体系，构建了较为完善的评价指标，但在铁矿开采对地下水环境影响评价方面，还缺乏足够的技术标准与内容。我国于2011年出台了《环境影响评价技术导则—地下水环境》，意味着我国针对地下水环境影响评价的研究愈发成熟[1]。

1 项目概况

本文的研究项目位于河北滦县，该铁矿开采项目面积约7.86km2，该铁矿开采项目一期、二期为露天开采，其它矿山为地下开采，其中地下开采使用的为嗣后充填采矿法。尾矿库在矿产项目的东南侧方向，调查研究后认为其能够满足服务年限的尾矿排放要求。其中矿坑涌水净化后用作生产新水，对于不能使用的则输送至周边工业园区进行综合利用。对于采矿工业场地以及矿区内的生活污水采用地埋式污水处理技术，将处理后的污水用于循环水系统。

2 地下水环境影响评价工作等级的划分

在进行矿区地下水环境影响评价工作等级划分时，一般按照《环境影响评价技术导则 地下水环境》进行分类。由于矿区为Ⅲ类项目，故根据评价区水文地质特征：包气带防污性能弱、建设项目场地的含水层不易污染、地下水环境敏感程度为不敏感、污水排放量小、污水水质不复杂，确定矿区地下水环境评价污染类型评价等级为三级；由于地下水供排水规模较大，且矿区内地下水位的变化范围大，因此，最终确定地下水环境评价中的非污染类型评价等级为二级。

3 地下水环境现状评价

为了反映地下水水质状况，该项目设立了29个监测点，并采用了《状况评估指南》建议的单因素指标法。评价结果表明，露天矿4个监测点的水质、总可溶性固形物、硝酸盐和亚硝酸盐均超标，其余10项指标均达到《地下水水质标准》三级标准限值要求。超标的主要原因是人为有机污染；尾矿池周围的两个监测点均超过了2种氨氮和硝酸盐的标准，而另外11个监测点经现场检测后确定能够满足III标准限值。人畜废物和农业肥料通过泄漏和雨水渗入地下水；其余22个监测点均符合III类标准限值的要求。地下水的动力学基本遵循雨季上升的规律，雨季后水位逐渐下降。年变化范围为2m～3m，与区域地下水动力学基本一致。

4 地下水环境影响分析

4.1 开采初期对含水层影响分析

矿区第四纪含水层由全新世的砂砾石含水层和上更新世中细粒含水层组成，分布在矿区的两侧。由于设计时采用了帷幕灌浆，所以封水效果较好[2]。

4.2 开采后期对含水层的影响分析

开采铁矿资源必然会导致基岩裂隙处承压水层发生疏散，且随着开采程度的加深，基岩裂隙含水层储水量会进一步降低，一旦井区内的储水量过大，则基岩承压水层的水位会下降，由于地下基岩裂隙-岩溶的透水系数小，含水量和渗透率相对较低，采空区可以及时充填。水量基本上可以保持相对稳定的量，由于矿井的距离很近，各个影响区域将产生叠加效应，地下水涌入量将减少，影响区域也将减小。影响范围如图1所示。

4.3 对区域地下水流场影响分析

由于矿区接受补给降水的地下水的季节性变化，因此，矿井排水条件的变化会影响到矿区内地下水位的变化，进而影响到矿区周边水质情况。在实际分析中，因为本文研究的项目整体处在一个相对封闭的水文环境里，所以总体而言，该矿区的排水对区域地下水流场影响较小，可忽略不计。

4.4 分析矿井涌水排水对基岩含水层用水者的影响

该项目的评估区开采深度较深，会对基岩含水层产生不良的影响，且影响范围较大。经实地调研可知，矿区排水的影响主要集中在饮用水井方面，且水井的最大深度在150m左右。据计算，该井的水位降低了2m～5m，但浓缩的饮用水井更深，地下水被埋得更浅。

5 应对策略

5.1 水土流失防治

图1 开采后期对基岩含水层影响范围

矿区水土保持措施。在雨季来临前，为确保在雨水冲刷条件下，矿区废弃垃圾不会对矿区土体、水体造成二次污染，需要在废弃垃圾场内设定防洪沟，以此确保在地表径流冲刷下，不会发生塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害。因此，在实践中，建议矿区对每一个采矿产进行回填，及时回收，并通过种植林木、花卉等提升矿区绿化水平。①厂区的水土保持措施。为了避免降雨对田间和坡地的侵蚀而造成水土流失，并及时排除田间地表径流，应建立完善的排水系统。为了保证堆场的稳定运行，防止大雨下废水的异常排放，应做好石堆场的集排水系统的准备。开挖填土后形成的边坡，应采取工程措施，如挡土墙的建造和板石骨架的边坡防护，以确保边坡的稳定性，并通过植草保护该边坡。②绿化工程。厂区应合理制定土地利用计划，在进行矿区土地利用规划时，应确保矿区建设区、工人居住区内布设有足够覆盖率的植被，确保矿区建设区与居住区内的环境足以满足生产、生活需求。同时，在铁矿开采的过程中，矿产开采企业应注重植被的多样性，充分利用矿区内的每一片土地。③临时工程。施工结束后，应清理、平整绿化施工场地和施工场地。

5.2 生态恢复措施

①组织管理措施。矿区开采企业在进行矿产资源开采时，应根据施工情况与矿区的生态现状建立起一套由专业人才组成的生态恢复管理机构，并将生态恢复管理工作纳入生产经营的各个环节。根据矿山的实际情况，管理机构的人员可以由环保专业人员担任。②技术保证措施。高质量的生态恢复技术是确保后期矿区生态恢复高质量的重要保证，因此，在实施矿区生态恢复措施时应选定那些具有资质的施工队伍，并由业主进行现场的监督。在生产过程中，应安排生态修复设施，由专业的生态修复技术人员进行管理和监督，为实施生态修复质量保证措施提供技术保障。③资金来源，管理和使用方法。项目的生态恢复措施资金应当由建设单位承担。应加强资金投入量，以确保及时提供资金，尤其是对矿区生态修复具有重要作用的项目应设定专门资金，确保矿区整个生态恢复措施得到有效实施[3]。

5.3 水土保持监测

①监控的目的。水土流失监测的目的是在工程建设和运营期及时、准确地掌握水土流失情况及其防治效果。指导水土保持工程的设计优化和建设，监督评价水土保持计划措施的实施效果。②监控关键部分和监控项目。根据项目水土流失的特点，初步规划了矿区和废石场为重点监测区。重点监测项目为：矿区水土流失；生产经营过程中渣场的炉渣侵蚀；生产经营期水土流失和矿渣侵蚀；在服务期内预防和控制水土流失。③监测方法。使用实际测量方法和调查监视方法进行监视。测得的项目包括：降雨强度、边坡长度、植被和其他影响水土流失的因素。在预防和控制的责任范围内，在水土流失严重的地区，选择监测地块，进行实际观察以观察水土流失，在地块上设置刻度或标记的木桩以观察雨前后；在废石场设置监测点以监测弃土损失。④监督组织。毫无疑问，在确定水土监测组织时，应首先确定水土保持监测机构是否具有相应的法定资格。按照我国相关的法律规定，开采企业在进行矿产资源开采前，必须委托具有资格的水土保持监测单位进行矿区水土保持监测工作，并需要基于矿区开采情况、开采技术等编制相应的监测报告。

6 结语

铁矿资源在开采的过程中，会不可避免地影响到矿区地下水的水质条件，进而破坏矿区地下水的动态平衡，对矿区周边民众的生活、生产用水产生不良的影响，为降低铁矿开采对地下水环境影响，应采取水土流失防治、生态恢复、水土保持监测等措施。