矿产勘查类项目环境影响分析要点研究

李超 王宏伟 王永军 王瑞军

（1 核工业航测遥感中心 河北石家庄 050002 2 中核集团铀资源地球物理勘查技术中心重点实验室 河北石家庄 050002）

我国经济的高速发展和社会的快速进步，对矿产能源的应用及需求提出了更高的要求。面对日益紧缺的矿产资源，矿产勘查在寻找丰富的矿产资源方面扮演着越来越重要的角色，但矿产地质勘查活动不可避免地会对大气、水、土壤等生态环境产生一些影响［1-3］。这引起了人们的重视，国家为此提出了绿色勘查的理念［1，4］，并出台一些法律、法规，如建 设项目环境影响评价分类管理名录》（2018 年4 月28 日修正），要求开展矿产地质勘查工作前，需进行相应的环境影响评价工作。在众多勘查方式中，钻探是矿产勘查的一种重要手段［5-6］，对以钻探为主的矿产勘查造成的大气、水、土壤、生态等方面的环境影响进行分析研究是十分有必要的。

1 矿产勘查工艺分析

1.1 工艺流程简介

以钻探为主的矿产勘查主要包含地质孔和水文孔的钻探，根据以往的施工经验及勘探区的地质情况，并结合钻孔的设计，勘查项目目前主要采取岩心钻探的工艺。钻井前的准备阶段及钻井时的施工阶段是钻探的主要工艺流程。钻井前的准备阶段主要包括对点位进行测量、对钻井场地进行平整、对钻井孔位进行复测、安排设备进场及安装、开工前技术复检、检查施工安全、配制钻井泥浆等工作；地质孔钻井施工主要包括钻探、取心测样、孔内测试、水泥封孔、场地环境恢复等工作；水文孔钻井施工主要包括钻探、安装井管、砾料填充、封井及洗井等工作。

1.2 勘查过程产排污分析

以钻探为主的勘查过程对环境产生的影响主要表现在大气、水、固体废弃物、噪声及生态方面。

施工期间产生的扬尘及柴油发电机工作时产生的废气是钻探施工期间的主要废气来源。目前钻探主要采用湿法钻探，能够有效降低粉尘浓度，使大部分粉尘沉降下来，因而施工扬尘主要产生在钻前场地平整、泥浆池开挖及场地恢复过程中。柴油发电机是钻探过程中经常使用的设备，在使用过程中产生的主要成分为SO2、NOX和颗粒物的燃油废气。

勘探期间工作人员产生的生活污水及对水文孔进行洗井产生的废水是钻探施工期间废水的主要来源。水文地质孔在成井后需要洗井，洗井废水经收集后排入泥浆池，在泥浆池内自然蒸发或洒水抑尘，不外排。勘探期间人员在生活区食宿，生活区设置旱厕，生活废水主要为工作人员日常清洗废水以及部分厨房含餐饮油污废水。

钻探施工期间产生的噪声主要来自钻机等设备噪声和人员活动噪声。开孔时，设备对地表进行破碎，产生震动噪声，但随着钻探深度的增加，考虑到地层的屏蔽，震动噪声逐渐减小。因而，地表设备是钻探施工期间的主要噪声源。地表设备噪声源主要为柴油发电机、钻机、泥浆泵等工作设备，这些设备均在野外空旷地带进行工作。

勘探时会有废弃的岩心及钻井泥浆产生，柴油发电机等设备使用及维修过程会产生废机油，工作人员会产生一些生活垃圾，这些均是钻探施工时固体废弃物的来源。在钻探设备使用及维修过程中产生的少量废机油属于危废类别中的废矿物油。钻探产生的非矿段岩心即为废弃岩心。钻井泥浆一般分为钻进过程中钻井泥浆和封孔过程中钻井泥浆两部分，两者均经泥浆沉淀池、筛分网处理，之后小颗粒岩屑及泥浆经泥浆循环池回用于钻探过程，大颗粒岩屑则经废渣池储存后覆土掩埋并恢复场地。

钻探施工期间对生态方面的影响主要表现在占地、植被和生物多样性、水土流失、景观风貌等方面的影响。地质孔和水文孔的钻探产排污节点见图1 和图2。

图1 地质孔钻探产排污节点图

图2 水文孔钻探产排污节点图

2 勘查过程环境影响分析

2.1 大气环境影响分析

在钻前场地平整、泥浆池开挖及场地恢复过程中会产生施工扬尘。有关资料表明，若气象条件无异常，建筑工地内的总悬浮颗粒物（TSP）的浓度比建筑工地上风向对照点的TSP 浓度高1.0 倍～1.5 倍，建筑施工时TSP 影响范围主要在它下风向的150 m 范围内，且在该范围内的最大落地浓度约是0.49 mg/m3。相对于建筑工地项目，矿产勘查项目施工的范围更小，对环境的影响更低，故而可以满足 《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中第二时段无组织排放监控浓度限值1.0 mg/m3的要求。通过采取对场地进行定期洒水、堆放的土方遮挡覆盖并定期洒水、避免大风天气挖填土方等措施，在颗粒物自身沉降和周边植被阻截作用下，周边敏感目标，如居民点，可满足《环境空气质量标准》（GB3095—2012）的二级标准。钻探过程中，柴油发电机会产生主要成分为SO2、NOX和颗粒物的燃油废气，经AERSCREEN 模型估算出各污染物的最大地面浓度占标率，判断相对应的大气环境评价等级，并计算各污染物的最大落地浓度，将最大落地浓度叠加当地的大气环境质量浓度，得到污染物最大值，结合周边最近居民点距离及污染物最大值，判断周边敏感点能否满足GB 3095—2012 的二级标准。

污染防治措施：①采用节能环保型柴油动力设备；采用符合《普通柴油》（GB 252—2013）标准的柴油。②对场地进行定期洒水，堆放的土方遮挡覆盖并定期洒水，避免大风天气挖填土方。③勘查完成后，对于因施工而临时占用的场地进行平整作业，并种植与周围环境相适应的植被，注意要确保绿化面积和植被的成活率。

2.2 水环境影响分析

（1）地表水环境影响分析。勘查期间，钻机在掘进过程中使用泥浆对钻头进行冷却，钻机冷却用水通过泥浆池循环使用，在循环过程中，水量部分蒸发，不外排。勘查结束后，泥浆池内的施工废水蒸发，不排入外界环境。以钻探为主的矿产勘查类项目，施工期间产生的废水主要为工作人员产生的生活污水。其中，因施工人员日常清洗而产生的废水用于施工场地的洒水抑尘或者营地周边林地的灌溉。厨房含餐饮油污废水经桶收集后定期由项目部物资车辆运送到附近乡镇，不会对周边地表水产生影响。

污染防治措施：①施工过程中清洁设备尽量采用擦洗，避免直接冲洗，减少清水使用量。②定期维护钻机、柴油发电机等设备，防止设备出现漏油现象。若产生漏油，及时收集，并储存在专门容器中，以便之后统一处理。③避免因雨水冲刷建筑材料而污染水体，对水泥等建筑材料进行围栏和篷盖。

（2）地下水环境影响分析。钻探过程对地下水的影响主要表现在以下两方面：钻井过程产生的废水对含水层的影响和钻井泥浆对地下水的影响。钻探过程中采用膨润土为护壁剂，膨润土主要成分为蒙脱石，不含有害矿物组分，属于无毒无害物质。钻井过程产生的废水以钻孔为中心向四周含水层扩散，在钻进过程中，钻井泥浆可以很快地在钻井孔壁的表面形成保护膜，该保护膜隔水性能强、密度高、硬度大、薄且韧，可以对钻孔实现护壁堵漏，阻隔钻井废水的扩散，因而实际进入到含水层废水量很少，且单个孔位钻井时间短，对周围含水层影响较小，一般不会对周边饮用水井造成影响。

钻井泥浆在钻探过程中可以重复使用，且重复使用率超过90%。以水和膨润土作为主要成分的钻井泥浆储存在有防渗措施的泥浆池内，一般不会发生泄漏，对地下水造成影响的可能性较小。

污染防治措施：①为了防止和降低污染物的跑、冒、滴、漏，需在源头上采取相应措施，如定期维护处理构筑物和设备，提高钻探工艺。②做好分区防渗措施，分别针对循环槽、沉淀池、泥浆池、废渣池、旱厕、柴油暂存区等区域设置合适的防渗措施。

2.3 声环境影响分析

矿产勘查期间，噪声源主要来自钻探施工设备，伴随施工结束，噪声影响消失。一般情况下可从施工场界及环境敏感目标两方面对噪声影响进行分析。按照单个钻探机台噪声源项叠加值为80.0 dB（A），钻机机坪地基面积120 m2（L长×W宽=15 m×8 m）来考虑，采用几何发散衰减模式进行预测，噪声在昼间对钻孔各场界的贡献值低于70 dB（A），满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523—2011）中相关要求。

采用NOISE SYSTEM 噪声预测软件对噪声进行预测和评价，按照单个钻探机台噪声源项叠加值为80.0 dB（A）来计算，经预测，在距离钻孔施工点200 m 处噪声预测值小于55 dB（A），满足《声环境质量标准》（GB3096—2008）中相关要求，对周边环境敏感目标影响较低。

污染防治措施：①源头控制，选用产生噪音较低的设备。②距离防护，尽可能将产生噪声的设备分散安排，且安放在远离敏感点的一侧。③产生噪音比较大的设备尽量不要同时施工，且施工时间要避开休息时间。

2.4 固体废弃物环境影响分析

勘探时会产生废弃的岩心、钻井泥浆，施工人员会产生一定的生活垃圾，设备施工及维修时会产生少量废机油，这些均是钻探过程产生的固体废弃物。

钻孔机台设置泥浆循环槽、沉淀池、泥浆池，各池体均铺设高密度聚乙烯（HDPE）膜来进行防渗，并做防溢处理。泥浆从钻孔涌出通过泥浆循环槽进入沉淀池中的除砂机，将含岩屑量少的泥浆分选出来排入泥浆池回用于钻探，含岩屑量较多的泥浆经振动脱水后岩屑排入废渣池，废渣池最终覆土掩埋恢复植被。钻探结束后池内泥浆经除砂器净化后存贮泥浆箱运往下一泥浆池循环使用，剩余少量余渣在泥浆池就地掩埋。用覆土进行填埋，并恢复植被后，几乎不会对周围的环境产生影响。钻探产生的矿段岩心全部取样、外送分析；非矿段岩心，即废弃岩心采用集中掩埋处理，掩埋后地表恢复原貌。对于施工过程中产生的废机油，设置废机油收集桶，经收集后交有资质单位进行处置，不会对环境产生影响。对于生活垃圾，营地设置垃圾桶对垃圾进行收集，定期由项目部物资车辆运送到附近乡镇垃圾清运点。综上，勘探时产生的固废对周围环境造成影响的可能性不大。

污染防治措施：①保证机台至各个泥浆设施之间的导流槽平整通畅，严格操作程序，减少钻井泥浆的跑冒滴漏。②泥浆池留设防雨水容量，以防止暴雨季节泥浆池溢流造成地表水及土壤的污染，并依据需要，在泥浆池的上游方向设置截水沟或者临时的围挡。③规范作业泥浆池、沉淀池等池体及坑体的HDPE 防渗膜铺设。

2.5 生态环境影响分析

勘探钻孔等施工作业过程将导致勘探区内地面植被受到损毁和破坏；勘探过程中产生的粉尘对植物的生长有一定影响；工作人员的进驻可能会使动植物生存环境发生变化，勘探作业时产生的噪声对勘探区内常见的野生动物和鸟类有一定影响。考虑到勘探作业全部集中在勘探区内，对植被的破坏范围仅局限在勘探区范围内，不涉及勘探区以外的地区，因此对植被的破坏程度和破坏范围是有限的。勘探规模不大、持续时间短，勘探结束后对动物的影响随即消失。综上，勘探对动植物的影响有限，对生态环境的影响有限。

污染防治措施：①合理进行勘查布置，精心组织勘查管理，严格控制勘探活动范围，在钻探结束后及时进行绿化恢复，以减小对周围植被的影响。②表层土单独剥离堆放，堆放过程中要注意保护原生植被，尽量减少对自然地形、地貌的破坏。③钻探作业在设备撤离后，及时对钻探平台进行平整后播撒当地草种、植被，采取自然恢复措施进行生态恢复。

3 结语

以钻探为主的矿产勘查类项目在实施过程中，会对大气、水、生态等方面产生一定的影响，也会产生固体废弃物及一定的噪声，但是通过采取合理、可靠的防治措施后，可使污染物排放得到有效控制，将钻探过程对环境造成的影响控制在可接受的范围内。在钻探过程中，需要注意保护环境。