矿区地下水污染成因及防治措施

[摘要]随着人们对矿产资源的需求量不断的增加，在矿石的开采过程中对水资源造成了一定的污染，严重的影响了人们正常用水，我们要采取相关的措施对在矿石的开采过程中水污染情况进行有效的控制。

[关键词]矿区、地下水、污染、成因、控制措施

中图分类号：TU991文献标识码： A 文章编号：

一、前言

水资源对我们生产和生活有着重要的影响，我们每时每刻都离不开水，在矿石开采的过程中对地下水资源造成了一定的污染，严重的话会影响到我们的日常生活。黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地东南部，陕北斜坡带的南部边缘，为一向北西西倾斜的单斜构造。地层由第四系松散层、侏罗系、三叠系陆相碎屑岩、白垩系组成，本地区地下水根据系统进行划分主要可分为两大类：第一类为第四系松散层孔隙裂隙地下水；第二类为基岩裂隙地下水，这两类地下水有着不同的构造和结构。

二、地下水污染的现状分析

在地下水资源的开采过程中，为了满足人们生产与生活日益增长的用水需要，我国地下水资源的开采量呈现出逐年增长的趋势。而我国地下水资源占到了总体水资源的三分之一，在全国范围内，有超过 70%的人群饮用的是地下水。从城市地下水资源的实时监测来看，全国 95%以上城市的地下水资源受到了不同程度的污染，而其中，又有超过35%城市地下水资源的污染程度正逐年严重化。这些地下水资源的污染，使地下水质情况受到了极大的影响，为人们的生产与生活带来了很多的困扰。从地下水资源污染的范围来看，北方地区尤为突出，大部分城市的地下水资源的水质严重不达标，这对本来就缺水的地区来说，是非常不利的。同时，由于地表水资源的不断恶化，很多地区的水资源形成一种恶性的循环。当地下水资源受到污染时，在水资源的循环过程中，它也会影响到整个地表系统水资源的质量，这样就会严重威胁到人们使用地下水的安全。所以，针对这些情况，我们必须要对地下水资源的污染作出深入的分析与研究，找出其中的污染源，并对症下药，制定出科学、合理的解决措施，逐步控制地下水资源的污染，使其质量不断提高，为人们使用安全的地下水提供有力的保障，也为我国社会经济与生态的可持续发展，打下坚实的基础。

三、生产矿井充水因素分析

井田煤层埋藏较深,无生产矿井及小窑开采.根据黄陵矿区仓村平峒、南川村煤矿、黄陵煤矿、芋园煤矿、红石崖煤矿等以往资料：吨煤富水系数0.219-0.423。生产矿井井下水主要来源于风化带、构造破碎带、煤层顶板砂岩、老窑采空区，进水形式上以渗水、滴水为主矿井平均日排水量90-235m3/d，均属含水性弱的矿井。

双龙煤矿隶属陕西省煤炭建设公司,位于双龙镇沮河以南,与本井田毗邻,井田面积8.55km2，地质储量1500万吨，主采二号煤层。该矿设计能力30万吨/年，采用一对斜井开拓，自1999年12月矿井投产以来，煤炭产量逐年上升，详见表1

该矿煤层直接充水含水层为延安组弱富水含，由煤层及顶板向工作面渗水。1999年12月21日，矿井发生突水，2201工作面与周围小窑打通，矿井涌水量测定为35m3/h左右，后经处理，涌水量逐渐减小，现矿井稳定出水量为30m3/h。

四、未来矿井充水因素分析

1、未来矿井煤层直接充水含水层

未来矿井主采煤层为二号煤层，坑道系统主要位于延安组第一段二号煤层附近，因此，侏罗系中统延安组中部含水层为矿井直接充水含水层。

另外，由于煤层开采、冒落、导水裂隙带也是矿井充水的主要途径，导水裂隙带的高度与井下煤层开采厚度、煤层顶板管理方法、岩性等直接相关。井田内煤层厚度0.80(可采厚度)-6.75(FX27)，煤层缓倾斜，最大倾角为六度，顶板为砂泥岩互层，属半坚硬类岩石，据《矿区地质工程地质勘探规范》GB12719-91附录F，导水裂隙带最大高度计算采用如下公式：

Hf=100M/(3.3n+3.8)+5.1 式1

式中：

Hf--导水裂隙带最大高度，单位（米）

M—累计采厚，（m）

n--煤分层层数，取值n=1

经计算，全井田导水裂隙带最大高度7.35-100.17米，一般66米。根据钻孔资料对比，井田内绝对多数钻孔导水裂隙带位于延安组地层内，仅R6、R10、R13、R14、R19、R28、R65、F6、F9、F20、Fx1、Fx7、Fx8、Fx19共14个个钻孔导水裂隙带突破延安组达直罗组下段(见表2)，突破高度为0.51-20.76m(Fx7)。在先期开采区西南部由F6、R10、Fx19、Fx8、F9等钻孔组成了一个导水裂隙带突破区域，面积约30.6km2，详见直罗组底界至导水裂隙带等值线图。

表2导水裂隙带突破直罗组含水层钻孔统计表

综上所述，未来矿井煤层直接充水含水层为延安组砂岩裂隙地下水，部分地段直罗组下段地下水通过导水裂隙也可直接进入矿井，增大矿井涌水量。

五、矿区地下水污染分析

判断矿区附近地下水是否受到污染，将矿区上游地下水中各组分含量作为天然含量背景值与矿区附近地下水进行比较，该矿区地下水体中硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、总硬度含量超标，且水体受到了严重污染。在确定矿区排放的污水对该区域地下水的影响方面。

1、污染途径

黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地雨量丰富，每年的降雨量可高达760mm。由于该区域山峦起伏，地形坡度大，绝大多数雨水流入河谷—这样河谷内的水位就会相应的升高，在河水流淌的过程中只有少数渗入地下，对地下水进行补给。再加上近些年来人们大量开采地下水，地下水的水位逐渐的降低。丰水期时河谷中水量丰富，河水补给地下水。除此之外，该区域裂隙水发育，山区裂隙潜水沿山坡倾斜方向补给孔隙潜水含水层，进而形成地下水。因此，在矿区污水排放的过程中， 会有部分矿山污水沿着孔隙渗入到地下形成地下水； 另一部分污水流入河水中， 河水侧向补给地下水使地下水受到污染。

2、地下水污染特点

黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地矿区污水沿排污管道流入河水，河水一部分经侧向补给进入地下，另一部分通过地表渗入地下，使地下水受到污染。矿区污水中污染物质浓度高，毒性大。由于地下水体更新缓慢，持续时间长， 地下水一定受到污染将很难治理。

六、防治措施探讨

局部采煤对地下水造成的破坏性影响将波及整个地下水系统。当前应加强以下几方面的工作:

1、尽快建立健全的采矿保水法律机制，提供法律保障

(一)建立地下水补偿专项基金。建议国家征收因矿产开发造成地下水破坏费用,该项经费专项支持地下水保护工作。

(二)科学划分地下水破坏程度等级。地质矿产主管部门应组织专家对企业采矿造成地下水破坏程度进行调查研究,科学厘定因矿山开采造成地下水破坏对环境的影响程度,建立部级的矿山开采对地下水破坏等级序列标准。

(三)建立地下水破坏评估机构,对矿山企业采矿造成地下水破坏程度进行评估。根据破坏程度,作为矿山企业交纳地下水失衡补偿费的主要依据。

2、合理规划煤炭开发，因地制宜制订最佳开采方案

根据黄陵矿区隔水层采动隔水性和煤水赋存特征,围绕控制地下水位的目标,将生态脆弱区的煤炭开采划分为自然保水开采区、可控保水开采区、保水限采区和无水开采区四种类型。

3、增强地下水的保护意识

在防治地下水资源受到污染的过程中，首先就应该增强自身的保护意识，认清地下水资源的重要性，这样才能为地下水资源的防护，提供有力的保障。从一些发达国家的实践来看，它们在有效控制地表水的污染之后，逐步将环境保护的重点转移到地下水水资源。对此，我国在防治地下水污染时，可以借鉴国外成功的方法与手段，认真对待。当前，我国地下水资源污染的防治工作已经是刻不容缓了，如果再不采取有效策略来应对，其污染将会越来越严重，这样就会使整个水资源的循环系统受到影响，不利于人们的正常生产与生活。

4、加强法律手段的控制

法律的手段是防治地下水资源污染的有效手段之一，它能够为地下水资源的保护，提供重要的法律保障。所以，在此过程中，要不断完善相关的法律法规，对地下水资源进行严加保护。同时，还应该健全各种水资源管理机构，明确它们各自的职责，做到地下水资源的科学开发与利用。并且，在地下水资源的开发与利用过程中，还不能忽视了有效的保护，要在保护的基础之上，实现它的合理开发与利用。利用法律的手段对水资源进行有效的保护，是今后水资源保护的最终发展方向。

5、加强对地下水资源的监测

地下水资源在受到污染的时候，通常情况下是不会被发觉的，很多污染物需要一定的时间才能渗透到地下水中去，这就需要做好地下水资源的监测工作，及时发现它的污染情况，这样就能更好地掌握地下水资源的质量动态，以便采取有针对性的措施来应对。在地下水的检测过程中要对重点地区形成长时间稳定的监测，这样才能很好的掌握水资源变化的第一手资料和数据，为地下水的治理提供数据支撑。

6、采取预防与防治相结合的手段

在地下水资源的防治过程中，我们既要采取一定的处理措施，也不能忽视了一定的防治措施，这样就可以做到双管齐下，起到更好的效果。当前，鉴于地下水资源的自净能力比较差，而且其中还会涉及到含水层以及污染土壤的治理问题，所以，地下水资源的污染处理起来还是有一定的困难。针对这种情况，就需要辅助采取一定的预防措施，以避免治理过程中需要大量的人力、物力以及财力等资源的投入。

7、合理利用农药、化肥

在农业生产的过程中不可避免的会使用化肥和农药。农药与化肥的利用，是造成地下水污染的重要因素之一，所以，在防治地下水污染的过程中，一定要加强对农药、化肥使用的管理，积极推广那些高效、低污染的农药与化肥。同时，尽量减少农药、化肥的使用，促进有机农业生产模式的发展。这样也能在一定程度上减少对地下水的污染。

七、结束语

水是人类赖以生存的资源，水资源对我们的日常生活有非常重要的影响，因此，我们对地下水的污染要足够的重视，采取相关的措施，避免对地下水污染，提高地下水的利用率。在日常的生产和生活中我们要提高自己的环保意识，避免对地下水造成污染。对当前已经造成污染的区域，要采用先进的技术，对污染的区域进行有效的控制，避免污染范围的扩大，对地下水的水质进行有效的循环和净化，逐渐对地下水污染状况进行改善。

参考文献：

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