浅析辽宁省矿山水文地质环境管理中的污染问题
2019-02-09
(辽宁省地质环境监测总站,辽宁 沈阳 110000)
辽宁省位于中国东北地区的南部,是全国重要的机械制造、能源开采、金属冶炼等产业基地。随着辽宁省城市规模和城市化进程的扩大与加快、工业化程度的不断提高,要体现在降落漏斗、地面沉降、地面塌陷、海水入侵与水质污染等方面[1]。
1 自然地理概况
辽宁省地处东北地区南部,地理坐标为东经118°53′ ~125° 46′、北纬38°43′ ~43°26′,南临黄海、渤海,东南与朝鲜一江之隔,西北毗连吉林省,西南接壤河北省,与日、韩两国隔海相望,是东北地区唯一的沿海、沿边省份,也是东北及内蒙东部地区对外开放的门户。
辽宁省国土面积14.8×104km2,大陆海岸线总长2292km,近海水域面积6.8×104km2。全省共辖14个地级市、100个县(市、区),总人口4382万人。辽宁省地形概貌大体是“六山一水三分田”。地势大致为自北向南,自东西两侧向中部倾斜,山地丘陵分列东西两厢,向中部平原下降,呈马蹄形向渤海倾斜[2,3]。辽东、辽西两侧为平均海拔800m和500m的山地丘陵;中部为平均海拔200m的辽河平原;辽西渤海沿岸为狭长的海滨平原,称“辽西走廊”。
2 主要环境地质问题
在经济发展的压力下能源开采及需求量大幅度增加,这给矿山开采企业造成了一定冲击,一小部分矿企为追求经济利益,进行过度开采,不重视采取环保措施,在开采技术与开采设备都比较落后的影响下水文地质环境加重恶化,地质灾害频繁发生[4]。
2.1 降落漏斗
随着辽政办[2011]15号文的颁布,辽宁省已启动了“全省封闭地下水取水工程总体方案”。于2015年底前,将封闭全省相关矿区的地下水取水工程,辽宁省地下水降落漏斗情况有了明显改善。
(1)潜水降落漏斗。漏斗中心水位最低值已达6.32m,最大埋深为35.50m,漏斗扩展最大面积已达223.76km2。九十年代以后,随着产业结构调整、厂矿搬迁等因素影响,矿区地下水位呈逐步回升趋势,漏斗面积逐渐缩小[5]。
(2)深层承压水降落漏斗。深层承压水降落漏斗主要分布于鞍山、盘锦、锦州和营口地区。也都位于集中供水水源地。其中,尤以盘锦市新近系深层承压水降落漏斗最为典型。新近系地下水是盘锦市的主要供水水源,且是不可再生的资源。由于多年连续大量开采,地下水位逐年下降,已形成了区域性地下水降落漏斗,分别为盘锦市盘东水源地明化镇组漏斗(位于胡家、陈家)和盘锦市兴隆台(大洼)馆陶组漏斗。区内降落漏斗面积均逐年增加,水位逐年下降。
2.2 地面沉降
根据监测资料,辽宁省地面沉降主要发生在盘锦市大洼县境内,主要包括曙光采油厂沉降区和欢喜岭采油厂龙王村沉降区。
2.3 地面塌陷
由不合理开发利用地下水所引起的地面塌陷问题在辽宁省并不显著,主要发生在岩溶区域。如鞍山市由于隐伏岩溶水含水层疏干就曾导致过地面坍塌,造成两座房屋陷落。
2.4 井下水水质污染
辽宁省井下水污染问题较为严重,尤其是下辽河平原地区,水质超标元素繁多。目前,多地地下水化学类型发生了明显的变化;地下水常量组分逐年增加,尤其是硫酸根、氯离子、三氮等含量增加显著,在各大城市及其近郊超标现象较多;有毒重金属元素和微量有机污染时有检出,甚至超标;硬度、矿化度普遍逐年递增。省内污染组分日益复杂,呈多元混合污染及混合型污染。
3 环境地质问题的主要原因
3.1 自然环境背景
由于受自然地理、水文气象及地质构造、地貌等因素控制,辽宁省内各矿区自然环境背景具有较大的差异性,也影响着各地环境地质问题的类型及程度。而辽宁省地质类型属裂隙水主要分布在太子河拗陷、大连台凹和锦西、凌源等地,赋存于寒武、奥陶系灰岩、白云质灰岩以及辽河群大石桥组大理岩段等可溶性裂隙溶洞中,储量亦较丰富。因此,此地区水文过量开采,就可能引起地面塌陷等环境地质问题。
同时,受水文地质背景的影响,辽宁省还存在着许多原生环境地质问题,如在滨海地区存在高矿化水问题,在下辽河平原存在高铁水问题,在东部和西部山区存在高氟水和低碘水问题,而在辽东丘陵东北部则存在大骨节、克山病问题等。
3.2 人为因素
人类经济工程活动是产生环境地质问题的主要原因。其中,又以不合理开采所造成的环境地质问题最为严重。
由于过量开采,将造成井下水位持续下降,形成降落漏斗,并导致开采条件恶化,严重时甚至导致资源枯竭;过量开采地下水,使含地质层水位下降后,由于砂层压密等原因可能会产生地面沉降;过量开采地下水,当对上部覆盖有松散堆积物的水层采排地下水位降到覆盖层以下时,覆盖层失去水的浮托力的支撑,加上地下水流速增大后,水流冲蚀颗粒,松散堆积物可能会塌陷,地表将沉陷,甚至出现塌陷坑;人口密集区过量开采地下水,造成水位下降,产生降落漏斗;同时,不合理地开采地下水资源,改变地下水的天然流场,可能会加剧地下水的人为污染程度,也可能会加重原生环境地质问题。
4 结论
随着辽宁省工业的飞速发展,城市化进程的加快,环境地质问题也日益突出,一定程度上影响着经济社会的可持续发展。而这些环境地质问题,是由于矿区地质环境自然演化的内因和人类经济工程活动的外因共同作用引起的。矿山地质环境产生的一系列问题基本由人类的采矿活动而引起,因此必须秉承负责的生态保护态度做好矿山地质灾害的防治工作,并将其作为一项长期的工程完成。总之,矿山开矿企业在采矿过程中要注重以防为主、防治结合,遵循自然规律,注重环境保护,在采矿过程中合理规划人类活动,推动采矿工作的进行,真正实现人与自然和谐统一的目标。