赣州市环境地质问题及防治对策研究

曾庆友，陈巧云

（1.江西有色地质矿产勘查开发院， 江西南昌 330001； 2.江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，江西赣州 341000）

赣州市位于江西省南部，是省域副中心城市、赣粤闽湘四省通衢的区域性中心城市。改革开放以来，随着经济的发展、产业结构的调整以及城市化进程的加快，城市工业发展及城市人口迅速增加，城市化过程中产生的水污染、地质灾害等主要环境地质问题日益突出。在此情况下，查清城市及周边环境地质问题迫在眉睫。本文在查阅赣州市以往水工环地质与城市地质资料的基础上，研究了赣州市地下水污染、地质灾害及垃圾排放等主要环境地质问题，并对其主要环境地质问题提出了防治对策和建议，以期实现赣州市城市建设与环境保护实现协调可持续发展［1-2］。

1 城市环境地质背景

1.1 地层岩性和地质构造

1.1.1 地层岩性

区内地出露层由老至新分别有寒武系、泥盆系、石炭系、白垩系、新近系、第四系；区内岩浆岩分加里东期、燕山期两期，其中以燕山期岩浆岩分布面积最大，多呈岩基产出，局部为岩株或岩瘤，此外，尚有少许脉岩分布。

1.1.2 地质构造

区内属赣州-瑞金东西向构造带与赣州-南雄北东向构造之交接复合部位，构造形迹多样，形式复杂（图1），由北东向、东西向断裂及涡轮构造组成区内构造格架,其主要特征：

图1 赣州市城区及周边地质略图

（1）北东向断裂：由南东至北西可分成三个断裂带，即双圳断裂带、马祖岩断裂带、五云桥断裂带。呈等距成带分布，整体趋势东强西弱，并具多次活动特征，同时与其它方向断裂互相切割，此影响了区内的地壳稳定性。

（2）东西向断裂：自南至北呈带状展布，由近东西走向断裂（硅化带）组成，总体倾向南，倾角60°～80°，走向延长3km～10km不等，断面总体光滑，局部见擦痕，单条断裂宽2m～50m不等，以压扭为主，具多次活动特征，横江断裂带，宽约15km，由多条压性、压扭性断裂组成，储潭断裂，宽约5km，由一系列压性断裂组合成带，东西向断裂于区内自南向北呈逐渐减弱的趋势。

（3）赣州涡轮状构造：由7条弧形褶皱组成，涡轮中心位于赣州南西侧，其褶皱较平缓，形态微弱。

（4）其它构造：区内见有较多其它方向断裂，如北西向断裂、南北向断裂等，规模一般较小，且多被后期构造切错或改造。

1.2 工程地质条件

区内岩性可分为岩体和土体两大类，其中岩体又可分为变质岩类、花岗岩类、沉积岩类等；土体据成因可分为冲积相、冲洪积相、残坡积相。

1.2.1 岩体工程地质条件与特征

（1）变质岩类：于北部、南部小范围分布，以寒武系变质长石石英砂岩、变质砂岩、板岩、千枚岩等为主，由于受区域变质作用及构造的破坏作用，岩体完整性较差，构造及风化裂隙多见，节理发育，岩石抗风化能力较强，抗压强度62.5MPa～208MPa，软化系数0.69～0.84，属坚硬岩类。

（2）花岗岩类：在区内南东部大面积分布，以燕山期花岗岩为主，岩石坚硬、完整，抗风化能力较差，风化裂隙多见，一般风化厚度20m～50m，风化后岩石较松散，新鲜岩石抗压强度80 MPa～250MPa，软化系数0.8～1.0；中风化岩石抗压强度41.5MPa～74.8MPa，软化系数0.21～0.75；属坚硬-半坚硬岩类。

（3）沉积岩类：按时代、岩性划分为：

①一般碎屑岩类：主要分布在储潭等地，由泥盆、石炭系组成，岩性以石英砂岩为主，间夹砂砾岩、砾岩或泥质粉砂岩等，岩石坚硬、性脆，抗风化能力强，在构造发育地段易产生塑性形变，抗压强度106.4 MPa～150MPa，软化系数0.5～0.8，属坚硬岩类。

②红色碎屑岩类：分布于中部地区，由白垩系、第三系紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等组成，岩层连续性较好，岩石完整，抗风化能力较弱，易产生水土流失等不良工程地质现象，抗压强度41.5MPa～74.8MPa，软化系数0.65～0.95；岩性力学性质差异较大，砂岩类岩石相对坚硬，含泥质成分高岩石相对较软，该类岩石属半坚硬岩类。

③碳酸盐岩类：小范围出露，分布面积0.215km2，为石炭系灰岩，岩石坚硬，岩溶不发育，抗压强度80 MPa～150MPa，软化系数0.24～0.55,属坚硬岩类。

1.2.2 土体工程地质条件与特征

（1）冲积相地层：据时代、岩性划分为：

①老粘性土：主要分布在南部河流沿岸的潭东、砂石、黄金洲、河套区、水东、梅林等地。由第四系更新统粘土、亚粘土、亚砂土组成。结构较紧密，局部稍具胶结，土体干时坚固，透水性较差。其塑性指数20～24，压缩模量3.33 MPa，压缩系数0.3MPa-1，标贯击数N63.5为22～42，属稍固结的老粘性土。

②一般粘性土：沿河流岸边条带状分布，由第四系全新统亚粘土、亚砂土构成。结构松散，松软，未胶结，塑性指数13～17，压缩模量7.69 MPa，压缩系数1.3 MPa-1，标贯击数N63.5＜20击。属较松散的一般粘性土。

③砂性土：由第四系砂土、粉砂土组成，一般分布在粘性土层之下。稍具压实，未胶结渗透系数0.5m/d～40m/d，层理较清晰主要力学指标为，变形模量1.0 MPa～2.0MPa，内摩擦角28°～30°，内聚力2.0KPa～3.0KPa。

④砾质土：由第四系含砾砂土、砂砾石层等组成，见于第四系底部。自下更新统～全新统均有分布，随时代的不同，其胶结性、压实程度各异，一般新近堆积者胶结较差，反之则好。除中、下更新统砾质土由于其分布位置较高为透水而不含水外，一般多构成良好的含水层。主要力学指标，变形模量4.5MPa，内摩擦角40°，内聚力2.0KPa。

（2）冲洪积相地层：溪沟谷地或洼地小范围分布，由全新统冲洪积层组成，呈树枝状、箕状不连续分布，岩性为砂砾石层、含砾（卵）石砂土或砾石层组成，分选性较差，大小不均，结构松散，未压实，未胶结，一般压缩模量2.0 MPa～7.5MPa，内摩擦角7°～15°，内聚力10 KPa～20KPa。

（3）残坡积相地层：在山前坡脚不均匀分布，结构多松散、松软，岩性以亚粘土（亚砂土）夹碎石为主，碎石成份均为近地基岩风化产物。压缩模量1.0 MPa～60 MPa，内摩擦角4°～10°，内聚力5 KPa～15KPa，为不利建筑之地段。

1.3 水文地质条件

根据区内地下水分布和赋存条件可分松散岩类孔隙水、基岩裂隙水（构造裂隙水、风化带网状裂隙水）、碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水四种类型［3-5］。其中松散岩类孔隙水由于分布较集中，近城（镇）或居民点，对城市（工农业）或厂矿的生活饮用供水具有较重要的意义；碎屑岩类裂隙水及基岩裂隙水因地处边缘区，利用价值较低，仅具因地制宜小范围利用的价值，各类地下水富水等级划分见表1。

2 城市主要环境地质问题

赣州城区地处白垩系红层盆地中心部位，是赣南工业的集中地，城市人口众多，人类工程活动强烈。城市主要环境地质问题有地下水污染、地质灾害、垃圾排放等。

2.1 地下水污染及评价

地下水水质中超标组分为pH值、Mn2+、NH4+、酚、铁、NO3-、NO2-、CN-。中等污染区主要集中在市区人口密集和工业集中地，污染来源主要为生活垃圾和工业废水，造成地表水体严重污染后，直接导致该区域地下水水质的恶化。根据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中的Ⅲ类水作为背景值并采用梅罗指数法进行评价。评价范围包括城市规划区及部份周边地区，评价区的总面积为484.0km2，其中中度污染区总面积为49.59km2，主要分布在赣南农药厂-赣县、赣江造纸厂、老市区、等地；轻污染区总面积13.74km2，主要分布在杨屋、岗孜上、潭口圩等地；其它区域为未污染区，详见表2。

2.2 地质灾害及评价

区内地质灾害类型主要为崩塌、滑坡，由于地形坡度相对稍大，在岩层受构造、裂隙切割，形成分离后，在降雨条件诱发下，易产生崩塌现象。区内发现11处崩塌和滑坡，分布于凤岗-樟树下、汶潭坝-樟桥，其规模较小，稳定性差-较差，且均分布在人类工程活动频繁的岗地，多为人工切坡及降雨诱发，前缘一般面临溪沟，当水流冲蚀、切割坡脚，使岩土体形成临空面后，在地下水的浸润下，土体产生滑移或塌落。其中区内岸边坍塌多见，一般多见于河流的凹岸部位，地层为第四系，坍塌规模大小不一。由于岸边坍塌是迳流与河床介质相互作用的结果，故变形破坏规律及速率既受河岸介质条件制约，又受迳流条件影响。

表1 地下水类型及富水等级划分一览表

表2 赣州市地下水污染评价结果一览表

以地质环境条件分析法，在充分考虑地质灾害发育现状的基础上，依据地质、地形地貌条件及致灾外动力因素，将地质环境条件相近、人类工程活动强度差异不大、灾害发育强度相似的单元体划分为同一类地质灾害易发区；将樟树下-凤岚、老棚下-岭排上、庙下-大坑里及汶潭坝-樟桥一带划分为崩塌、滑坡较易发区，因四个区处于现城区或城市规划区附近、边缘，属地质灾害较危险区；北部储潭塘、南部靠背山南属丘陵地貌，在人工切坡及降雨因素诱发下，易诱发崩塌、滑坡，属崩塌、滑坡易发区，详见（表3）。

2.3 垃圾排放及评价

城市固体垃圾主要采取集中堆放形式，生活、工业垃圾主要堆放在老市区西牛角垅沟谷中，面积约0.5km2，以卫生填埋形式处理，日处理填埋量约300t。垃圾填埋场区属丘陵剥蚀地貌类型，植被较发育，最高海拔标高155.9m，最低海拔标高106.6m，相对高差49.3m。区内地表水系不发育，由白垩系上统南雄组碎屑岩、第四系下更新统和全新统松散地层组成，构造不发育；白垩系南雄组岩性为一套紫红色粉砂岩、细砂岩、砂砾岩，泥质钙质胶结。产状160°～205°，倾角6°～12°，透水性差，泉流量0.015 L/s～0.042L/s，新鲜基岩抗压强度平均为18.05MPa。第四系下更新统冲积层岩性为浅黄色粉质粘土、砂砾石粘土、含砾粘土，粉质粘土承载力160～310KPa，砂砾石粘土、含砾粘土承载力480KPa，弱富水差。坝址区内岩石完整性较好，岩层产状倾向160°～205°，倾角6°～12°，属倾向坝址上游，有利于坝体抗滑，水质经分析，对普通硅酸盐水泥混凝土无结晶性、分解性侵蚀，坝址处亦无断裂通过和存在。

表3 赣州市地质灾害易发性分区评价一览表

垃圾填埋场自运行以来，日处理填埋量300吨，污水经过滤处理后排放于贡江河。生活垃圾处理场位于贡江城市生活区上游，距赣州市中心3km，垃圾场大坝距贡水700m，垃圾填埋场周围未挖排水沟，暴雨期地表水汇集填埋场，经污水池过滤排放，但水质仍然呈浑、带黑色，出水口附近水质泡膜较浓。赣州火车站吸水场位于出水排污口下游约500m，受其影响水质带腥味。此外，在垃圾场西侧距约400m处，正在拟建公园，建成后垃圾填埋场对公园会造成空气污染，垃圾污水对城市周边土壤、地表水和地下水亦有较大的污染。

3 防治对策

（1）科学合理开发，确保地下水资源可持续利用。赣州市赣江及章江、贡江河岸，以第四系浅层地下水为主，水量中等～丰富，为城市生活生产较重要的水源之一。但第四系含水层较薄，动储量较小，而开采量又过大，致使地下水位连年下降，含水层也逐年减薄，造成地下水源衰减与短缺，地下水水质污染恶化。为避免地下水资源衰减枯竭和地下水水质污染恶化，建议赣州市对地表水资源和地下水资源共同规划，以贡江地表水为城市用水主要水源，合理开发利用地下水资源，控制长期超采地下水的状态，以改变第四系浅层地下水水位连年下降及地下水资量衰减与短缺的环境地质问题。

（2）建立卫生防护带，遏制地下水水质恶化。为了防止地下水水质的进一步污染恶化，确保当地经济建设的可持续发展，建议根据地下水防污性能的差异建立相应的（两级）地下水卫生防护带。

①一级防护带为严禁活动带，对应于防污性能差和较差地段，该地段主要分布于赣江、章江及贡江水沿岸漫滩，此带应禁止一切可能引起地下水污染的活动。

②二级防护带对应防污性能中等地段，该地段主要分布赣江、章江及贡江两岸大片的全新统地层区，此地段可建立居民生活区、娱乐场所，以及轻业区，不得兴建有污染的企业，农业应提倡科学使用化肥、农药，提倡多用有机肥，特别应该杜绝污水灌溉［6］。消灭污染源，对污染物进行科学处理，确保所有污染物达标排放。

（3）切实治理污染源，着力保护地下水资源。对地下水资源的保护一定要以预防为主，“防、治结合”的原则，重点是对污染源治理。

①大气污染（废气）治理：巩固和发展“烟尘控制区”的建设，引进国家环境保护最佳实用技术对全市的锅炉、工业窑炉的烟气排放进行有关技术处理。

②水体污染（废水）治理：城区推行废水排污许可证制度，以污染物总量控制的形式，来减轻水体的污染负荷。推广运用“无动力生活污水净化技术”对城区范围内的宾馆、酒楼、办公楼、商住楼等进行生活污水处理。为减轻地下水的污染负荷，须对污染严重的企业进行整改。

③固体废弃物（垃圾）治理：加强工业固体废弃物的处理和综合利用，制定具体的技术经济政策，鼓励并推广废渣综合利用技术。规划工业固体废弃物综合利用率达到70%以上；加强工业固体废弃物的排放和堆放管理，对工业及医疗的有害、有毒废弃物要集中堆放，实现无害化处理，并要在城市外围规划建设集中的垃圾废物掩埋场；建立城市生活废弃物的统一收集、运输体系，并集中进行无害化处理。规划城市生活废弃物清运率达到100%，无害化处理近期达到80%，远期达到95%。同时要控制生活垃圾的产生量，建设垃圾运转站和垃圾处理场所。

（4）合理规划城市功能区，积极防治地质灾害地质灾害的防治，应采取“预防为主，防治结合”的原则，根据地质环境条件，制定相应的措施：

①加强对地质灾害诱发因素的控制［7］。区内可能遭受的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡，而该类地质灾害又主要集中在人类工程活动比较频繁的低丘、岗地区，因此在区内（特别是低丘岗地区）进行工程建设时，边坡工程开挖宜采用安全坡度比，并及时砌护或挡墙支护，针对工程切坡大于6m的边坡，需进行分级开挖，分级防护，同时加强地表排水。

②建筑功能分区应因地制宜。城市周边丘岗区，地面坡度较陡，工程建设诱发地质灾害可能性较大，严禁在顺向坡深切坡，同时工程建设应注意坡面加载以防止沿岩土体界面滑动或滑坡，建筑基础建议采取深基础。总之应因地制宜，加强地质环境保护，合理开发。

③加强管理措施。城市规划设计时，应充分重视和考虑规划区城市工程建设可能遭受、诱发加剧地质灾害的可能性，在工程建设过程中应加强地质灾害防治管理，地质灾害易发区（危险区）、较易发区（较危险区）工程建设需进行建设用地地质灾害危险性评估。