某金矿山建设项目地下水环境现状调查和评价研究

梁 珊

（江西省地质局九O二大队，江西 新余 338000）

本研究项目通过开展资料收集、现场实地踏勘、评价区内环境水文地质条件调查、场地水文地质条件调查、环境水文地质勘察与试验（包括渗水试验）、地下水污染源调查、地下水环境现状监测等多项工作手段，进行地下水环境现状调查和评价，根据调查和评价结果制定相应的保护措施。

1 金矿山建设项目基本概况

金矿山采用平硐、竖井加斜井开拓方式，采矿方法为全面法和房柱法，开采深度为+334m至-153m。+123m中段采用平硐开拓，+85m中段采用斜井开拓，+50m中段采用竖井开拓。+123m中段以上基本采空，现主要在+85m中段开采 V1 和 V2矿体，+50m中段尚未采矿。选矿工艺以浮选为主，最终产品为金精矿，该金矿山主要用水磨机、氰化法选矿。选厂规模达到 300吨矿石/日，设计年生产能力为5万吨/年，选矿回收率为 85%～86.3%。

根据工程初步分析，该金矿山为有色金属类采选（含单独尾矿库），地下水环境影响评价项目类别总体属于I类。调查评价区内,居民用水均接通城市管网,地下水环境敏感程度为不敏感。本项目评价工作等级为二级评价。调查评价区内的双桥山群与第四系地下水分布区，地下水水质环境功能属Ⅲ类区，详见图1。

图1 建设项目地下水环境影响评价区范围和监测布点图

2 地下水环境影响识别

施工期：对地下水环境可能造成影响的工程活动为土建和防渗设施建设。施工人员生活污水和施工废水随意排放后下渗进入包气带含水层，或者施工人员生活废渣在雨水淋浸作用下淋滤液下渗进入包气带含水层后，会对地下水水质产生污染。

运行期和维护管理期：主要是井下用水、选厂用水和生活用水。供水条件基本不会影响项目四周的地下水水位和居民的供水安全。井下采用扬升式集中排水系统排水，排出地表水一部分返供井下作生产用水，大部分供选厂用水。生活污水经化粪池或隔油池处理后用于绿化或地面洒水。正常情况下，生活污水、脱水车间及尾矿库污水、堆浸场废水不会对地下水环境产生影响；在事故状态下，未经处理的脱水车间及尾矿库污水、堆浸场废水外泄下渗，有可能对地下水环境造成影响[2]。

3 评价区环境水文地质条件调查

3.1 地下水类型及赋存特征

评价区大部分处于丘陵区，地形切割较强烈，山势较陡峻。按含水介质和水力性质不同，将地下水主要分为第四系松散孔隙潜水、基岩风化带裂隙水和构造裂隙水三大类。风化带以下新鲜基岩岩石大多致密，裂隙不发育，主要为双桥山群第三岩组绢云母千枚岩，为基岩隔水层[3]。

3.2 地下水补径排条件及动态特征

地下水补给：第四系接受大气降水及山麓地带基岩裂隙水的侧向补，转化为第四系孔隙水。另外，大气降水及第四系孔隙水渗入及基岩风化带转化为风化带裂隙水，并从高处往低处径流。在径流途中，少部分通过岩石裂隙及断层破碎带渗入深部，成为构造裂隙水。

地下水径流：区内地下水径流主要受调查区地形地貌和含水层系统结构的控制，地下水径流总体趋势为由北向南径流。

地下水排泄：主要是以泉水的形式排出。另外，第四系与双桥山群地下水蒸发、向下游径流及人工开采方式排泄。因此，调查区地下水补径排具有就地补给，就地排泄特点。

地下水动态变化主要受大气降水的影响，降水通过风化带渗入地下水，补给地下水。丰水期，地下水位上升，泉流量增大；枯水期，水位下降，泉流量减少。

4 场地环境水文地质条件

调查区含水层有两个，分别为第四系含水层和双桥山群含水层,为上下叠置关系。

第四系含水层的含水介质为粘土、粉砂土、碎石，厚0m～15m，水位埋深在2m～5m；双桥山群含水层的含水介质为千枚岩，厚度较大，＞200m，水位埋深在9m左右。调查区地下水主要接受大气降水补给，从北向南径流。

5 环境水文地质勘察与试验

5.1 包气带渗水试验及防污性能评价

试验方法为双环法，内环直径D为22cm，外环直径D为40cm，本次工作共布置了两组渗水试验，分别位于堆浸场和选矿厂周边。在渗水试验后期，水位下降速率基本稳定，表明包气带土壤水平吸渗对垂向渗透影响较小，入渗以垂向为主，利用此时的渗水试验数据计算包气带垂向渗透系数。

利用厂区两组试验点在渗水稳定时段的观测数据，计算出包气带中细砂垂直渗透系数介于0.00004～0.00024cm/s间，渗透系数1×10-6cm/s＜k≤1×10-4cm/s，表明在厂区地区，包气带防污性中等。

5.2 含水层易污性评价

地下水水位埋藏较浅，据调查水位埋深大部分在1～5m；试验又表明，渗透系数介于0.00004～0.00024cm/s间，表明包气带渗透性中等。地下水位埋深小、包气带渗透性中等，因此场地的潜水含水层，属较易污染潜水含水层。

6 地下水污染源调查

主要是矿山采选矿、生活污水和生活垃圾、农业种植污染源。矿山采矿选矿的生产废水会及时处理，尽量回用于生产。人口居住较为分散，生活垃圾及时收集定期清运，对地下水影响不大。生活污水经化粪池处理，餐饮污水经隔油池简单处理后，用于绿化或浇灌种植，对地下水可能会有一定的影响。区内生活污染源特征为点多分散，但污染量少。

本建设项目运行和维护管理期事故状态下生活污水，脱水车间、尾矿库和堆浸场废水泄露下渗为主要的污染源。

7 地下水环境现状监测

7.1 地下水环境敏感点

环境敏感点是堆浸场和脱水车间及尾矿库下游居民周边的开采井。本次地下水环境敏感点调查工作共采集开采井点25个，泉点1处。

7.2 水位调查及监测

在调查评价区，开展了对第四系与双桥山群两个含水层的地下水位统测工作。充分考虑项目建设内容的布局（堆浸场、尾矿库、脱水车间、选场等）、污染源位置、地下水径流特点、区内水位统测点分布特征、地形地貌等因素，部署了26个地下水水位监测点。

7.3 地下水水质监测及评价

水质监测的点位布置重点考虑了污染源分布、地表水地下水径流特征及现有开采井分布特征等因素，共设置5个监测点位，共采集5组水样，采集时间为平水期，布置的监测点位分布、点位数量、点位采样频率基本满足环境现状调查需求。

地下水水质监测项目主要根据该区域地下水环境背景特征和本项目建设开发期间污染特征结合地下水环境监测技术规范确定，共确定26项监测因子，分别为：pH、悬浮物、总硬度、溶解性总固体、高锰酸钾指数、化学需氧量、氨氮、铜、铅、锌、镉、铁、锰、砷、汞、铬（六价）、总大肠菌群、细菌总数、挥发酚、石油类、氰化物、F-、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-。

本次监测结果评价依据采用《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）中的Ⅲ类水质标准。评价方法采用标准指数法[1]（通过计算检测结果与标准限值的比值，当比值大于1时，则表示水质超标，比值越大，则超标倍数越大，水质污染越严重；比值小于等于1，则表示在标准限值内，未超标）。

7.4 监测结果分析

现状地下水环境中，5个水质监测点测试结果表明，除pH值在局部地段存在超标现象，其他因子浓度值均在标准限值内。总体而言，水质基本符合《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）Ⅲ类标准。

8 结论

（1）评价区第四系含水层与双桥山群含水层,上下叠置，其间无有效隔水层，构成了一个统一含水层。第四系与双桥山群含水层富水性一般，厚度小，是区内重要供水层位。上部第四系地下水位埋藏浅，包气带岩性主要为碎石、粘土，因此含水层防污性能弱，易受污染。

（2）露天开采标高位于区域侵蚀基准面以上，且地下水由大气降雨补给。本工程采用泵将露天采坑废水泵入调节池。因此，本工程露天开采对地下水水质和水量影响较小。矿山地下开采，据调查及监测评价，除pH值在局部地段存在超标现象，其它因子均在标准限值内，基本符合《地下水质量标准》Ⅲ类标准。

（3）正常情况下，项目建设期、运行期及维护期，严格执行相应的环保措施前提下，基本上不会对地下水环境造成影响。在事故状态下，堆浸场、脱水车间及尾矿库污水产生持续性渗漏时，对地下水环境影响较大。

结合评价区内地下水环境影响分析、预测及评价结果，矿山需要设置地下水防渗、地下水污染监测、风险事故应急措施等地下水污染预防措施，并加强人员管理，在项目全过程严格执行相关措施，预防水污染。