露天矿地下水环境影响评价的思考和探讨完成稿(宋改)

1露天矿地下水环境影响评价若干问题的探讨黄劲松1宋鹭2（中煤国际工程集团沈阳设计研究院，沈阳110015）（国家环境保护总局环境工程评估中心，北京100012）摘要：结合已核准开工建设的霍林河扎哈淖尔、伊敏露天三期工程、胜利矿区东二号露天矿的地下水专题评价，探讨了露天矿地下水环境评价的目标、范围、等级及评价内容和要求，阐述了专题评价的技术路线，对露天矿地下水评价导则的编制提出了相应的建议。关键词：露天矿；地下水；环境影响评价煤炭在我国一次能源结构中的比重长期维持在70％以上，煤炭行业作为我国的支柱产业，一直在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用，以煤炭为基础能源也是我国能源发展的长期战略。露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式，因其开采规模大、产量高，安全性能好，在当前井工矿超能扩采、事故频发的形势下，露天开采是国家安全监察行政管理部门推荐的煤炭开采方式，自2001年至2005年，国家环保总局环境工程评估中心共评估露天矿10个，占煤炭评估项目的10.5%，但产能却占总规模的30％以上。我国大型露天矿田主要集中分布在内蒙古和山西地区，这些区域水资源匮乏、生态系统脆弱，露天开采方式较之井工开采对区域环境的影响，尤其是对浅层地下水和地表植被的影响更为敏感和剧烈，露天开采带来的环境影响问题越来越引起环境保护部门的关注。浅层地下水的破坏将直接影响到居民和区域工农业用水的地下水源，直接影响区域湖泊、河流、井泉等地表水体，直接影响生态、乃至草原的生态用水。因此，地下水专题和生态专题的评价都会被列为重点评估内容。近年来，煤炭建设项目呈现非常规高速发展态势，但煤炭行业的环境影响评价技术水平明显滞后，尤其是地下水专题评价，矿田区域地质条件、煤层赋存条件、露天开采工艺的差异，致使采用的评价方法也不尽相同，涉及煤田地质、水文地质、采掘工程、地下水动力学等多个学科，评价难度较大。目前我国地下水环境影响评价技术导则尚未颁布，煤炭行业环境影响评价导则正在制定中，相应的对地下水评价的要求不明确，评价机构依据的主要参考资料为国家环保总局编制的《中国环境影响评价培训教材》，但教材给定的地下水评价原则为以污染控制为主，兼顾对水量、水资源影响进行评价，不符合露天煤矿开发对地下水环境的影响特点，难以指导评价机构开展地下水环境影响评价工作。本文结合并总结内蒙古自治区霍林河扎哈淖尔、伊敏露天三期工程、胜利矿区东二号露天矿地下水专题评价在编制和审查过程中的心得和体会，对露天煤矿建设项目的地下水环境影响评价中存在的若干问题进行了探讨，对煤炭行业环境影响评价导则的编制提出了相应的建议。1评价的中心任务露天煤矿采用地表剥离的开采方式，其项目建设特性突出表现为工程占地大，对地表生态影响直接，露天闭矿时将形成大面积、大体积的采掘坑和排土场。由于工程建设不可避免要揭露和破坏含水层，并且为保证开采，在施工和生产过程中，必需同步建设有效的地下水疏排工程，势必造成地下水环境的变化，而从环境保护的角度出发，要力求做到开发煤炭资源的同时，尽可能的避免和减少对水环境、水资源的影响，实现资源开发和环境保护双赢。我国大型露天煤矿的分布主要集中内蒙古和山西地区，而这些地区温带大陆性气候特征明显，水资源匮乏，干旱少雨、风沙大，因此在露天煤炭建设项目中，必需重视对地下水环境及生态系统的影响。科学的分析论证露天矿区开发对水环境（含地下水和地表水环境）的影响范围和程度，并采取有效的治理和预防措施，最大限度的减轻项目建设对水环境的影响，充分论证水资源综合利用途径和方式，在工程实施中体现循环经济和可持续的科学发展观，是露天工程项目地下水环境影响评价的中心任务。2评价重点的确定2.1疏干水质分析2疏干水为露天开采衍生的废水，但其来源为区域地下水，我国北方地下水一般水质良好，除部分地区铁、锰、氟化物等指标超标外，水质均满足GB/T14848-93《地下水质量标准》Ⅲ类标准，超标原因为地下水本底超标所致，其他锌、汞、砷、铅、镉等毒性重金属指标均不超标。疏干水质分析见表1。表1露天疏干水质监测分析成果（单因子指数）评价指标标准限值GB/T14848-93Ⅲ类霍林河扎哈淖尔露天矿内蒙古伊敏露天矿锡林浩特胜利东二号露天矿综合监测结果评价结果综合监测结果评价结果综合监测结果评价结果pH6.5-8.58.40.76.960.106.950.10总硬度（mg/L）450mg/L149.060.331040.234320.96挥发酚（mg/L）0.002mg/L0.0010.5－－0.0021.00氟化物（mg/L）1.0mg/L0.280.280.420.421.091.09铁（mg/L）0.3mg/L－－－－5.7819.27锰（mg/L）0.1mg/L－－－－0.1661.66锌（mg/L）1.0mg/L0.0250.025－－0.0580.06汞（mg/L）0.001mg/L0.000050.05－－0.000060.06砷（mg/L）0.05mg/L0.00630.13－－0.0040.08总铅（mg/L）0.05mg/L0.0050.10.0050.10.00140.28总镉（mg/L）0.01mg/L0.0050.50.0050.50.0010.1表中“－”为未监测项目，胜利东二号露天矿为区域承压水样，其他为现状疏干水样。2.2剥离物淋溶试验结果分析露天煤矿在开采过程中将剥离大量的固体废弃物，一般由砂岩、泥岩、煤层夹矸及少量第四纪表土组成，在雨季受到大气降水的冲刷和浸泡，淋溶废水的产生将直接威胁地表和地下水环境。我国现已开发的大型露天矿排土场均按一类处置场进行设计，迄今为止未发生地下及地表水污染事故。通过对近期完成的内蒙地区霍林河、伊敏、胜利三个露天矿区的剥离物淋溶试验结果分析，各项指标均低于浸出毒性鉴别标准值和地下水环境Ⅲ类标准限值，根据《一般工业固体废物储存、处置场控制标准》（GB18599－2001）规定，排土场剥离物属I类一般固体废物，不会对周围地下水产生污染。见表2。表2露天矿剥离物淋溶试验结果分析项目浸出毒性鉴别标准值地下水质量标准Ⅲ类霍林河扎哈淖尔露天矿内蒙古伊敏露天矿胜利东二号露天矿pH6.5～8.58.34－8.09As1.5≤0.05未检出0.078＜0.001Hg0.05≤0.001未检出未检出＜0.001Pb3≤0.05未检出＜0.050.0011Cd0.3≤0.01未检出＜0.0030.00008Cr＋61.5≤0.050.02未检出0.0056Zn50≤1.0－0.00850.0092P2O5－－＜0.12表中“－”为未监测项目2.3评价重点的确定综上所述，露天疏干水除部分指标因本底值原因超标外，水质状况良好，而剥离物淋溶试验结果显示，淋溶水不会造成区域地下水环境的污染，在露天开采过程中，水质污染主要表现在矿坑排水受到开采的二次污染，水质主要污染为SS，直接排放水体将对环境产生不良影响，但经过处理后，可达标排放。从水环境污染影响的角度分析，由于露天开发项目不产生工艺废水，而疏干水作为重要的水资源，近3年来随着水处理技术的发展，煤炭企业已经实现最大限度的综合利用，在可能情况下已实现零排放，疏干水已不是传统意义的污废水，而是矿区经济发展所依靠和利用的重要的资源。在露天煤矿地下水专题环境影响评价中，在没有明确导则指导的前提下，国内各评价机构对地下水专题评价的评价重点理解各不相同，根据近年来地下水专题评价的经验，认为露天开发项目的评价重点应为：区域水资源影响评价及对评价区内敏感保护目标的水量影响预测，重点分析和落实疏干水资源化综合利用的途径，对于水污染影响预测可适当简化。3环境保护目标及评价等级3.1地下水环境影响识别露天开采及疏干的直接影响是人为改变地下水资源的赋存状态，打破地下水在自然状态下的补给、排泄平衡，将形成以露天矿坑为中心的地下水降水漏斗，造成区域地下水位下降；由于地表水体与地下水之间存在互相补给关系，露天疏干的间接影响是对评价区内的地表河流、湖泊的影响，可能造成河水、湖水渗入矿坑，造成河流和湖泊的干枯；环境影响还表现在可能引起露天矿评价区域内的集中水源地、民用自备水井水量减少，水井干涸；我国大型露天矿区主要集中在内蒙地区，疏干还可能造成对草原植被的破坏，造成植物类型的改变，植物种类的减少，破坏生态平衡。3.2保护目标及评价目标露天工程开发与井工项目开发的开采形式和工艺不同，对地下水资源的影响程度也有较大差异。井工项目在环境影响评价中如果做出了对区域敏感目标有影响的评价结论，还有可能通过留设保护煤柱，改变开采工艺等措施，避免或减轻对敏感目标的影响，而露天开发可采取的地下水保护措施非常有限，围幕阻水措施虽然理论上可行，但几亿元经济代价难以承受，并且在对水文地质条件掌握有限的前提下，围幕工程建设还存在阻水失败的巨大风险，因此露天煤矿地下水专题评价的目的更大程度上体现在客观、科学的分析论证项目开发对区域敏感目标的影响范围和程度，尽可能的减轻和减缓项目开发对地下水环境的影响，为环境保护行政主管部门对项目的审批决策提供科学依据。露天煤矿地下水环境影响保护目标的提法不妥，应为影响评价目标更为恰当。由于没有明确地下水环境评价技术导则作为评价依据，各评价机构确定的地下水保护目标千差万别，突出表现为：⑴不单独进行地下水专题评价，将地下水评价划入生态评价专题，不明确地下水保护目标；⑵列地下水专章评价，但保护目标仅为评价区的民用水源井及集中供水水源地，而与地下水影响密切相关的区域地表水体、生态用水、地下水资源影响不作分析和评价。根据多年露天矿区的地下水专题评价经验，统计归纳了内蒙古霍林河、伊敏、胜利矿区三部地下水专题评价的保护目标（评价目标），见表3。表3露天矿区地下水环境评价目标统计表工程名称地下水影响评价目标霍林河扎哈淖尔露天矿露天矿北部境界以北约1Km处的灰特扎哈诺尔、敦德诺尔、扎哈诺尔三个湖泊；位于露天矿首采区西南部约10Km的敦德诺尔水源地；位于露天矿东南方向约7Km处的哈拉嘎图村民井；草原生态用水；内蒙古伊敏露天矿东部伊敏河；南部旗马场水源地；评价区地方民井；北部污水库、柴达敏诺尔；草原生态用水；区域水资源影响；胜利矿区东二号露天矿露天矿南部的饲料基地水源井；露天矿评价范围内的民用水源井；草原生态用水；区域水资源影响；一般可将评价区域内的下述目标确定为地下水环境保护目标（评价目标）：⑴列入地方水功能区划和保护名录的地表河流、湖泊，⑵经过规划和勘察的集中供水水源地（或区域水资源），⑶民用水井，⑷草原植被和农田，⑸生态用水。3.3工作等级国家环保总局编制的《中国环境影响评价培训教材》对地下水环境影响评价进行了评价工作等级的划分，等级划分的主要判据包括：⑴工程特点（投资、废水量、污染物组成、毒性等）；⑵自然环境特征（污4染程度、地下水与地表水的水力联系等）；⑶地理位置（水源地、城市、环境敏感地区的关系等）。判据从污染控制和水资源影响控制两个方面划分专题评价等级，不可否认其广度上对各行业的地下水评价具有指导意义，但由于煤炭行业建设项目开发的特点，水污染特征不敏感并极易削减和控制，而评价重点向区域水资源影响、生态影响方向转移，该判据针对露天煤矿地下水环境影响评价则缺乏操作性。在没有评价等级规定的前提下，露天工程的地下水专题评价缺乏评价深度的控制要求，导致在评价和审查过程中无据可依，因此规范地下水环境影响评价工作等级势在必行。综上，通过对我国现已开采的大型露天煤矿的环境评价及实际地下水环境影响监测，疏干水质及剥离物淋溶水质除局部地区铁、锰、氟、含盐量等特征污染物超出GB/T14848-93《地下水质量标准》Ⅲ类标准外，露天开采不涉及汞、砷、铅、镉等毒性重金属污染。在确定了露天煤矿开采及疏干对区域地下水环境影响的特性后，评价等级的判定应简明、易于操作，等级分为三级，划分以工程规模、疏干水量、矿田境界、敏感保护目标为主要依据，划分判据见表4，凡具备以上两条件者，应按其相近较高等级确定评价等级。表4地下水环境影响评价工作等级判据表评价等级工程规模疏干水量矿田境界敏感保护目标水源河流、湖泊、泉水居民用水一级