李超 王宏偉 王永軍 王瑞軍

（1 核工業(yè)航測遙感中心 河北石家莊 050002 2 中核集團鈾資源地球物理勘查技術中心重點實驗室 河北石家莊 050002）

我國經濟的高速發(fā)展和社會的快速進步，對礦產能源的應用及需求提出了更高的要求。面對日益緊缺的礦產資源，礦產勘查在尋找豐富的礦產資源方面扮演著越來越重要的角色，但礦產地質勘查活動不可避免地會對大氣、水、土壤等生態(tài)環(huán)境產生一些影響［1-3］。這引起了人們的重視，國家為此提出了綠色勘查的理念［1，4］，并出臺一些法律、法規(guī)，如建 設項目環(huán)境影響評價分類管理名錄》（2018 年4 月28 日修正），要求開展礦產地質勘查工作前，需進行相應的環(huán)境影響評價工作。在眾多勘查方式中，鉆探是礦產勘查的一種重要手段［5-6］，對以鉆探為主的礦產勘查造成的大氣、水、土壤、生態(tài)等方面的環(huán)境影響進行分析研究是十分有必要的。

1 礦產勘查工藝分析

1.1 工藝流程簡介

以鉆探為主的礦產勘查主要包含地質孔和水文孔的鉆探，根據(jù)以往的施工經驗及勘探區(qū)的地質情況，并結合鉆孔的設計，勘查項目目前主要采取巖心鉆探的工藝。鉆井前的準備階段及鉆井時的施工階段是鉆探的主要工藝流程。鉆井前的準備階段主要包括對點位進行測量、對鉆井場地進行平整、對鉆井孔位進行復測、安排設備進場及安裝、開工前技術復檢、檢查施工安全、配制鉆井泥漿等工作；地質孔鉆井施工主要包括鉆探、取心測樣、孔內測試、水泥封孔、場地環(huán)境恢復等工作；水文孔鉆井施工主要包括鉆探、安裝井管、礫料填充、封井及洗井等工作。

1.2 勘查過程產排污分析

以鉆探為主的勘查過程對環(huán)境產生的影響主要表現(xiàn)在大氣、水、固體廢棄物、噪聲及生態(tài)方面。

施工期間產生的揚塵及柴油發(fā)電機工作時產生的廢氣是鉆探施工期間的主要廢氣來源。目前鉆探主要采用濕法鉆探，能夠有效降低粉塵濃度，使大部分粉塵沉降下來，因而施工揚塵主要產生在鉆前場地平整、泥漿池開挖及場地恢復過程中。柴油發(fā)電機是鉆探過程中經常使用的設備，在使用過程中產生的主要成分為SO2、NOX和顆粒物的燃油廢氣。

勘探期間工作人員產生的生活污水及對水文孔進行洗井產生的廢水是鉆探施工期間廢水的主要來源。水文地質孔在成井后需要洗井，洗井廢水經收集后排入泥漿池，在泥漿池內自然蒸發(fā)或灑水抑塵，不外排?？碧狡陂g人員在生活區(qū)食宿，生活區(qū)設置旱廁，生活廢水主要為工作人員日常清洗廢水以及部分廚房含餐飲油污廢水。

鉆探施工期間產生的噪聲主要來自鉆機等設備噪聲和人員活動噪聲。開孔時，設備對地表進行破碎，產生震動噪聲，但隨著鉆探深度的增加，考慮到地層的屏蔽，震動噪聲逐漸減小。因而，地表設備是鉆探施工期間的主要噪聲源。地表設備噪聲源主要為柴油發(fā)電機、鉆機、泥漿泵等工作設備，這些設備均在野外空曠地帶進行工作。

勘探時會有廢棄的巖心及鉆井泥漿產生，柴油發(fā)電機等設備使用及維修過程會產生廢機油，工作人員會產生一些生活垃圾，這些均是鉆探施工時固體廢棄物的來源。在鉆探設備使用及維修過程中產生的少量廢機油屬于危廢類別中的廢礦物油。鉆探產生的非礦段巖心即為廢棄巖心。鉆井泥漿一般分為鉆進過程中鉆井泥漿和封孔過程中鉆井泥漿兩部分，兩者均經泥漿沉淀池、篩分網處理，之后小顆粒巖屑及泥漿經泥漿循環(huán)池回用于鉆探過程，大顆粒巖屑則經廢渣池儲存后覆土掩埋并恢復場地。

鉆探施工期間對生態(tài)方面的影響主要表現(xiàn)在占地、植被和生物多樣性、水土流失、景觀風貌等方面的影響。地質孔和水文孔的鉆探產排污節(jié)點見圖1 和圖2。

圖1 地質孔鉆探產排污節(jié)點圖

圖2 水文孔鉆探產排污節(jié)點圖

2 勘查過程環(huán)境影響分析

2.1 大氣環(huán)境影響分析

在鉆前場地平整、泥漿池開挖及場地恢復過程中會產生施工揚塵。有關資料表明，若氣象條件無異常，建筑工地內的總懸浮顆粒物（TSP）的濃度比建筑工地上風向對照點的TSP 濃度高1.0 倍～1.5 倍，建筑施工時TSP 影響范圍主要在它下風向的150 m 范圍內，且在該范圍內的最大落地濃度約是0.49 mg/m3。相對于建筑工地項目，礦產勘查項目施工的范圍更小，對環(huán)境的影響更低，故而可以滿足 《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）中第二時段無組織排放監(jiān)控濃度限值1.0 mg/m3的要求。通過采取對場地進行定期灑水、堆放的土方遮擋覆蓋并定期灑水、避免大風天氣挖填土方等措施，在顆粒物自身沉降和周邊植被阻截作用下，周邊敏感目標，如居民點，可滿足《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095—2012）的二級標準。鉆探過程中，柴油發(fā)電機會產生主要成分為SO2、NOX和顆粒物的燃油廢氣，經AERSCREEN 模型估算出各污染物的最大地面濃度占標率，判斷相對應的大氣環(huán)境評價等級，并計算各污染物的最大落地濃度，將最大落地濃度疊加當?shù)氐拇髿猸h(huán)境質量濃度，得到污染物最大值，結合周邊最近居民點距離及污染物最大值，判斷周邊敏感點能否滿足GB 3095—2012 的二級標準。

污染防治措施：①采用節(jié)能環(huán)保型柴油動力設備；采用符合《普通柴油》（GB 252—2013）標準的柴油。②對場地進行定期灑水，堆放的土方遮擋覆蓋并定期灑水，避免大風天氣挖填土方。③勘查完成后，對于因施工而臨時占用的場地進行平整作業(yè)，并種植與周圍環(huán)境相適應的植被，注意要確保綠化面積和植被的成活率。

2.2 水環(huán)境影響分析

（1）地表水環(huán)境影響分析?？辈槠陂g，鉆機在掘進過程中使用泥漿對鉆頭進行冷卻，鉆機冷卻用水通過泥漿池循環(huán)使用，在循環(huán)過程中，水量部分蒸發(fā)，不外排。勘查結束后，泥漿池內的施工廢水蒸發(fā)，不排入外界環(huán)境。以鉆探為主的礦產勘查類項目，施工期間產生的廢水主要為工作人員產生的生活污水。其中，因施工人員日常清洗而產生的廢水用于施工場地的灑水抑塵或者營地周邊林地的灌溉。廚房含餐飲油污廢水經桶收集后定期由項目部物資車輛運送到附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)，不會對周邊地表水產生影響。

污染防治措施：①施工過程中清潔設備盡量采用擦洗，避免直接沖洗，減少清水使用量。②定期維護鉆機、柴油發(fā)電機等設備，防止設備出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。若產生漏油，及時收集，并儲存在專門容器中，以便之后統(tǒng)一處理。③避免因雨水沖刷建筑材料而污染水體，對水泥等建筑材料進行圍欄和篷蓋。

（2）地下水環(huán)境影響分析。鉆探過程對地下水的影響主要表現(xiàn)在以下兩方面：鉆井過程產生的廢水對含水層的影響和鉆井泥漿對地下水的影響。鉆探過程中采用膨潤土為護壁劑，膨潤土主要成分為蒙脫石，不含有害礦物組分，屬于無毒無害物質。鉆井過程產生的廢水以鉆孔為中心向四周含水層擴散，在鉆進過程中，鉆井泥漿可以很快地在鉆井孔壁的表面形成保護膜，該保護膜隔水性能強、密度高、硬度大、薄且韌，可以對鉆孔實現(xiàn)護壁堵漏，阻隔鉆井廢水的擴散，因而實際進入到含水層廢水量很少，且單個孔位鉆井時間短，對周圍含水層影響較小，一般不會對周邊飲用水井造成影響。

鉆井泥漿在鉆探過程中可以重復使用，且重復使用率超過90%。以水和膨潤土作為主要成分的鉆井泥漿儲存在有防滲措施的泥漿池內，一般不會發(fā)生泄漏，對地下水造成影響的可能性較小。

污染防治措施：①為了防止和降低污染物的跑、冒、滴、漏，需在源頭上采取相應措施，如定期維護處理構筑物和設備，提高鉆探工藝。②做好分區(qū)防滲措施，分別針對循環(huán)槽、沉淀池、泥漿池、廢渣池、旱廁、柴油暫存區(qū)等區(qū)域設置合適的防滲措施。

2.3 聲環(huán)境影響分析

礦產勘查期間，噪聲源主要來自鉆探施工設備，伴隨施工結束，噪聲影響消失。一般情況下可從施工場界及環(huán)境敏感目標兩方面對噪聲影響進行分析。按照單個鉆探機臺噪聲源項疊加值為80.0 dB（A），鉆機機坪地基面積120 m2（L長×W寬=15 m×8 m）來考慮，采用幾何發(fā)散衰減模式進行預測，噪聲在晝間對鉆孔各場界的貢獻值低于70 dB（A），滿足《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12523—2011）中相關要求。

采用NOISE SYSTEM 噪聲預測軟件對噪聲進行預測和評價，按照單個鉆探機臺噪聲源項疊加值為80.0 dB（A）來計算，經預測，在距離鉆孔施工點200 m 處噪聲預測值小于55 dB（A），滿足《聲環(huán)境質量標準》（GB3096—2008）中相關要求，對周邊環(huán)境敏感目標影響較低。

污染防治措施：①源頭控制，選用產生噪音較低的設備。②距離防護，盡可能將產生噪聲的設備分散安排，且安放在遠離敏感點的一側。③產生噪音比較大的設備盡量不要同時施工，且施工時間要避開休息時間。

2.4 固體廢棄物環(huán)境影響分析

勘探時會產生廢棄的巖心、鉆井泥漿，施工人員會產生一定的生活垃圾，設備施工及維修時會產生少量廢機油，這些均是鉆探過程產生的固體廢棄物。

鉆孔機臺設置泥漿循環(huán)槽、沉淀池、泥漿池，各池體均鋪設高密度聚乙烯（HDPE）膜來進行防滲，并做防溢處理。泥漿從鉆孔涌出通過泥漿循環(huán)槽進入沉淀池中的除砂機，將含巖屑量少的泥漿分選出來排入泥漿池回用于鉆探，含巖屑量較多的泥漿經振動脫水后巖屑排入廢渣池，廢渣池最終覆土掩埋恢復植被。鉆探結束后池內泥漿經除砂器凈化后存貯泥漿箱運往下一泥漿池循環(huán)使用，剩余少量余渣在泥漿池就地掩埋。用覆土進行填埋，并恢復植被后，幾乎不會對周圍的環(huán)境產生影響。鉆探產生的礦段巖心全部取樣、外送分析；非礦段巖心，即廢棄巖心采用集中掩埋處理，掩埋后地表恢復原貌。對于施工過程中產生的廢機油，設置廢機油收集桶，經收集后交有資質單位進行處置，不會對環(huán)境產生影響。對于生活垃圾，營地設置垃圾桶對垃圾進行收集，定期由項目部物資車輛運送到附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾清運點。綜上，勘探時產生的固廢對周圍環(huán)境造成影響的可能性不大。

污染防治措施：①保證機臺至各個泥漿設施之間的導流槽平整通暢，嚴格操作程序，減少鉆井泥漿的跑冒滴漏。②泥漿池留設防雨水容量，以防止暴雨季節(jié)泥漿池溢流造成地表水及土壤的污染，并依據(jù)需要，在泥漿池的上游方向設置截水溝或者臨時的圍擋。③規(guī)范作業(yè)泥漿池、沉淀池等池體及坑體的HDPE 防滲膜鋪設。

2.5 生態(tài)環(huán)境影響分析

勘探鉆孔等施工作業(yè)過程將導致勘探區(qū)內地面植被受到損毀和破壞；勘探過程中產生的粉塵對植物的生長有一定影響；工作人員的進駐可能會使動植物生存環(huán)境發(fā)生變化，勘探作業(yè)時產生的噪聲對勘探區(qū)內常見的野生動物和鳥類有一定影響?？紤]到勘探作業(yè)全部集中在勘探區(qū)內，對植被的破壞范圍僅局限在勘探區(qū)范圍內，不涉及勘探區(qū)以外的地區(qū)，因此對植被的破壞程度和破壞范圍是有限的?？碧揭?guī)模不大、持續(xù)時間短，勘探結束后對動物的影響隨即消失。綜上，勘探對動植物的影響有限，對生態(tài)環(huán)境的影響有限。

污染防治措施：①合理進行勘查布置，精心組織勘查管理，嚴格控制勘探活動范圍，在鉆探結束后及時進行綠化恢復，以減小對周圍植被的影響。②表層土單獨剝離堆放，堆放過程中要注意保護原生植被，盡量減少對自然地形、地貌的破壞。③鉆探作業(yè)在設備撤離后，及時對鉆探平臺進行平整后播撒當?shù)夭莘N、植被，采取自然恢復措施進行生態(tài)恢復。

3 結語

以鉆探為主的礦產勘查類項目在實施過程中，會對大氣、水、生態(tài)等方面產生一定的影響，也會產生固體廢棄物及一定的噪聲，但是通過采取合理、可靠的防治措施后，可使污染物排放得到有效控制，將鉆探過程對環(huán)境造成的影響控制在可接受的范圍內。在鉆探過程中，需要注意保護環(huán)境。