周攀,黃繼超
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)礦局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院,河南 鄭州 450003)
由于在鹽礦鉆井施工和輸水造腔過程中,鹵水存在對地下水水質(zhì)污染的可能。鉆井施工過程中,應重點保護淺層地下水和中深層地下水,防止鹽漿和其他溶液對地下水水質(zhì)造成污染;造腔過程中重點保護淺層地下水,防止鹵水在輸送過程中跑冒滴漏對淺層地下水水質(zhì)造成污染。
依據(jù)研究區(qū)地下水埋藏條件及運移特征,結(jié)合井孔抽水資料分析,將50 m以上劃為淺層地下水,50 m以下劃為中深層地下水,淺層地下水和中深層地下水的隔水層巖性為粘土,分布連續(xù),厚度14.50 m~18.00 m。
2.2.1 淺層孔隙水
2.2.1.1 全新統(tǒng)細砂、細中砂
局部有粉質(zhì)粘土夾薄層,分選性一般,厚度3.30~5.00 m,頂板埋深3.80~5.30 m,底板埋深8.60~9.40 m。且局部含較多砂質(zhì),大氣降雨易于入滲補給,不具明顯的隔水性,據(jù)滲水試驗計算出粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)均大于10~4 cm/s,防污性能較弱,易受污染;下覆地層為弱透水性的粉質(zhì)粘土(厚度2.60~3.40 m),分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為潛水。根據(jù)此次水文地質(zhì)調(diào)查工作知,此含水層僅在雨水充沛時期賦存地下水(最高水位2.87 m),干旱缺水時期幾近無水(或僅底部賦存少量地下水)。
2.2.1.2 上更新統(tǒng)細中砂
局部有粉質(zhì)粘土條塊,分選性一般,厚度2.90~8.10 m,頂板埋深11.90~12.00 m,底板埋深14.80~20.10 m。上覆和下覆地層均為弱透水性的粉質(zhì)粘土,上層粉質(zhì)粘土厚度2.60~3.40 m,下層粉質(zhì)粘土厚度5.60~9.50 m,分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為承壓水。
2.2.1.3 中更新統(tǒng)粗砂、圓礫和細中砂
分選性差,厚度16.70~22.10 m,頂板埋深24.30~26.30 m,底板埋深42.40~46.40 m。上覆和下覆地層均為弱透水性的粉質(zhì)粘土,上層粉質(zhì)粘土厚度2.60~3.40 m,下層粉質(zhì)粘土厚度2.10~4.10 m,分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為承壓水。
2.2.1.4 中更新統(tǒng)粉細砂
分選性一般,厚度1.60~3.40 m,頂板埋深45.40~48.50 m,底板埋深47.00~51.50 m。上覆地層為弱透水性的粉質(zhì)粘土,厚度2.10~4.10 m,分布連續(xù);下覆地層為不透水的粘土,此層為淺層地下水和中深層地下水的隔水層,厚度14.50~18.00 m,頂板埋深47.00~51.50 m,底板埋深65.00~66.60 m,分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為承壓水。
研究區(qū)淺層地下水富水性分為三個區(qū):強富水區(qū)(單井出水量2 000~5 000 m3/d)、中等富水區(qū)(單井出水量1 000~2 000 m3/d)、弱富水區(qū)(單井出水量500~1 000 m3/d)。
2.2.2 中深層孔隙承壓水
根據(jù)鉆孔資料,勘查區(qū)內(nèi)中深層地下水主要賦存于下更新統(tǒng)的中、粗砂孔隙中,粘土為上下隔水層,與含水層呈互層狀,中深層含水層組為以下兩層。
2.2.2.1 下更新統(tǒng)中砂
分選性一般,厚度1.50~4.00 m,頂板埋深65.00~66.60 m,底板埋深66.50~70.00 m。上覆和下覆地層均為不透水的粘土,上層粘土厚度14.50~18.00 m,下層粘土厚度2.00~8.10 m,分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為承壓水。
2.2.2.2 下更新統(tǒng)粗砂、中砂、礫砂
分選性差,厚度8.90~16.60 m,頂板埋深68.50~76.80 m,底板埋深85.00~85.70 m。上覆和下覆地層均為不透水的粘土,上層粘土厚度2.00~8.10 m,下層粘土揭露厚度15.80~17.00 m,揭露底板埋深101.50~102.00 m,分布連續(xù)。按埋藏條件,地下水類型為承壓水。
研究區(qū)中深層地下水單井出水量100~1 000 m3/d。含水層頂板、底板分布情況見表1。
表1 含水層組分層表(按鉆孔ZK01、ZK02、ZK03資料)
目前研究區(qū)周邊分布有3 個工業(yè)企業(yè),分別為中原皓龍鹽化有限責任公司、河南平頂山神鷹鹽廠、東方希望平頂山厚普鹽化有限公司(已停建),皓龍與神鷹的工業(yè)廢污水均集中處理,無廢水外排。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,未發(fā)現(xiàn)其他工業(yè)污染源。
農(nóng)業(yè)污染源主要為耕地、果蔬地施用的化肥、農(nóng)藥,其殘留在土壤的藥物可能隨雨水下滲污染淺層地下水。
生活污染源主要是農(nóng)村生活廢水的排放。生活污水無收集管網(wǎng),生活污水下滲污染地下水。
地下水環(huán)境現(xiàn)狀分豐、平、枯三期監(jiān)測,監(jiān)測時期內(nèi),因部分井位報廢和人為破壞,此三期監(jiān)測在滿足地下水水質(zhì)監(jiān)測點布設(shè)要求的前提下,監(jiān)測井位及布設(shè)數(shù)量略作調(diào)整。先后于2014年4月(枯水期)、2014年8月(豐水期)和2014年12月(平水期)在勘查區(qū)分別布設(shè)20、16 和18 組地下水質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測點,并且同步開展地下水水位埋深現(xiàn)場調(diào)查。評價區(qū)淺層、中深層地下水水質(zhì)監(jiān)測點和水位監(jiān)測點位置。
此次地下水勘查4月份枯水期、8月份豐水期、12月份平水期在勘察區(qū)分別取得水樣20、16、18組。地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測因子包括:pH值、溶解性總固體、總硬度、揮發(fā)酚、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、砷、硫酸鹽、汞、六價鉻、鉛、氟、高錳酸鹽指數(shù)、氰化物、鎘、鐵、錳、石油類等。為了解地下水化學類型,對陰陽離子等項目進行了水質(zhì)分析。
樣品的采集、保存、分析與質(zhì)量控制根據(jù)國家環(huán)??偩志幹频囊?guī)范以及國家有關(guān)技術(shù)規(guī)定執(zhí)行,凡有國家標準分析方法的,首先采用國家標準分析方法。
研究區(qū)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果見2。
表2 地下水監(jiān)測結(jié)果一覽表
根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導則地下水環(huán)境》,采用單因子標準指數(shù)法對各污染物進行評價:
式(2)(3)中:SpH—pH 的標準指數(shù);pH—實測值;pHsd—pH標準的下限值;pHsu—pH標準的上限值。
從監(jiān)測點水質(zhì)分析結(jié)果看(淺層25組、中深層29組),勘查區(qū)淺層地下水超標因子為溶解性總固體、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽和錳,中深層地下水超標因子為總硬度、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鐵和錳。
從水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果看出,評價區(qū)淺層地下水超標因子為溶解性總固體、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽和錳;中深層地下水超標因子為總硬度、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鐵和錳。溶解性總固體、總硬度、氟化物、鐵和錳的超標原因主要為原生地質(zhì)環(huán)境造成的。鐵、錳超標的原因為:古近系紅層風化形成殘坡積物,且在地表和地下水徑流的情況下搬運堆積,從而導致部分地下水監(jiān)測井氟化物、鐵和錳離子含量超標。硝酸鹽、亞硝酸鹽超標的原因為:此范圍居民較多,生活垃圾、生活污水隨意排放;農(nóng)作物面積大,化肥使用量大,有機氮肥、磷肥、鉀肥溶于雨水及灌溉水,最終滲入地下水蓄水層中,導致該地區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量上升。