礦區如何破解地下水串層污染難題?
圖為技術人員實(shi)地考察廢棄礦井(jing)。 邯(han)鄲市生(sheng)態環境局峰(feng)峰(feng)礦區分局供圖
【谷騰環保網訊】“為加(jia)強(qiang)地下水(shui)飲用水(shui)水(shui)源地保護,我(wo)們組織實施了峰(feng)(feng)峰(feng)(feng)礦(kuang)區典型中(zhong)小型礦(kuang)井(jing)(jing)封井(jing)(jing)回填(tian)項目和重點區域取水(shui)井(jing)(jing)封井(jing)(jing)回填(tian)兩個項目。”河北省邯鄲市生態環境局峰(feng)(feng)峰(feng)(feng)礦(kuang)區分局負(fu)責人張建軍日前在接受記(ji)者采(cai)訪(fang)時介紹。
這兩個(ge)項(xiang)目(mu)通過對重(zhong)點(dian)區域(yu)廢(fei)棄礦井(jing)(jing)和取(qu)水(shui)井(jing)(jing)開展封(feng)井(jing)(jing)回(hui)填,封(feng)堵地下(xia)(xia)水(shui)污(wu)染通道,解決(jue)區域(yu)地下(xia)(xia)水(shui)串層污(wu)染問題。項(xiang)目(mu)實施后,共封(feng)井(jing)(jing)回(hui)填廢(fei)棄礦井(jing)(jing)34口、廢(fei)棄取(qu)水(shui)井(jing)(jing)20口,有效保障了峰峰礦區地下(xia)(xia)水(shui)水(shui)源安全。
開展試點 消除居民(min)飲水(shui)安全隱(yin)患
邯鄲市(shi)峰(feng)峰(feng)礦區(qu)(qu)是一(yi)座有著百年礦業開采歷史的工(gong)礦區(qu)(qu),這(zhe)里因煤而建、因煤而興,曾經是全國第二大主焦(jiao)煤產地和國內(nei)聞名的陶(tao)瓷(ci)、建材、電力工(gong)業基地。轄區(qu)(qu)內(nei)的羊角鋪地下(xia)飲用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)源,是邯鄲市(shi)主要地下(xia)水(shui)(shui)型飲用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)源。
近年來,隨(sui)著資源(yuan)的枯竭,峰(feng)峰(feng)礦區大量煤礦關停(ting),但未按照規范封(feng)井(jing)。此外(wai),原來無序開采的取水(shui)(shui)井(jing)廢棄后(hou)封(feng)閉不合規,造成巖溶區地(di)下水(shui)(shui)水(shui)(shui)位大幅回(hui)升,廢棄井(jing)中淺層(ceng)孔隙水(shui)(shui)與深(shen)層(ceng)巖溶水(shui)(shui)串層(ceng)污染(ran),地(di)下水(shui)(shui)總硬度(du)、溶解性(xing)總固體、硫酸(suan)鹽(yan)、硝酸(suan)鹽(yan)氮、氨氮、錳、揮發酚等(deng)指數存在不同程(cheng)度(du)的超標,影響周邊居民飲水(shui)(shui)安全。
“為消除居民(min)飲水安全隱(yin)患,我們申報了峰峰礦區典型(xing)中小型(xing)礦井(jing)封井(jing)回填項(xiang)目(mu)和重點區域取水井(jing)封井(jing)回填兩(liang)個項(xiang)目(mu),項(xiang)目(mu)入選了生態(tai)環境部第一批(pi)地下水污染(ran)防治試點項(xiang)目(mu),獲得中央(yang)支持資金1250萬元,建(jian)(jian)設周期為2020年(nian)5月至2023年(nian)5月。”張建(jian)(jian)軍介紹說。
邯鄲市生態環(huan)境(jing)(jing)局峰(feng)峰(feng)礦區(qu)分局高度重視試(shi)點(dian)項目(mu)(mu)建設,委托中國(guo)環(huan)境(jing)(jing)科學(xue)研究院編制《邯鄲市重點(dian)區(qu)域(yu)地下水(shui)污染防治試(shi)點(dian)工作(zuo)方案》,組織(zhi)技(ji)術人員對(dui)全區(qu)廢棄(qi)礦井和廢棄(qi)取水(shui)井進(jin)(jin)行(xing)現(xian)場調查,形(xing)成調查報(bao)告。在全面調查的基礎上,委托中國(guo)科學(xue)院專家對(dui)項目(mu)(mu)實(shi)施方案進(jin)(jin)行(xing)論證,在施工過程中,邀請生態環(huan)境(jing)(jing)部(bu)及河(he)北省生態環(huan)境(jing)(jing)廳相(xiang)關專家對(dui)項目(mu)(mu)建設進(jin)(jin)行(xing)技(ji)術指導。
多技(ji)術耦合(he) “一井一策”封(feng)堵關鍵層位(wei)
全面摸清(qing)廢(fei)(fei)棄(qi)礦井和廢(fei)(fei)棄(qi)取水(shui)井的(de)精(jing)準位置(zhi)、所(suo)處地下水(shui)層位、污染(ran)現狀等(deng)信(xin)息,是開展封(feng)井回(hui)填的(de)基礎(chu)。
峰(feng)峰(feng)礦(kuang)區在推進試點項目中,通過“三(san)維(wei)地形航測+點位測量+地球物理(li)測井+水文地質鉆(zhan)探+井下電視檢查+三(san)維(wei)可(ke)視化(hua)掃描+數(shu)字模擬”等多(duo)技術耦合,摸清廢棄礦(kuang)井、廢棄取水井精確井位,確定(ding)封堵關鍵層(ceng)位。
在前(qian)期勘測中(zhong),峰(feng)峰(feng)礦(kuang)區攻克技術難(nan)關(guan),采用(yong)自(zi)創含水(shui)層(ceng)滲水(shui)精準測量(liang)裝置(zhi)(zhi),精準確定封(feng)堵(du)關(guan)鍵層(ceng)位。測量(liang)裝置(zhi)(zhi)通過氣囊充氣,與井(巖(yan))壁實現密閉貼合,使水(shui)流從裝置(zhi)(zhi)內穿過,可實時測量(liang)串層(ceng)水(shui)流量(liang),為后期封(feng)堵(du)提供數據支撐。
張建軍介紹說(shuo),在全面、精(jing)準(zhun)勘(kan)測基(ji)礎上,峰(feng)(feng)峰(feng)(feng)礦(kuang)區根據技術檢測以(yi)及(ji)調查報(bao)告,明確井筒中(zhong)地下(xia)水現狀(zhuang),進行(xing)風險等級評定(ding),制定(ding)“一井一策”施工方(fang)案(an)。
針(zhen)對(dui)中、低(di)風險礦井,峰(feng)峰(feng)礦區采(cai)用“沉入(ru)式井蓋+動態監測”管控模式;針(zhen)對(dui)高(gao)風險礦井,采(cai)用全井黏土(tu)回填、人工隔(ge)水(shui)(shui)層(ceng)再造(zao)、環狀高(gao)壓注漿等治理(li)技術。特別是人工隔(ge)水(shui)(shui)層(ceng)再造(zao)技術,按照“下托上固”思路,在關鍵層(ceng)位構筑鋼筋(jin)混凝土(tu)栓塞,實現止水(shui)(shui)封堵,還原缺失(shi)的天然隔(ge)水(shui)(shui)層(ceng),保(bao)障(zhang)深層(ceng)地下水(shui)(shui)水(shui)(shui)質穩定,封堵成本低(di)、標準(zhun)高(gao)。
針對(dui)貫穿多層(ceng)含水層(ceng)且(qie)出現井(jing)壁(bi)(bi)破損的取(qu)水井(jing),峰峰礦(kuang)區采用環狀高壓注漿(jiang)封堵技術,通(tong)過對(dui)破損井(jing)壁(bi)(bi)鑲(xiang)嵌內套管,并在縫(feng)隙處進行(xing)環狀高壓注漿(jiang)方式,加(jia)固井(jing)壁(bi)(bi)結構,恢復完整井(jing)壁(bi)(bi),有效解(jie)決串層(ceng)污染(ran)問題。井(jing)下封堵后,地表井(jing)口保留“監測+取(qu)水”功能,同時滿足水質(zhi)定期(qi)監測和(he)周邊居民的取(qu)水需求。
封井回填 阻隔(ge)地下水串(chuan)層污染
項目完工后,峰峰礦區(qu)大峪(yu)鎮北澗溝西村(cun)、義井鎮東王看村(cun)等地紛(fen)紛(fen)送(song)來錦旗(qi)表示感謝。
“我們村(cun)位于廢(fei)(fei)棄的老(lao)三(san)礦區域,有3口廢(fei)(fei)棄礦井(jing)、兩口飲(yin)用水(shui)(shui)(shui)機(ji)井(jing)。礦井(jing)采煤(mei)區位于地下100米(mi)(mi)處(chu)左右,飲(yin)用水(shui)(shui)(shui)機(ji)井(jing)位于地下400米(mi)(mi)處(chu)左右。” 北澗(jian)溝西村(cun)村(cun)支部書記高永禮向記者(zhe)介紹說,“對3個廢(fei)(fei)棄礦井(jing),用生(sheng)(sheng)活垃圾及(ji)煤(mei)矸石進行(xing)了簡單回填,但(dan)由于礦井(jing)疏干水(shui)(shui)(shui)串層及(ji)雨水(shui)(shui)(shui)滲(shen)透,飲(yin)用水(shui)(shui)(shui)機(ji)井(jing)受(shou)到污染,近年來(lai)水(shui)(shui)(shui)開始變黑,水(shui)(shui)(shui)質多項指標超(chao)標。廢(fei)(fei)棄礦井(jing)周邊荒草叢(cong)生(sheng)(sheng),時不時有村(cun)民不小心掉(diao)入(ru)井(jing)里,發(fa)生(sheng)(sheng)意外。”
在(zai)推進廢(fei)棄(qi)(qi)礦井、廢(fei)棄(qi)(qi)取水(shui)井回填封井項(xiang)目時,邯鄲(dan)市生(sheng)態環境局(ju)峰峰礦區分局(ju)在(zai)掏(tao)空北澗(jian)溝西村3口(kou)礦井的生(sheng)活垃(la)圾和污(wu)染物后,重新進行回填,并設置了護欄(lan)和提醒(xing)牌,對兩口(kou)機井回填后,在(zai)原有(you)位置重新打井。
高永禮介紹說:“現在經(jing)過治(zhi)理,我們村的飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)機(ji)井打上來(lai)的水(shui)(shui)顏色清澈透明,口感甘冽,水(shui)(shui)質達標,保障了村民飲(yin)水(shui)(shui)安(an)(an)全,消除了礦井安(an)(an)全隱患。”
張建軍介紹,據測算,這兩(liang)個(ge)項目(mu)的實施(shi)可(ke)減少新生(sheng)成(cheng)老(lao)窯水水量2.6806萬立方米,重金屬削減量為1.07噸(dun)/年(nian)(nian),有機(ji)物削減量為1.79噸(dun)/年(nian)(nian),氨氮(dan)、亞硝酸鹽氮(dan)和硝酸鹽氮(dan)削減量為0.22噸(dun)/年(nian)(nian),其(qi)他特(te)征污染(ran)物削減量為23.67噸(dun)/年(nian)(nian),地(di)下(xia)水污染(ran)羽(yu)面(mian)積削減率為5.35%,有效阻隔了(le)地(di)下(xia)水串層(ceng)污染(ran),保障了(le)周邊及市區(qu)地(di)下(xia)水飲(yin)水安全。
此外,項目實(shi)施過程中,開發實(shi)用新型專利3項,撰寫形成科研論文兩篇,項目科技(ji)成果達到國內先(xian)進(jin)水(shui)平。根據(ju)試(shi)(shi)點項目經(jing)驗,形成《邯鄲市(shi)廢棄井封井回填技(ji)術手(shou)冊(ce)(試(shi)(shi)行)》等有關技(ji)術和政策文件,為(wei)加強(qiang)地下水(shui)水(shui)源保(bao)護積累經(jing)驗。
為建立長效(xiao)監(jian)測(ce)監(jian)管(guan)機制,峰(feng)峰(feng)礦區(qu)在(zai)試點項(xiang)目基礎上,在(zai)54口(kou)井內安(an)裝了水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)在(zai)線監(jian)測(ce)設(she)施(shi)及(ji)(ji)監(jian)測(ce)平臺,及(ji)(ji)時(shi)掌握地下(xia)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)變(bian)化(hua)情(qing)況。同(tong)時(shi),峰(feng)峰(feng)礦區(qu)分局根據轄區(qu)地下(xia)水(shui)(shui)(shui)系走向和巖層(ceng)分布情(qing)況,在(zai)北(bei)羊(yang)臺村6個重(zhong)點部位安(an)裝地下(xia)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)在(zai)線監(jian)測(ce)設(she)施(shi),動態(tai)監(jian)測(ce)北(bei)羊(yang)臺村淺(qian)層(ceng)地下(xia)水(shui)(shui)(shui)污染物(wu)衰(shuai)減(jian)量,出現水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)變(bian)化(hua)后,第一時(shi)間(jian)進行預警,通過精準溯源、及(ji)(ji)時(shi)整(zheng)改,有效(xiao)保障地下(xia)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)安(an)全。
張建(jian)軍表示(shi),下(xia)一步,峰峰礦區(qu)將借助(zhu)地下(xia)水(shui)監(jian)(jian)測平臺,動(dong)態掌(zhang)握地下(xia)水(shui)水(shui)質變化情況,切(qie)實(shi)加強(qiang)地下(xia)水(shui)生態環境保(bao)護(hu)執法(fa)監(jian)(jian)管(guan),構筑地下(xia)水(shui)污染防(fang)治動(dong)態監(jian)(jian)測、隱患排(pai)查、執法(fa)監(jian)(jian)管(guan)、風險(xian)管(guan)控全過程管(guan)理體系(xi),不斷(duan)提升(sheng)飲用水(shui)水(shui)源地保(bao)護(hu)水(shui)平,保(bao)障(zhang)群眾飲水(shui)安全。

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