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1、凌源日兴矿业有限公司扩建450t/d低品位金矿石利项目(新建尾矿库) 地下水环境影响专题评价 朝阳市环境科学研究院 2014年3月1.评价等级与评价范围1.1. 建设项目分类根据HJ 601-2011环境影响评价技术导则地下水环境建设项目对地下水环境的影响特征，将建设项目分为三类：I类：指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中，可能造成地下水水质污染的建设项目。II类：指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中，可能引起地下水流场和地下水位变化，并导致环境水文地质问题的建设项目。III类：只同时具备I类和II类建设项目环境影响特征的建设项目。项目在建设、生产运行和服务期满后的各个过程
2、中，均不开采当地地下水，不会对地下水流场造成影响，本项目生产过程产生含油废水、冲洗水及生活污水，全部处理后回用，实现零排放，由于灰渣存放等环节有可能造成地下水水质污染。项目在建设、生产运行和服务期满后的各个过程中，为有可能造成地下水水质污染的建设项目，本项目属于I类项目。1.2. 评价等级的确定根据HJ 601-2011环境影响评价技术导则地下水环境，I类建设项目地下水评价工作等级，依据建设项目场地的包气带防污性能、含水层易污染特征、地下水环境敏感程度、污水排放强度与污水水质复杂程度等5项指标确定。1、 包气带防护性能尾矿库分布范围内，地层稳定，包气带岩性为表土及其下部粘土、风化基岩至完整基岩
3、。渗透系数小于10-4cm/s，大于10-7cm/s。尾矿库建设项目场地的包气带防污性能等级为中。2、 含水层易污染特征勘察期间尾矿库内基岩以上未见地下水，无地下水污染问题出现。建设项目场地的含水层易污染等级为不易。3、 地下水环境敏感程度根据尾矿库现场调查，建设项目周边2公里内没有分散式居民饮用水井，因此地下水环境敏感程度为不敏感。4、 污水排放强度尾矿库废水回收，输送至矿区选矿厂重复利用，不外排。建设项目污染排放等级为小。5、 污水水质复杂程度本项目废水主要为尾矿库回水，其中污染物主要有常规指标、重金属，需预测的水质指标6。因此，建设项目污水复杂程度等级为中等。综上，依据I类建设项目地下水
4、评价工作等级划分依据，尾矿库地下水评价等级为三级。1.3. 水文地质情况项目区位于基岩山丘区，矿区出露的地层以中上元古界长城系和蓟县系为主，太古界八道河群和侏罗系仅在矿区的周边部零星分布。地表基岩风化破碎，厚度0.5米左右，未见地下水含水层。项目区水文地质图2、 地下水环境影响预测评价2.1. 正常情况下厂区地下水影响分析正常情况下尾矿库对地下水影响途径主要包括尾矿库废水下渗对地层造成污染。选厂废水随尾矿浆进入尾矿库后，经过澄清、渗滤，通过自然曝气、自净沉降后，其中有害成分大幅度降解，尾矿澄清水及渗滤水通过反滤后进入回水池，由泵站送回选厂，供选矿厂使用。尾矿库主要污染物为Pb浓度0.3mg/L
5、、Cu浓度7.5mg/L。尾矿坝坝内做防渗层，铺设300mm厚级配砂砾石过渡层，500mm厚粘土层（渗透系数不大于10-7 cm/s），1.5mmHDPE土工膜，300mm厚细砂保护层，700mm厚粗砂导流层，渗透系数不小于0.1cm/s，400g/ m2土工布，300mm砂砾石保护层（粒径4-6cm），HDPE土工膜伸入截洪沟底部，与截洪沟防渗层相连接。边坡也要做防渗，铺设300mm厚级配砂砾石过渡层, 400mm厚粘土层(渗透系数不大于10-7 cm/s)，1.5mmHDPE土工膜，300mm厚细砂保护层，700mm厚粗砂导流层，渗透系数不小于0.1cm/s。为了增强岸坡防渗结构的稳定，在
6、岸坡上每隔10m设有边坡锚定沟，防渗结构埋入其中，深1.0m，同时库底与岸坡间的连接须处理好。库内尾矿澄清水返回选厂循环利用。以上措施能有效防止尾矿渗水对地层及向下游扩散影响。2.2. 事故情况地下水影响分析1、 影响途径在事故情况下，尾矿库的运营可能对区域地下水造成影响，通过对尾矿库建设内容的分析，事故工况下尾矿库对地下水的可能影响途径主要为：粘土层及土工膜破损，导致较长时间内废水通过裂口渗入地下水污染地层并扩散。2、 预测情景及源强源强是根据同类项目特点，结合环评相关资料确定。在非正常工况下，尾矿库区粘土层及土工膜破损导致有害物质渗入地下，对地层造成污染进而扩散到下游。为定量评价可能对地下
7、水的影响，选取如下情景进行预测评价。根据尾矿库水质分析数据，选取代表性的污染物进行预测模拟。污染物及浓度分别为：Pb浓度0.3mg/L、Cu浓度7.5mg/L。假设尾矿库防渗设施面积的10%发生破损，渗漏速率为0.08m/d，则尾矿库废水中Pb渗漏量为0.288kg/d、Cu渗漏量为7.2kg/d。3、 地下水环境影响预测方法采用溶质迁移解析法模型进行尾矿库事故工况下地下水环境影响预测。 预测方法尾矿库区粘土层及土工膜破损导致有害物质渗入地下，忽略吸附作用、化学反应等因素，采用一维稳定流二维水动力弥散-平面连续点源公式预测，公式如下：x,y计算点处位置坐标；t时间，d;c(x,y,t)t时刻点
8、x,y处的污染物浓度，mg/L;M含水层厚度，m;mt单位时间污染物入渗的质量，kg/d;u水流速度，m/d;n有效孔隙度，无量纲；DL纵向弥散系数，m2/d;DT横向y方向的弥散系数，m2/d;圆周率；K0（）第二类零阶修正贝塞尔函数；第一类越流系统井函数。 预测参数的确定a) X坐标选取与地下水水流方向相同，y坐标选取与地下水水流方向垂直，以污染源为坐标零点。b) 计算时间t依据污染物在含水层的净化时间确定。c) 根据资料，确定区域含水层平均渗透系数为0.08m/d，含水层平均厚度为0.3米。d) 有效孔隙度根据资料取0.04。e) 水流速度为渗透系数、水力坡度的乘积除以有效孔隙度。尾矿度
9、场地的水利梯度约为1.5%，计算得水流速度为0.03m/d。f) 纵向弥散系数DL、横向弥散系数DT，根据经验值确定为0.48m2/d，0. 036m2/d。4、 尾矿库溶质运移预测结果本次预测事故情况下，尾矿库废水渗漏进风化破碎带使得破碎带地下水饱和，然后运移。预测时长为1年、5年、10年、20年后污染物的迁移情况。Pb预测结果见下表：尾矿库废水渗漏Pb影响运移距离 单位：米时间上游下游垂直水流1年22382.95年341062010年361752520年3730033Cu预测结果见下表：尾矿库废水渗漏Cu影响运移距离 单位：米时间上游下游垂直水流1年4967165年851803510年95
10、2835120年10647073图 1- 1年后Pb运移范围图图 2-5年后Pb运移范围图图 3-10年后Pb运移范围图图 4-20年后Pb运移范围图图 5-1年后Cu运移范围图图 6-5年后Cu运移范围图图 7-10年后Cu运移范围图图 8-20年后Cu运移范围图2.3. 预测评价上述预测计算结果，是在事故情况下，尾矿库防渗层出现破损发生渗漏，在连续不间断渗漏1年、5年、10年和20年后，尾矿库中的污染物质在地下水中不同方向的最大迁移（影响）距离。通过预测计算可以看出，污染物在地下水中的迁移（影响）距离，与进入含水层中的污染物浓度、污染量有明显的关系。污染物的影响范围，受地下水的运动影响明显
11、，预测结果表明，污染物的主要污染方向是地下水的下游，这与实际情况是相符合的。本次预测是在尾矿库污染水泄漏发生时，没有采取任何防范措施和修复措施的情况下的预测计算结果，评价提出在尾矿库的周边布设3眼地下水水质监测井，居民点布设1眼地下水水质监测井，一旦发现异常，就会启动地下水保护应急预案，采取相应的工程修复措施，将控制地下水的污染范围，是其影响最小化。这样污染物的污染时间就会极大的缩短，污染范围更小。2.4. 地下水污染防治措施为了防止本工程建设对地下水造成污染，应从项目建设、生产运行、污染处理设施等全过程控制各种有污染物可能对地下水产生影响，阻止其渗入地下水中，即从源头到末端全方位采取控制措施
12、。地下水污染防治措施坚持“源头控制、末端防治、污染监控、应急响应相结合”的原则，即采取主动控制和被动控制相结合的措施。1、主动控制，即从源头控制措施，主要包括建设设计、防渗措施措施，施工工艺、管道、设备、污水储存及处理构筑物采取相应的措施，防止和降低污染物跑、冒、滴、漏、将污染物泄漏的环境风险事故降到最低程度。2、被动控制，即末端控制措施，主要包括尾矿库防渗措施和泄漏、渗漏污染物收集措施。3、实施重点区域地下水污染监控系统，包括建立完善的监测制度、配备先进的检测仪器和设备、科学、合理设置地下水污染监测井，及时发现污染、及时控制。4、应急响应措施，包括一旦发现地下水污染事故，立即启动应急预案、采
13、取相应措施控制地下水污染，并使污染得到治理。2.5防止地下水污染控制措施针对可能发生的地下污染，本项目运行期地下水污染防治措施将按照“源头控制、分区防治、污染监控、应急响应”相结合的原则，从污染物的产生、入渗、扩散、应急响应全方位进行防控。尾矿库设计、运行管理、关闭与封等方面均需严格执行一般工业固体废物贮存、处置标准（GB 18599-2001）及环保部发布3项国家污染物控制标准修改单的要求，做好防渗措施，采用人工防渗做防渗层，以防止和降低污水渗入地下水污染地下水的环境风险。（1）首先必须进行坝坡处理，将树木、树根、草皮、废石、坟墓及其他有害构筑物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等，应作
14、妥善处理，采取地下水导出措施等。清除杂物不得就地堆积，应运到堆存场外。并将库底削成台阶状，增加基底摩擦力，同时山坡坡度不应大于24度，必要时应进行削坡。然后对场地进行整理，整理过程中要求做到“四度”：平整度：2cm/ m2,平整顺直；压实度：95%，经碾压后方可在其上铺设防渗层；纵、横坡度：纵、横向坡度宜在2% 以上，填埋场底部的轮廊边界和结构必须有利于渗滤液的导流；清洁度：垂直深度25.0mm内不得有树根、瓦砾、石子、砼颗粒等尖棱杂物。（2）防渗处理，做防渗层，铺设300mm厚级配砂砾石过渡层，500mm厚粘土层（渗透系数不大于10-7 cm/s），1.5mmHDPE土工膜，300mm厚细砂
15、保护层，700mm厚粗砂导流层，渗透系数不小于0.1cm/s，400g/ m2土工布，300mm砂砾石保护层（粒径4-6cm），HDPE土工膜伸入截洪沟底部，与截洪沟防渗层相连接。边坡也要做防渗，铺设300mm厚级配砂砾石过渡层, 400mm厚粘土层(渗透系数不大于10-7 cm/s)，1.5mmHDPE土工膜，300mm厚细砂保护层，700mm厚粗砂导流层，渗透系数不小于0.1cm/s。为了增强岸坡防渗结构的稳定，在岸坡上每隔10m设有边坡锚定沟，防渗结构埋入其中，深1.0m，同时库底与岸坡间的连接须处理好。（3）尾矿库中污染物主要随水渗入地下，通过减少尾矿库污水的存有量可以显著减少渗入地下
16、水中污染物的量。尾矿库的水，主要来源是随尾矿浆由选矿厂输送进来的水和大气降水产生的。根据本工程的特点，应对雨水和库存水进行分别处理，建设合理的雨水收集系统，设计完善适合尾矿库废水的排水竖井和回水系统，使尾矿库内尽量减少废水的库有量，提高水的循环利用率。2.6地下水污染监控措施鉴于对矿区持续开发期间水文地质条件的高度重视，项目实施后地下水流场细部的流向特征及水位，需要通过地下水长期动态观测予以验证。应当继续保持对尾矿库外围地下水位动态观测，保持对尾矿库排水井水质的常规监测。对退役尾矿库闭库及实施生态复垦前后的尾矿库水环境进行综合评价，采取有针对性的监控措施。（1）地下水监测计划如下：根据地下水环境监测技术规范HJ/T164-2004的要求及地下水布设原则，在拟建项目尾矿库周边拟布设地下水水质监测井3眼。第1眼井设在最可能出现扩散影响的周边，即库坝下排水沟旁布置1眼，作为污染扩散监测井，主要地下水流场发生变化，地下水流向会发生改变，用于监测对地下水污染状况。第2眼井沿地下水流向设在库区下游30m处布设监测井，第3眼井沿地下水流向100m处，布设污染监视监测井，用于监测对地下水影响状况，定期观察地下水水质变化。（2）地下水监测因子pH、高锰酸盐指数、汞、铜、锌、砷、铅、镉、六价铬、总硬度、大肠菌群、硝酸盐、氨氮、水位。14
