礦區如何破解地下水串層污染難題？
圖為技術人員實地考察廢棄礦井。 邯鄲市生態環境局峰峰礦區分局供圖
【谷騰環保網訊】“為加強地下水飲用水水源地保護，我們組織實施了峰峰礦區典型中小型礦井封井回填項目和重點區域取水井封井回填兩個項目。”河北省邯鄲市生態環境局峰峰礦區分局負責人張建軍日前在接受記者采訪時介紹。
這兩個項目通過對重點區域廢棄礦井和取水井開展封井回填，封堵地下水污染通道，解決區域地下水串層污染問題。項目實施后，共封井回填廢棄礦井34口、廢棄取水井20口，有效保障了峰峰礦區地下水水源安全。
開展試點 消除居民飲水安全隱患
邯鄲市峰峰礦區是一座有著百年礦業開采歷史的工礦區，這里因煤而建、因煤而興，曾經是全國第二大主焦煤產地和國內聞名的陶瓷、建材、電力工業基地。轄區內的羊角鋪地下飲用水水源，是邯鄲市主要地下水型飲用水水源。
近年來，隨著資源的枯竭，峰峰礦區大量煤礦關停，但未按照規范封井。此外，原來無序開采的取水井廢棄后封閉不合規，造成巖溶區地下水水位大幅回升，廢棄井中淺層孔隙水與深層巖溶水串層污染，地下水總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、硝酸鹽氮、氨氮、錳、揮發酚等指數存在不同程度的超標，影響周邊居民飲水安全。
“為消除居民飲水安全隱患，我們申報了峰峰礦區典型中小型礦井封井回填項目和重點區域取水井封井回填兩個項目，項目入選了生態環境部第一批地下水污染防治試點項目，獲得中央支持資金1250萬元，建設周期為2020年5月至2023年5月。”張建軍介紹說。
邯鄲市生態環境局峰峰礦區分局高度重視試點項目建設，委托中國環境科學研究院編制《邯鄲市重點區域地下水污染防治試點工作方案》，組織技術人員對全區廢棄礦井和廢棄取水井進行現場調查，形成調查報告。在全面調查的基礎上，委托中國科學院專家對項目實施方案進行論證，在施工過程中，邀請生態環境部及河北省生態環境廳相關專家對項目建設進行技術指導。
多技術耦合 “一井一策”封堵關鍵層位
全面摸清廢棄礦井和廢棄取水井的精準位置、所處地下水層位、污染現狀等信息，是開展封井回填的基礎。
峰峰礦區在推進試點項目中，通過“三維地形航測+點位測量+地球物理測井+水文地質鉆探+井下電視檢查+三維可視化掃描+數字模擬”等多技術耦合，摸清廢棄礦井、廢棄取水井精確井位，確定封堵關鍵層位。
在前期勘測中，峰峰礦區攻克技術難關，采用自創含水層滲水精準測量裝置，精準確定封堵關鍵層位。測量裝置通過氣囊充氣，與井(巖)壁實現密閉貼合，使水流從裝置內穿過，可實時測量串層水流量，為后期封堵提供數據支撐。
張建軍介紹說，在全面、精準勘測基礎上，峰峰礦區根據技術檢測以及調查報告，明確井筒中地下水現狀，進行風險等級評定，制定“一井一策”施工方案。
針對中、低風險礦井，峰峰礦區采用“沉入式井蓋+動態監測”管控模式；針對高風險礦井，采用全井黏土回填、人工隔水層再造、環狀高壓注漿等治理技術。特別是人工隔水層再造技術，按照“下托上固”思路，在關鍵層位構筑鋼筋混凝土栓塞，實現止水封堵，還原缺失的天然隔水層，保障深層地下水水質穩定，封堵成本低、標準高。
針對貫穿多層含水層且出現井壁破損的取水井，峰峰礦區采用環狀高壓注漿封堵技術，通過對破損井壁鑲嵌內套管，并在縫隙處進行環狀高壓注漿方式，加固井壁結構，恢復完整井壁，有效解決串層污染問題。井下封堵后，地表井口保留“監測+取水”功能，同時滿足水質定期監測和周邊居民的取水需求。
封井回填 阻隔地下水串層污染
項目完工后，峰峰礦區大峪鎮北澗溝西村、義井鎮東王看村等地紛紛送來錦旗表示感謝。
“我們村位于廢棄的老三礦區域，有3口廢棄礦井、兩口飲用水機井。礦井采煤區位于地下100米處左右，飲用水機井位于地下400米處左右。” 北澗溝西村村支部書記高永禮向記者介紹說，“對3個廢棄礦井，用生活垃圾及煤矸石進行了簡單回填，但由于礦井疏干水串層及雨水滲透，飲用水機井受到污染，近年來水開始變黑，水質多項指標超標。廢棄礦井周邊荒草叢生，時不時有村民不小心掉入井里，發生意外。”
在推進廢棄礦井、廢棄取水井回填封井項目時，邯鄲市生態環境局峰峰礦區分局在掏空北澗溝西村3口礦井的生活垃圾和污染物后，重新進行回填，并設置了護欄和提醒牌，對兩口機井回填后,在原有位置重新打井。
高永禮介紹說：“現在經過治理，我們村的飲用水機井打上來的水顏色清澈透明，口感甘冽，水質達標，保障了村民飲水安全，消除了礦井安全隱患。”
張建軍介紹，據測算，這兩個項目的實施可減少新生成老窯水水量2.6806萬立方米，重金屬削減量為1.07噸/年，有機物削減量為1.79噸/年，氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮削減量為0.22噸/年，其他特征污染物削減量為23.67噸/年，地下水污染羽面積削減率為5.35%，有效阻隔了地下水串層污染，保障了周邊及市區地下水飲水安全。
此外，項目實施過程中，開發實用新型專利3項，撰寫形成科研論文兩篇，項目科技成果達到國內先進水平。根據試點項目經驗，形成《邯鄲市廢棄井封井回填技術手冊（試行）》等有關技術和政策文件，為加強地下水水源保護積累經驗。
為建立長效監測監管機制，峰峰礦區在試點項目基礎上，在54口井內安裝了水質在線監測設施及監測平臺，及時掌握地下水水質變化情況。同時，峰峰礦區分局根據轄區地下水系走向和巖層分布情況，在北羊臺村6個重點部位安裝地下水水質在線監測設施，動態監測北羊臺村淺層地下水污染物衰減量，出現水質變化后，第一時間進行預警，通過精準溯源、及時整改，有效保障地下水水質安全。
張建軍表示，下一步，峰峰礦區將借助地下水監測平臺，動態掌握地下水水質變化情況，切實加強地下水生態環境保護執法監管，構筑地下水污染防治動態監測、隱患排查、執法監管、風險管控全過程管理體系，不斷提升飲用水水源地保護水平，保障群眾飲水安全。
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