宿州矿区浅层地下水污染评价及源解析

摘要

宿州矿区由于长期煤炭开采,不仅形成了浅层地下水降落漏斗,而且造成了不同程度的地下水污染,其污染现状及主要形成原因尚不清楚.为此,本文利用研究区水土污染调查获取的21个地下水样品的NO3-等13项污染指标开展地下水污染源解析工作.在采用改进内梅罗综合污染指数法对研究区浅层地下水环境质量进行评价的基础上,利用因子分析和反距离权重插值方法对研究区浅层地下水进行污染源及空间分布特征解析.研究结果表明:(1)研究区浅层地下水受到了重度污染,以Ⅳ类水为主,污染较严重的指标为NO3-、Mn、Fe和F-.(2)研究区浅层地下水主要包括4个污染源:原生地质环境(F1),其高值区分布在桃园煤矿及其周边;矿坑排水和矸石山淋溶作用下形成的矿业废水(F2),其在桃园和钱营孜煤矿及其周边地区污染较为严重,其余矿区也存在一定程度的矿业废水污染;由生活垃圾、人畜排泄物造成的农村污水(F3),其污染地区主要为朱仙庄和芦岭煤矿一带;由化肥施用引起的农业污染(F4),其高值区集中在朱仙庄煤矿及其周边区域.地下水水质的主要影响因素是浅层地下水原生地质环境和矿业废水,其中约有51.040％的污染来源于原生地质环境及煤矿矿业污染的混合污染,约有11.841％的污染来自煤矿矿业废水,其余污染主要来源于农村生活和生产污水以及农业面源污染.(3)研究区浅层地下水主要污染区域为桃园和钱营孜煤矿一带,祁南和祁东煤矿污染相对较轻,朱仙庄和芦岭煤矿水质较好.(4)建议对矿区地下水主要污染源及污染途径进行综合防治:加强矿坑排水口的污水达标排放监管力度;煤矿企业采用生产建筑材料等方法提高矸石的综合利用率;进一步加强与矿区污水、垃圾填埋处理等相关的基础设施建设.