铜陵市城市地质环境质量评价研究

第３２卷第３期２０１８年㊀９月资源环境与工程

ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｖｏｌ ３２ꎬＮｏ ３Ｓｅｐ.ꎬ２０１８

收稿日期:２０１７－０６－１４ꎻ改回日期:２０１８－０３－１４

作者简介:王旭东(１９７５－)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ博士研究生ꎬ环境科学专业ꎬ从事资源环境及地质灾害防治等工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:３０７２７１２６８＠ｑｑ ｃｏｍ❶安徽省地质矿产勘查局３２１地质队ꎬ安徽省铜陵城市地质调查报告ꎬ２０１５ꎮ

铜陵市城市地质环境质量评价研究

王旭东１ꎬ２ꎬ刘㊀海２ꎬ吴㊀盾１ꎬ３ꎬ刘桂建１

(１.中国科学技术大学地球和空间科学学院ꎬ安徽合肥㊀２３００２６ꎻ２.安徽省公益性地质调查管理中心ꎬ安徽合肥㊀２３００４１ꎻ

３.安徽省煤田地质局勘查研究院ꎬ安徽合肥㊀２３００８８)

摘㊀要:在对铜陵市城市地质环境现状系统调查的基础上ꎬ重点阐述了城市建设中存在的水土环境污染㊁采空塌陷㊁岩溶塌陷等主要地质环境问题ꎻ在重点区域系统采集１００组土壤和３７个水样品ꎬ结合样品元素测试分析结果ꎬ对地下水㊁土壤环境质量进行单因子评价ꎬ获得全市地下水水质及土壤污染状况ꎻ在此基础上ꎬ采用层次分析法分三种等级对全市地质环境质量进行科学评价ꎬ为铜陵市 十三五 规划期间城市规划建设的可持续性科学发展提供地质保障依据ꎮ关键词:地质环境ꎻ质量评价ꎻ层次分析ꎻ铜陵市

中图分类号:Ｘ１４１㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１－１２１１(２０１８)０３－０３９１－０７ＤＯＩ:１０.１６５３６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ.１６７１－１２１１.２０１８.０３.０１２

㊀㊀铜陵市位于安徽省中南部ꎬ长江下游南岸ꎬ现辖三区一县ꎬ面积１２０５ｋｍ２ꎮ近年来ꎬ随着铜陵市矿业经济迅速发展ꎬ资源衰减以及水土污染㊁岩溶塌陷㊁采空塌陷㊁滑坡等一系列地质环境问题日益突出ꎬ导致地质环境逐步恶化ꎬ严重制约着铜陵市社会经济可持续发展ꎬ因此ꎬ开展铜陵市城市地质环境质量评价研究具有重要的现实意义ꎮ在对铜陵市城市地质环境现状系统调查的基础上ꎬ重点阐述了城市建设中存在的水土污染㊁采空塌陷㊁岩溶塌陷等主要地质环境问题ꎬ对所取土样和水样进行分析ꎬ在此基础上采用层次分析法对铜陵市城市地质环境质量进行了科学评价ꎬ研究成果为铜陵市 十三五 规划期间城市规划建设的可持续性科学发展提供地质保障依据ꎬ也为同类型城市进行城市规划和评价提供借鉴ꎮ

１㊀区域地质背景

１.１㊀地质环境条件概述１.１.１㊀地形地貌

研究区地处沿江丘陵平原区ꎬ地形总体呈现南高北低ꎮ其中ꎬ北部为长江河漫滩ꎬ地形平坦低洼ꎻ中部为二级阶地ꎻ南部为丘陵区ꎬ地形起伏大ꎬ相对高差也较大ꎮ

１.１.２㊀地质构造

在区域地质构造单元上ꎬ研究区处于扬子陆块下扬子凹陷中的沿江褶断带ꎬ属于凹陷中的次级隆起ꎮ褶皱由一系列北东向背㊁向斜构成ꎬ背斜紧闭ꎬ向斜开阔ꎬ自西向东分别为金口岭向斜㊁铜官山背斜㊁陶家山向斜㊁青山背斜ꎮ断层在南部丘陵区十分发育ꎬ主要有北东㊁北西㊁近南北向三组(见图１)ꎮ

１.１.３㊀地层岩性

区内地层除缺失下中泥盆统外ꎬ从志留系至第四系均较发育ꎮ全区地层岩相以碳酸盐岩层最为发育ꎬ累计厚度可达１５００ｍ以上ꎬ南部青山㊁铜官山地区ꎬ除出露碳酸盐岩外还有碎屑岩㊁侵入岩出露ꎬ北部地区多为松散第四系堆积物分布ꎮ

１.２㊀水文地质概述

已有研究资料表明ꎬ基于地下水赋存条件㊁含水介质及水动力特性ꎬ研究区地下水可划分为松散岩类孔隙水㊁碎屑岩(红层)孔隙裂隙水㊁碳酸盐岩裂隙岩溶水㊁基岩裂隙水４个主要类型❶ꎮ南部青山㊁铜官山地区ꎬ地势高ꎬ地下水径通流畅ꎬ水交替迅速ꎬ水质类型以ＨＣＯ３￣Ｃａ型为主ꎬ矿化度<０.５ｇ/ＬꎬｐＨ值７.０左右ꎬ为微硬水ꎻ中北部沿江平原及红星河㊁钟仓河支流平原地区ꎬ主要由全新统㊁中更新统的砂土㊁粘性土组成ꎬ该区地势平坦ꎬ径流条件较好ꎬ地下水水质类型主要为ＨＣＯ３￣Ｃａ型ꎬ次为ＨＣＯ３￣Ｃａ Ｍｇꎬ矿化度一般<０.７８ｇ/Ｌꎮ

２㊀地质环境问题

图１㊀研究区区域构造纲要示意图

Ｆｉｇ １㊀Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌ￣ｔｅｃｔｏｎｉｃｏｕｔｌｉｎｅｏｆｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄａｒｅａ

１.工作区范围ꎻ２.闪长岩ꎻ３.石英二长闪长岩ꎻ４.石英闪长玢岩ꎻ５.花岗闪长岩ꎻ６.背斜轴线ꎻ７.向斜轴线ꎻ８.基底断层及编号ꎻ９.断层ꎻ１０.不整合界线ꎮ

㊀㊀研究区以矿产资源储量丰富㊁矿种全而闻名ꎬ尤其以铜矿开采闻名于世ꎬ是全国重要的有色金属基地ꎮ已探明矿种主要有铜㊁硫㊁铁㊁金㊁银㊁煤㊁石灰石等ꎬ其储量均位于全省前列ꎮ受东西向基底断裂和北东向隔挡式褶皱控制ꎬ在铜陵市中部自西向东有铜官山㊁狮子山㊁新桥㊁凤凰山等４个铜矿田ꎬ分布于铜官山区㊁狮子山区㊁顺安镇ꎮ铜㊁金等多金属从２０纪５０年代开始开采ꎬ以坑采为主ꎬ水泥用石灰岩从２０世纪９０年代开始开采ꎬ均为露采ꎮ据２０１４年统计资料ꎬ铜陵铜矿石年产量６７６.９７万ｔꎬ硫铁矿年产量约１７４.８１万ｔꎬ水泥用灰岩年产量约２６９６.９４万ｔꎮ矿山开采量大ꎬ带来的地质环境问题多ꎮ

２.１㊀矿山地质环境问题

研究区内大批矿山建成于２０世纪

５０－６０年代ꎬ受当时技术条件的限制ꎬ矿产资源开发极大地改变了矿山生态系统的物质循环和能量流动方式ꎬ造成了严重的地质及生态环境破坏ꎮ针对研究区矿山地质环境问题ꎬ基于大量实物资料㊁研究报告㊁科学文献的调研和整理ꎬ归纳了该区主要矿山地质环境问题(见表１)ꎮ

表１㊀研究区主要矿山地质环境问题汇总表

Ｔａｂｌｅ１㊀Ｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｓｈｅｅｔｏｆｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｍｉｎｅｉｎｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄａｒｅａ

主要

问题

矿山地质灾害

土地占用毁损与地形地貌景观破坏水土环境污染

含水层破坏

现状及特征因矿山疏干排水引发岩溶塌陷４处ꎬ较集中分布于南部矿区附近的浅埋型碳

酸盐岩分布区ꎬ主要由矿山长期抽排矿坑水诱发ꎻ

因采矿采空造成的采空区塌陷１１处ꎬ主要分布在铜矿区和原煤矿釆区

因采矿形成的露天采场㊁排土场㊁尾矿库等侵占大量土地ꎬ造成土地损毁及地貌景观破坏ꎬ占用损毁的土地类型主要是耕地和林地共计２０８５.９ｈｍ２ꎬ主要分布在南部矿区矿山废水主要为矿坑水㊁选(洗)矿水与生活污水ꎬ年排放废水约９２００万ｔꎬ排放去向主要为矿区周边沟渠河塘ꎮ固体废弃物主要为废土(石)ꎬ年产生量１４１６万ｔꎬ全市矿区水土污染面积约１２５.１ｈｍ２ꎬ主要分布狮子山㊁铜官山㊁天马山等老旧采矿区ꎮ水污

染超标组份为Ｍｎ㊁Ｆｅ㊁ＳＯ２－４㊁Ｈｇ㊁Ｆ－㊁ＮＨ＋

４㊁ｐＨ㊁ＮＯ－２㊁ＮＯ－３ꎻ土壤主要超标组分为Ｃｄ㊁Ａｓ㊁Ｃｕ㊁Ｚｎ㊁Ｐｂ㊁Ｃｒ❶

全市矿山年排放地下水约２０００万ｔꎬ废水综合利用率约４７％ꎬ只有少数矿山能达到７０％ꎻ地下水最大降深达９００ｍ❶ꎬ大量的矿山排水一般都会疏干含矿岩系含水层ꎬ导致上下覆含水层地下水位巨幅震荡ꎬ地下水水位持续下降ꎬ形成范围较大的地下水降落漏斗

危害

总影响面积达２９４.５６ｈｍ２ꎬ塌陷造成部分民房损毁ꎬ土地资源破坏

占全市土地面积２.５％

水土流失㊁污染较严重ꎬ导致矿区周边一定范围内的水土质量级别多为Ⅳ㊁Ⅴ类ꎬ其影响较严重

加剧了全市地下水资源不均衡ꎬ诱发了岩溶塌陷地质灾害

㊀㊀㊀注:部分数据来源于«安徽省矿山地质环境监测网建设试点项目总结报告»ꎮ

❶安徽省公益性地质调查管理中心ꎬ安徽省地质灾害汛前调查报告ꎬ２０１５ꎮ

２.２㊀地下水污染问题

铜陵市地下水污染的污染源类型主要有工业污染源㊁农业面源污染源㊁生活污染源３类ꎮ工业污染源主

要有矿山㊁化工㊁电力㊁冶金㊁医院㊁食品㊁机械等几大行业源ꎬ主要分布在区内的狮子山㊁铜官山㊁天马山等老旧采矿区㊁选矿(冶金)加工区㊁煤化工基地㊁经济开发

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９３资源环境与工程

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