贵州某磷石膏堆场岩溶渗漏污染分析

制 ,可划分为 2个岩溶含水单元 ,其特征见表 1。
11第四系 21三叠系下统茅草 铺组 31三叠系 中统松 子坎组 41三叠系中统狮子山组 第一段 51 三叠系 中统 狮子 山组第 二段 61逆断层及编号 71平移断层及编号 81背斜 91向 斜 101岩溶间歇泉及编号 111落 水洞及编号 121抽水井及 编号 131下降泉及编号 141钻孔 及编号 151地下水流方向 161溶蚀洼地
化学成分 含量 / % 化学成分 含量 / %
CaO 3114 A l2O3 3114
S i02 4199
F 0120
SO 3 39196 Fe2 O3 39196
MgO 0104 MnO 0101
P2 O 5 1118 TiO2 0107
N a2 O 0109
K2 O 0109
烧失量
21167
目前磷石膏堆场堆高达 110 m ,堆放磷石膏约 355
建设与管理并重 ,除害和兴利并举 ,科学规划 ,标本兼 治 。以解决规划年不同来水保证率情况下水资源量的 平衡 ,同时在枯水年 、连续枯 水年 ,博斯腾湖低水位运 行过程中实现水资源质的改善 ,以实现国务院对塔里 木河综合治理提出“生态建设与经济发展相协调 ,科学 安排生活 、生产 、生态用水 ”的目标 。
表 1 岩溶含水单元特征
Leabharlann Baidu
岩溶含水单元
桶井坝 - S2 磷石 膏堆场 —W 8—W 9
含 水类型 管道
管道 、裂隙
径流距离 水力坡度 泉流量
/km
/% / (m 3 / d)
备注
111 0
5155 1 0 36 180
118 5
6126 60 47 9145 已污染
受 F1断层 影响该岩溶含水系统 地表汇流面积约 2 18 Km2 ,多年平均降雨量为 33816 万 m3 ,大干沟东部 出露的下降泉 ,多年平均排泄量达 2 2 0715 万 m3 ,补给 量远远小于排泄量 ,可见北部隔水边界 ( T2 s)被该断层 破坏 ,沟通了与茅草铺组 ( T1 m )岩溶含水系统的水力联 系而越流补给的结果 。
0104
240
备 注
F-
类型
流量 / (L / s)
2 178
27178
下降泉
416
6113
下降泉
14158
1619
下降泉
61213
23218
下降泉
7515
26
下降泉
380
22103 堆场西南方向 20 m
45177 堆场南边 10 m
0141 堆场北边 170 m
堆场东边 300 m,
0197
F2 断层东边
Key wor ds: site; karst leakage; pollution of groundwater; ana lysis; GuiZhou
在岩溶地区 ,废渣堆场由于防渗处理不彻底 ,堆场 中的废水产生岩溶渗漏 ,使岩溶地下水遭受污 染。本 文就贵州 某磷石膏堆 场岩溶 渗漏污染 作了初步 的研 究 ,对解决该堆场渗漏污染问题具有一定的指导意义 。
7 10
2 110 10 186
5 398 10
1 96 8160 1 73 8108
410～414 410～414
1 ∶1 2 ∶1
21211 直接管道渗漏污染
W8 、W8 - 1下降泉距堆场距离近 ,水力坡度大 , 水动 力条件 复 杂 , 渗 漏污 染 方 式 为管 道 集 中 排泄 。W8、 W8 - 1相距 18 m ,高差 4 m ,由于水动力弥散的差异性 , 使两者污染程度相差甚大 。通过雨季调查发现 ,降雨
同时堆场 1995～2000 年期间排放硫铁矿废渣时 ,废水
呈褐红色 ,不但 W6 、W7 、W8 、W8 - 1溢出水为褐红色 ,而 且 W9溢出的水也呈浅红色 。废水作为示踪剂证明了
该地下水系的连通性 。
(下转第 11 8页 )
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第 30卷 第 1期 地下 水 2008年元月
由表中可知开都河和博斯腾湖的西泵站区和黑水 湾区以及 中央区的水 质可以 基本满足 水的各方 面用 途 ,而黄水湾区则只可以用于某些方面 ,所以一般要求 地面水水质应保持 Ⅲ类及以上水质类别 。
通过对博斯腾低水位运行的水质超标问题的逐步 改善 ,预示着我们必须坚持按客观规律办法 ,从实际出 发 ,因地制宜 ,讲求实效 。采取预防为主 ,治理与保护、
如水溶性 P2 O5 ,溶解度较低的氟化物和硫酸盐 。此外 , 磷石膏中还含砷 、铜 、锌 、铁、锰 、铅 、镉 、汞及放射性元
素。均极其微量 ,且大多数为不溶性固体 ,其危害性可
忽略不计 。磷石膏中所含氟化物 、游离磷 酸、P2 O5 、磷 酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染
的主要因素。磷石膏化学成分见表 2。 表 2 磷石膏化学成 分 (质量百分比 ) [ 1]
制 ;落实污染排放总量控制目标 ; 发展人工育苇恢复湿 地功能 ;突出发展竖井排灌以 及修建山 区水库等综合 措施 ,以根本解决博斯腾湖低 水位运行 过程中水质超 标问题 。经过治理后 , 1996年对博斯腾湖水以及上 、下 游河口断面进行取样分析水质 ,监测资料 [ 4 ] 和评价结 果见表 1。
Ana ly sis on Po llu t ion of Ka r st L eaka ge in a Ph osph ogyp sum S ite in Gu izhou
DUAN X ian - q ian , W E I J un - fa , D ING J ian - p ing (Resource s and Environment Engineering College, Guizhou Unive rsity, Guiyang 550003, China)
2008年元 月 第 30卷 第 1
期
地 下水 Ground wate
r
Jan1, 2008 Vo l13 0 NO 11
贵州某 磷石膏堆场岩溶渗漏污染分析
段先前 ,韦俊发 ,丁坚平 (贵 州大 学 资源与环境工程学院 ,贵州 ,贵阳 550003)
调查区岩溶地下水受 F2 隔水 断层及向斜构造控
[收稿日期 ] 2007 - 11 - 06 [作者简介 ] 段先前 ( 1983 - ) ,男 ,重庆人 ,硕士研究 生 ,主要从事环境水文地质研究 。
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第 30卷 第 1期 地下 水 2008年元月
图 1 堆场水文地质略图
2 岩溶渗漏分析
211 磷石膏污染特性
磷石膏是磷肥 厂重要的副产品之一 , 它主要是磷
铵等高浓度磷肥的基础原料湿法磷酸生产过程中产生 的。磷石膏主要成份为 CaSO4 ·2H2 O,此外还含有多 种其他杂质。磷石膏杂质分两大类 : ( 1)不溶性杂质 :
如石英 、未分解的磷灰石 、不溶性 P2 O5 、结晶 P2 O5 、氟 化物及氟 、铝 、镁的磷酸盐和硫酸盐 ; ( 2)可溶性杂质 :
337
2 1212 直接裂隙渗漏污染
W6 、W7下降泉出露于岩溶发育相对较弱的裂隙含 水单元 ,受堆 场岩溶渗 漏的直接 补给 , 表现为 带状弥
撒 ,污染物质浓度损失小 。
21213 间接管道渗漏污染
受 F5断层控制 ,大干沟在下游河段岩溶管道发育 , W8下降泉处地表水流量与大干沟沟口流量相比 , 沟口 流量将近减少了 1 / 3[ 3 ] ,表明该径流段存在岩溶渗漏 ;
Ab stra ct: B ecause of ineffective leak - p roof treatm en t of pho sp hogyp sum Site, wastewate r con tain ing p ho s2 pha tes and fluorine got into the underground system through ka rst conduit、fractures, the groundwater and surface water ha s been polluted seriously in Dagangou area which intim idate s water environm ent ofW ujiangdu R eservoir. The a rticle is based on ana lysis on hydrogeological investiga tion and Karst leakage, finds out the mode and ap2 p roach of leakage pollution and puts forward som e p revention advice of pollution.
W9岩溶含水单元 ,总磷 ( TP) 、氟 ( F- )等严重超标 。岩
溶介质含水性极不均匀 ,堆场渗漏主要为岩溶管道 、裂
隙类型 [ 2 ] 。堆场周围监测点水质分析成果见表 4。
表 3 磷石膏淋滤试验成果 [ 1]
m g/L
淋 滤水的 pH 可溶磷 / (m g /L ) 淋滤水流速 / (mL /m in ) 液固比 / (L /S)
调查区为中三叠统 狮子山组 ( T2 sh )灰岩 、白云岩
地层 ,该地层岩溶十分发育 , 地表岩溶为溶蚀洼地 、落 水洞。洼地呈北北东向串珠状分布 ,形态为椭圆形 ,长 轴直径 710～19510 m ,深度 410～4510 m,洼地中发育 落水洞 。地下岩溶主要为管道 、裂隙 (缝 ) 。
调查区北西面出露松子坎组 ( T2 s)粘土岩 、泥灰岩 地层 ,出露位置较高 ,形成隔 水边界 ; 东边为南北向断 裂构造 ( F2断层 )形成的隔水边界 ,地下水由北 、北东向 南西径流 ,排泄于大干沟和息烽河 。
后 W8流量猛增十几倍 ,相应污染物浓度降低十几倍 , 而 W8 - 1流量变化小 ,污染物浓度变化也小 ,由此可见 W8为多管道排泄 ,补给范围大 ,堆场渗漏补给仅为其补
给来源的一部分 ; W8 - 1为单一管道流 ,受堆场岩溶渗漏 的直接补给 ,补给范围较小 ,污染物浓度损失小 。
表 4 堆场周围监测点水质分析成果表
1 区域环境水文地质条件
111 岩溶地貌 调查区为峰丛洼地地貌类型 ,地面高程 825～985
m ,斜坡坡度 25°～45°,峰丛间洼地 、落水洞发育 ,呈串 珠状分布 。洼地、落水洞均为地表水泄流点 。 112 水文地质条件 11211 地表水
调查区西南面 为乌江支流息烽河和大干沟 , 息烽 河为当地排泄基面。大干沟为一条季节性溪沟 ,长约 315 km ,东西展布 ,汇入息烽河 ,一般呈干沟状态 ,仅在 下游段受地下水的排泄补给 ,常年有水 。大干沟具有 典型的岩溶山区河流特征 ,流量变化上百倍 [ 1 ] 。 11212 岩溶含水系统
m g/L
地点及编号
pH
磷石膏库中废水 W6 W7 W8 W8 - 1 W9 ZK1 ZK2 ZK3
1189 3178 2126
4 2115 6113 415 317 7145
ZK4
716
大干沟口地表水 418
TP
1 772 26415 1712 1712 1579 5712 1 038 96119 0103
万吨 ,堆场中蓄存着几十万方含磷 、氟废水 。磷石膏在
压缩固结过程中释放出高污染废水 ,同 时在大气降水
渗透作用下会淋溶出高含磷废水 。磷石膏溶滤试验成 果见表 3。
212 渗漏污染分析
该磷石膏堆场是以溶蚀洼地 做为堆放场所 ,建库
时防渗处理不彻底 ,使库中废水通过落水洞 、岩溶裂隙
渗漏 [ 1 ] 。堆场岩溶渗漏主要污染了磷石膏堆场 —W8 —
[摘 要 ] 由于磷石膏堆场防渗处理不彻底 ,库中含磷 、氟的废水通过岩溶管道 、裂隙进入地下含水 系统 ,使大干沟地区地下水和地表水遭受严重污染 ,并威胁到乌江渡水库水环境 。通过水文地质勘察和 岩溶渗漏分析 ,查清了渗漏污染的方式与途径 ,并提出了污染防治建议 。
[关键词 ] 堆场 ;岩溶渗漏 ;地下水污染 ;分析 ;贵州 [中图分类号 ] X523 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1004 - 1184 ( 2008) 01 - 0068 - 02