清泉流出幸福来

2022.08.25 中国矿业报   

  ——贵州省凯里市龙洞泉生态治理工程纪实

  ◎ 首席记者 王琼杰

  核心提示

  龙洞泉这个“生命之泉”缘何变成了“红泉”?又是怎样变回“生命之泉”的?这其中的原因是什么?从污染到治理,再到治理后的变化,经历了怎样的过程,运用了什么方法、手段?本报记者进行了深入调查,为您一一揭晓上述问题答案。

  一泉清水潺潺流淌,满池荷花争奇斗艳,稻香阵阵沁人心脾,村民垂钓悠然自得。8月13日,《中国矿业报》记者来到贵州省凯里市大风洞镇青杠林村的龙洞泉时,看到的是一幅美丽和谐的田园风光图。

  在龙洞泉边的蓄水池旁,两台抽水机正在“轰轰作响”。“现在稻子正处于扬花授粉期,正是不能缺水的关键时候,得抓紧时间浇灌一下,为马上到来的灌浆期做好准备。”正忙着抽水浇田的青杠林村村民吴名臣,望着绿油油的稻田,似乎已经看到了下个月将要迎来稻浪翻滚的丰收景象。

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龙洞泉污染治理后的景象

  殊不知,这个为青杠林村七八百亩稻田提供灌溉、现在已经成为网红“打卡地”的龙洞泉,几年之前还曾是一个被煤矿矿井水污染、酸性废水横流的“红泉”。

  “在治理前的2018年,龙洞泉全年为常态化污染。通过治理后,我们于2021年监测至今,水质达到了地下水Ⅲ类水体标准。龙洞泉由此也成了当地的‘幸福泉’和美丽的自然景观,变成当地群众散步、游玩、钓鱼等日常休闲的好去处。”承担该项目治理的中煤地华盛水文地质勘察有限公司相关负责人,面对中关村绿色矿山产业联盟2021绿色矿山重大工程奖现场考查人员,按捺不住激动的心情说。

  “生命之泉”成“红泉”

  位于大风洞镇青杠林村的龙洞泉为一天然山泉,共有3个出水口。千百年来,龙洞泉的3个出水口如同3条巨龙喷水,其冒水量之大,全乡范围内屈指可数,古取名龙洞泉。更奇特的是,龙洞泉每一滴泉水均来自山脉深层地下水,内含天然钙、镁、锌等人体所需矿物元素,水质天然无污染,味道甘甜,非常适合饮用。

  “龙洞泉水冬暖夏凉,沁人心脾。我们祖祖辈辈不仅饮用此山泉水,而且本村的近800亩稻田、邻村的上百亩稻田,也都依靠龙洞泉的泉水灌溉。彼时的龙洞泉,是我们当地2000多名群众名副其实的‘生命之泉’。”谈起龙洞泉,青杠林村村主任王学仁对其感情之深可见一斑。

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治理前河里的红色石头

  然而,恩泽当地村民千百年的龙洞泉,被一场突如其来的强降雨改变了。2017年6月27日,一场强降雨过后,龙洞泉遭受了附近飞龙煤矿酸性废水的污染后,泉水中铁离子超标330倍。且随着时间的推移,该泉发生污染的次数愈发频繁,污染持续时间也越来越长,在雨季变成“红泉”“锈泉”,不仅严重影响老百姓正常的生产生活,而且酸性废水横流严重破坏了当地生态环境。

  龙洞泉的污染在一定程度上与原来的煤矿开采有关。自20世纪90年代开始,在当时特定的经济发展环境下,贵州省黔东南州凯里市鱼洞河两岸煤炭开采活动发展较为迅猛。但受限于资源储量、开采工艺、堆放和利用技术,大部分矿产资源开采粗放,技术落后,生态环境破坏严重。

  绝不能以牺牲环境为代价换取一时的经济发展!近年来,凯里市委、市政府把“生态优先、绿色发展”放在首位,陆续关闭了辖区内的小煤窑。但按下葫芦起来瓢,煤矿关闭后地表的生态环境得到了根本改善,但关闭的小煤矿长期开采形成的采空积水排放和矸石山堆放点造成河床坍塌等严重的环境问题又出现了。

  俗话说,“外伤好医内伤难治”。龙洞泉看似是小煤矿开采引起的污染,实际上却与当地特殊的喀斯特地貌有直接关系。而后期的矿业开发活动只不过是一个导火索,加快了泉水的污染进程。

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  “喀斯特地貌又称岩溶地貌,是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀,侵蚀与沉积,以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌。地下水系比较发育,有溶洞、地下河和暗湖等。即便不进行长期的矿业开发活动,也可能因地下水和地表水的长期溶蚀而对周边生态环境造成一定的污染。”业内人士分析说。

  “露天堆埋的矿渣及井下开采面,在水土流失、径流冲刷等作用下,含有大量铁、硫等污染物的酸性矿山废水排入河道。这种水体具有低pH值、高电导率、高硫酸根和高重金属含量的特征,严重影响了沿河村庄的生产和生活,使得沿线的土壤尤其是农田酸化,影响了农作物的种植和生长。”中煤地华盛水文地质勘察有限公司三分公司负责该项目的负责人指着一堆“红石头”说,“这就是原来龙洞泉下面河道的石头,被‘红泉水’浸泡两年后,披上了一层红红的外衣。”

  而作为“一村之长”、靠喝龙洞泉水长大的王学仁对龙洞泉的污染更有着切肤之痛:“原来龙洞泉下面的河道清澈见底、鱼虾众多,村民在稻田也混养了许多鱼虾。但自龙洞泉遭受污染后,红水翻滚,鱼虾绝迹,连稻田灌溉也不敢取水了。”

  理念创新破困局

  痛定思痛,必须拿出壮士断腕的气魄,抱着对人民生命财产高度负责的态度,进行全面彻底治理,以保障村民饮用水安全,促进社会的全面和谐。凯里市委、市政府精准研判形势,果敢抉择,由市水务局委托中煤水文局、中煤水文局集团(天津)工程技术研究院有限公司、中煤地华盛水文地质勘察有限公司针对龙洞泉所在区域开展专项水文地质勘探工作,在详细查明龙洞泉污染机理的基础上,把青杠林村龙洞泉污染治理工程确定为凯里市鱼洞河流域环境综合治理工程的先期试点工程,并于2019年11月28日进场实施凯里市大风洞镇青杠林村龙洞泉污染治理工程。

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  他们在查明龙洞泉污染水来源为龙洞泉北西已经关停的飞龙煤矿矿井水后,创新思维,大胆探索,提出了“源头控制+关键通道封堵”的治理思路,首次将煤矿防治水领域的“探、防、堵、疏、排、截、监”技术,科学应用于喀斯特地区煤矿酸性废水污染治理中,形成了煤矿酸性废水治理的技术体系。

  “在酸性矿井水的治理上,国内外传统做法主要是依靠主动处理技术进行处理(如石灰石中和法),但主动处理技术不仅需要大量的设施设备投入、长期依赖外部动力源,经济成本高,而且还会产生大量污泥。特别是对龙洞泉这个处理水量比较大的项目,在技术和经济上采取主动处理技术均难以得到有效解决。”该项目相关负责人介绍,传统的主动、被动处理技术都是在污染末端进行处理,而本项目是在查清治理区水文地质条件、查明污染成因的基础上,对源头和通道开展针对性治理工作,是治理理念和思路的重大转变,能够从根本上解决污染问题。

  思路和方向明确后,“对废弃巷道、裂隙等污染通道定位后,采用源头封堵、关键通道封堵、末端帷幕阻隔、采空区积水疏排等措施进行治理”的技术路线形成。

  然而,说着容易做起来难。当时的小煤矿井下开采混乱,又没有井上下工程对照图,原来的废弃巷道能否精准定位成了第一个“拦路虎。”

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  “为了精准掌控井下废弃巷道和采空区位置,我们采取了打梅花钻孔的方式,把井下废弃巷道和采空区一一准确定位后,再通过固结灌浆、充填灌浆等进行封堵,切断了污染通道,以最大限度减少采空区的补给水量,实现源头减量。”该项目负责人说。

  而最难啃的“硬骨头”还是地下溶洞和裂缝。当地是典型的喀斯特地貌,地下溶洞、裂隙比较发育,水系相互贯通。项目组就采取物探方法,对地下全面“体检”后,分类施策,采取不同技术手段进行封堵。对溶洞和裂隙小的,直接进行全面封堵;对溶洞比较大的,则在对溶洞周边封堵后,通过管道来进行分流。

  为了确保万无一失,项目组还对泉水近端的污染通道进行了帷幕拦截,通过在岩溶水下帷幕灌浆形成挡水墙,来拦截封堵污染水进入岩溶管道的通道,实现清污分流的目的。

  “该项目手段先进,首次将水文地质理论应用于污染治理领域,坚持探治结合,通过采空空间水动力场管控实现酸性废水污染控制。项目开启了酸性废水治理从末端处理向针对‘污染源头和通道’进行根本性治理的重大转变,首次探索形成了喀斯特地区酸性矿井废水污染治理‘源头减量+关键通道封堵’的技术路径,真正使龙洞泉水质达到贵州省环境污染物排放标准要求(铁离子含量小于1毫克/升),恢复了其使用功能。”望着那缓缓流淌的一池清水,该项目负责人欣慰地说。

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  有关院士、专家对该项目进行实地考察后,称赞“这是南方岩溶泉污染治理成功的首个案例,为我国的闭坑煤矿酸性废水污染治理研究和实践提供了新思路和实践的成功经验。”

  一池清泉润民心

  “现在我们村终于又可以用龙泉洞的泉水浇灌稻田了。”望着丰收在望的稻田,王学仁的欣喜之情溢于言表。

  据粗略统计,该项目实施后解决了366户、2000余人的用水难题,实现保护耕地1458亩,同时改善了当地生活环境,提升了土地利用价值,为居民提供了良好的生存环境,恢复了生态多样性,社会效益和生态效益显著。

  但项目组并未止于此。基于龙洞泉的良好治理效果,他们于2020年底又启动了龙洞泉下游至白水河入口段河道的治理工作,共计治理河段长2808米,不仅保障了洪水顺畅排泄,还保护耕地700亩,受惠村民1200人,真正实现了治理一个污染点、清澈一段河道的目标。

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  他们还把河道治理与乡村振兴战略有机结合,通过种草植树、建设观光廊道和文体广场等,使龙洞泉下游的青杠林村真正实现了水清、岸绿、景美、河畅,以往的“红水河”两岸业已变成了群众日常钓鱼、散步的“打卡地”。

  “每到晚上,附近村民就不约而同地来到龙洞泉旁边的广场上,或载歌载舞,或消暑乘凉。”王学仁高兴地说,“现在城里人也经常过来,或静坐河边垂钓,或在两岸散步游玩。”

  而该项目的成功,也为项目组带来了巨大的收益。“本项目成功探索的‘源头控制+关键通道封堵’技术路径,在我国酸性矿井水治理领域,尤其是南方煤矿区类似条件下具有广泛的示范推广应用前景。目前,该技术已在鱼洞河流域内广泛推广应用。桥头煤矿、万利青杠坳煤矿、州乡企江口煤矿和金竹冲煤矿等项目正在实施中,合同总金额近3亿元。通过这几个项目的实施,成功实现了鱼洞、龙场两个污水处理厂的关闭,年可节约运行费用1200万元,经济和社会效益显著。”该项目相关人员介绍。

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