广元市周边废弃煤矿酸性矿井涌水水质分析及地下水健康风险评价

作者：朱明澹; 李波; 刘国^*

来源：环境工程技术学报, 2023, 13(03): 1097-1107.

• 地下水
• 水质分析
• 内梅罗综合指数法
• 健康风险评价
• 酸性矿山废水

为揭示酸性矿山废水对其周边地下水和地表水水质构成的影响，以及地下水中金属元素对人体健康的潜在危害，以广元市周边废弃煤矿为研究区域，对区域内23个地下水样品和39个地表水样品中的常规指标和金属元素进行测定和分析。基于内梅罗综合指数法和污染指数法分析研究区地下水及地表水环境质量，应用健康风险评价模型评价研究区地下水健康风险。结果表明：研究区范围内地表水中的TDS(总溶解性固体物质)、SO42-、Ca2+和Mg2+浓度较高，其中TDS和SO42-平均浓度最高，超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类限值。研究区范围内地下水水质较差，SO42-、TDS、Mg2+、Ca2+浓度较高，其中SO42-以及TDS的平均浓度最高；地下水的金属元素平均浓度的大小顺序为TFe(Fe2+、Fe3+总和)>Al>Pb>Zn>Mn>Cu>TCr(Cr3+、Cr6+总和)>Cd>As>Hg，有9种金属元素超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类限值；从地下水的金属元素浓度空间分布来看，东部地区高于西部地区，旺苍县地下水水质受重金属污染最为严重。内梅罗指数评价结果显示，大部分地表水评价结果为良好或极好，少部分为较差或极差，这与污染指数评价结果具有较好的一致性，主要由矿井涌水排放导致。健康风险评价结果表明，研究区地下水健康总风险较高，主要来源于致癌性元素As、Cd和Cr，致癌风险均高于最大限值(10-4)，非致癌总风险均大于可接受的健康风险最大限值(1)，表明地下水具有较为严重的非致癌健康风险；研究区地下水经口暴露途径出现的潜在非致癌风险超过皮肤暴露途径，且成年人的潜在非致癌风险高于儿童。研究区范围内地下水水质存在较大健康风险，该类水体不宜饮用，在日后使用过程中应重点防控重金属Al、Pb、Zn和Fe引致的风险。

• 单位
  土木工程学院; 成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室