钻井工程引起地下水污染的类型

  金属井管腐蚀破裂引起的地下水污染

  目前，国内的钻井工程所采用的井管或技术套管都是金属管材，主要包括无缝钢管、铸铁管、螺旋钢管、高频焊管等。这金属管材在地下水中都存在着腐蚀破裂问题，其方式以联合腐蚀为主。主要腐蚀类型有应力腐蚀；溶解氧浓度差腐蚀、缝隙（垢下）腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、均匀腐蚀等。这些腐蚀类型同时发生和存在于同一井内。所以，地L金属井管或技术套管的腐蚀速度远远大于地面上其他金属的腐蚀。一般腐蚀以局部穿孑L形式出现，一些地区的腐蚀速度在2.5mm/a，如郑州污水处理厂地热井、郑州柳林温泉地热井、河南省旅游局地热井、河南省广播电视厅地热井、河南省农科院地热井等都是在使用不到3年就发生了腐蚀破裂而造成地下水水质恶化与污染。

  通过SJ-2型井下彩色电视检查系统对不同地区300余眼地下水井或矿井的检测发现：其腐蚀破裂位置一般均在静水位和动水位之间，也就是说，金属井管或技术套管的腐蚀破裂位置在井的上部或浅层。因为这些井段内主要存在着应力腐蚀、溶解氧浓度差腐蚀、磨损腐蚀等类型的联合腐蚀。在多种联合腐蚀作用下，金属井管很快在短期内出现腐蚀破裂。当金属井管或技术套管腐蚀破裂后，就相当于人为地把地表浅层与地下深层直接连通。这样一来，地表和浅层的污染物通过井管或技术套管的孑L洞直接流入地下深处，从而造成地下深层水污染。

  此过程不存在水体自净作用，污染物来源和类型与周边环境（工业、农业、城市排污）有关，它受降水强度影响较大。降水强度大时，其污染程度加剧；降水强度弱时，其污染程度降低。如郑州新密市某纸厂400 m供水井，井管在12 m、90 m等处腐蚀破裂。

  无降水时，水井可正常使用；当下雨或下雪时，其水质变黑或变混而不能正常使用。河南大象出版社地热井，由于进管在56m、70m、76m等处腐蚀破裂，所以本来是地热矿泉水的水质变混、发臭、亚硝酸盐超标等现象发生。

  许多报废遗弃的供水管井或其他地下工程，由于没有进行必要的封闭或处理，同样也以这种形式直接污染地下水。

  农用井或废弃井引起的地下水污染

  农用井广泛分布在农村，特别是华北平原的农用灌溉井，几乎相距300～500 m -眼，可见数量之多。其深度一般在200 m以内，井管材料大多为水泥管，并且在成井时不止水，整个井内空间与地表直接连通。当农作物施肥或喷洒农药时，其有机物或有害、有毒物质则很容易直接进入地层深处。常年累月使这些污染物不断积累并顺着水流方向迁移，从而导致区域性的地下水污染。

  这种地下水的污染主要使天然水体富营养化(N、P、K含量过高），产生大量的藻类，藻类又消耗水体中的溶解氧，从而造成水质恶化。另外，在施加农药时，部分有毒物随之带入地下，致使地下水不能饮用。

  钻井过程中泥浆或废水造成的地下水污染
  传统的钻井工程一般都使用泥浆循环液，在泥浆配制时要加入许多高分子有机处理剂。特别是在地热井工程、石油钻井工程、煤田地质勘探等深井（孔）施工过程中，其泥浆压力柱往往在几百米到几千米，其压力之大可想而知。当施工周期较长时，井内泥浆在高压作用下逐渐向井四周辐射污染。其辐射半径与井内泥浆柱压力和时间有关，在～般亚黏土或亚砂土地层中泥浆可辐射渗透10～20 m;在透水性较好的砂层中，泥浆辐射渗透可达500—1 000 m;若遇裂隙发育较好的地层，其辐射渗透距离会更远，如图4所示．有些单位在施工中，选用工业废水配制泥浆或用做循环液，相当于把污水或污染物直接排放到几百米或几千米的地层深处，从而造成地下水污染。