王金亮

天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì) 天津 301800

1 污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘察的必要性

隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，大量工業(yè)企業(yè)實(shí)行了政策性關(guān)閉或搬遷，由于原企業(yè)生產(chǎn)過程中早期環(huán)境管理制度欠缺、操作不當(dāng)及搬遷過程中危險(xiǎn)廢物的泄漏等原因，大量有毒有害物質(zhì)進(jìn)入了土壤和地下水[1]，造成不同程度的土壤和地下水污染，對(duì)人居環(huán)境的安全帶來了一定的隱患。為了保證這些污染場(chǎng)地土地資源的安全再利用，在開展修復(fù)治理之前，首先要做好污染場(chǎng)地的環(huán)境調(diào)查工作，通常采用的調(diào)查布點(diǎn)方案有：分區(qū)布點(diǎn)法、系統(tǒng)布點(diǎn)法、隨機(jī)布點(diǎn)法，但是這些調(diào)查方案形成的調(diào)查結(jié)果針對(duì)性弱、準(zhǔn)確性低，且調(diào)查成本高、周期長(zhǎng)；容易出現(xiàn)就數(shù)據(jù)而論數(shù)據(jù)的情況，很難分析出污染物在場(chǎng)地內(nèi)富集、擴(kuò)散遷移的原因和規(guī)律。

因此，在場(chǎng)地污染調(diào)查前，開展場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察十分必要且重要，可以通過該過程摸清場(chǎng)地土層結(jié)構(gòu)，查明場(chǎng)地內(nèi)地下水賦存特征和流向，必要時(shí)也可進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，通過抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、彌散試驗(yàn)，研究不同深度土層的滲透性，分析污染物在土、水中的移動(dòng)轉(zhuǎn)化和衰減變化規(guī)律等，建立起場(chǎng)地水文地質(zhì)模型，為針對(duì)性和科學(xué)性地確定土壤點(diǎn)位位置和深度以及地下水監(jiān)測(cè)井布點(diǎn)位置、深度、濾水孔位置設(shè)置提供依據(jù)，減少無目的的采樣和分析費(fèi)用，縮短周期，保證污染調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2 場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察的主要作用

2.1 摸清場(chǎng)地土層結(jié)構(gòu)

采用鉆探的方式對(duì)場(chǎng)地內(nèi)不同區(qū)域進(jìn)行取樣，仔細(xì)觀察和詳細(xì)記錄，輔以觸探試驗(yàn)和巖土試驗(yàn)，通過與區(qū)域土層的對(duì)比分析，準(zhǔn)確劃分場(chǎng)地內(nèi)的土層時(shí)代、分層位置及性質(zhì)，分析場(chǎng)地土層變化規(guī)律及其所屬沉積環(huán)境的變化，繪制出整個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)橫縱向剖面圖、單孔柱狀圖。

2.2 查明場(chǎng)地地下水條件

通過勘察可查清主要賦水層分布、埋深及含水層性質(zhì)，厚度，隔水底板位置；選擇有代表性的區(qū)域設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井并開展水文地質(zhì)試驗(yàn)，包括抽水、注水試驗(yàn)，測(cè)定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，如滲透系數(shù)K、影響半徑r、單井出水量Q等；觀測(cè)水位變化，獲取地下水流向資料，繪制出場(chǎng)地地下水流向圖，查明地下水補(bǔ)給、徑流和排泄條件，利用軟件進(jìn)行模擬，建立場(chǎng)地的水文地質(zhì)模型。

2.3 獲取相關(guān)理化性質(zhì)和參數(shù)

采集適量的土工樣品開展室內(nèi)土工試驗(yàn)，了解不同土層的含水率、密度、滲透系數(shù)、顆粒組成等物理力學(xué)指標(biāo)。結(jié)合外業(yè)測(cè)定的水文地質(zhì)參數(shù)，進(jìn)一步確定含水層實(shí)際參數(shù)。室內(nèi)開展彌散試驗(yàn)，模擬污染物在土層中橫縱向擴(kuò)散過程，通過計(jì)算分析得到彌散系數(shù)，為污染場(chǎng)地調(diào)查提供污染物分布依據(jù)。

3 勘察技術(shù)的應(yīng)用

3.1 制定合理計(jì)劃

勘察計(jì)劃中必須明確標(biāo)出當(dāng)前地質(zhì)條件以及污染實(shí)際狀況，確定污染地區(qū)目標(biāo)范圍，實(shí)施合理監(jiān)測(cè)。同時(shí)，需對(duì)污染范圍及地下水流速進(jìn)行勘察，保障勘察的經(jīng)濟(jì)適用性，在合理的計(jì)劃下確保環(huán)境整體質(zhì)量。建立適合的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)不同地區(qū)展開多監(jiān)測(cè)點(diǎn)支撐，利用水文勘察技術(shù)保障監(jiān)測(cè)有效性。在此方面需注意監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理分布以及監(jiān)測(cè)井深度的合理設(shè)置。

3.2 場(chǎng)地試驗(yàn)與檢測(cè)

污染物分析時(shí)需要對(duì)不同污染程度以及不同區(qū)域展開分析指標(biāo)判別，以石油事故污染為例，在評(píng)估水文地質(zhì)污染時(shí)應(yīng)尤其注意LNAPL污染以及TPH污染。土壤實(shí)驗(yàn)則需對(duì)比污染前后土壤單位重度變化、顆粒大小變化、有機(jī)物含量變化等物理性質(zhì)差異，從而評(píng)估污染情況。設(shè)定適合的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，確保污染環(huán)境區(qū)域內(nèi)各類動(dòng)態(tài)變化信息得到充分監(jiān)測(cè)[2]。

3.3 有效采集樣品

在樣品采集時(shí)必須保障操作的標(biāo)準(zhǔn)化、嚴(yán)格化，對(duì)于不同污染類型、不同土壤需要選擇適合的樣品采集器，對(duì)土壤的采集過程中需注意對(duì)樣品的物理性質(zhì)分析以及對(duì)污染物樣品的有效采集，并注意采集后標(biāo)本的妥善保存。除此之外，根據(jù)勘察工作量，需在污染場(chǎng)地內(nèi)布設(shè)合理的布點(diǎn)方案，通常監(jiān)測(cè)井及土壤采樣點(diǎn)的數(shù)量需在三個(gè)以上，以保障后續(xù)的試驗(yàn)及采樣工作順利進(jìn)展。

3.4 有效保存樣品

在污染場(chǎng)地環(huán)境水文勘察中必須對(duì)采集到的樣品妥善保存，及時(shí)貼標(biāo)簽并封裝，寫明取樣地點(diǎn)、取樣名稱、取樣日期、取樣深度、孔號(hào)等，避免樣品遭到浸泡或暴曬，部分樣品需要在玻璃容器下保存并加蓋密封。另外，還需考慮到樣品采集時(shí)所處的溫度環(huán)境，若室外溫度在20℃以上則需冷藏樣品，提前冰凍藍(lán)冰至少24小時(shí)，樣品采集完畢后立即放入干冰保溫箱中，確保其處于4℃左右，運(yùn)輸時(shí)冷藏裝載并盡快運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室[3]。

3.5 提出治理措施

根據(jù)該場(chǎng)地的用途實(shí)施合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定污染的分布范圍、影響區(qū)域以及污染程度。在治理措施方面，需從經(jīng)濟(jì)與技術(shù)雙方面考慮，在修復(fù)方案的設(shè)定上保障有效性及可行性。根據(jù)目前我國(guó)污染地處理方式來看，需首先保障土地的有效利用率，再根據(jù)場(chǎng)地土壤污染物濃度檢測(cè)結(jié)果以及土壤污染物修復(fù)目標(biāo)值，結(jié)合場(chǎng)地地層分布來確定修復(fù)體積、修復(fù)深度、修復(fù)面積。

4 結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)勘察是污染場(chǎng)地調(diào)查中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有重要作用。通過先期開展的場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察，可以查明場(chǎng)地的土層分布及物理性質(zhì)，提供各主要土層的含水率、密度、滲透系數(shù)等理化性質(zhì)，查清地下水位置、分布、水位、流向、地下水補(bǔ)徑排等水文地質(zhì)條件。進(jìn)而查明場(chǎng)地內(nèi)土層結(jié)構(gòu)，判斷含水層和隔水層的位置、厚度等，并為建立場(chǎng)地水文地質(zhì)模型、設(shè)計(jì)土壤取樣范圍和深度、確定地下水監(jiān)測(cè)井設(shè)置深度和濾網(wǎng)位置提供科學(xué)依據(jù)，從而有效節(jié)約調(diào)查經(jīng)費(fèi)，提高調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。