張強，張立奉，徐添華

1.廣州開投生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限公司；2.廣東省工程勘察院

一、背景簡介

我國經(jīng)歷了四十多年的經(jīng)濟社會快速發(fā)展，近年進入了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關(guān)鍵時期。這期間產(chǎn)生了大量關(guān)閉搬遷的工業(yè)企業(yè)，這些工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留下來大量污染場地給開發(fā)利用過程帶來了巨大的環(huán)境風(fēng)險。為了防范關(guān)閉搬遷企業(yè)場地帶來的污染風(fēng)險，2016年國務(wù)院頒布的《土壤污染防治行動計劃》（簡稱“土十條”）明確要求針對關(guān)閉搬遷企業(yè)場地開展土壤污染狀況調(diào)查；2019年實施的《中華人民共和國土壤污染防治法》使得我國土壤污染防治步入了法制化的快車道。與之配套的由國家生態(tài)環(huán)境部頒布了土壤污染狀況調(diào)查及修復(fù)的系列導(dǎo)則及規(guī)范標準，為我國土壤污染調(diào)查科學(xué)化及規(guī)劃化發(fā)展提供了堅實保障。

場地土壤污染狀況調(diào)查目的是通過科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)查活動明確調(diào)查地塊內(nèi)土壤及地下水是否存在超過標準標準值的污染物，以及污染物的面積及深度，從而為場地修復(fù)工程量計算提供數(shù)據(jù)支撐。土壤是由氣-液-固三相組成的復(fù)雜非均相系統(tǒng)，這使得土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程極其復(fù)雜。場地的土壤污染狀況受到地塊工業(yè)生產(chǎn)歷史、特征污染物特點以及場地水文地質(zhì)條件等因素的影響。特別是場地的水文地質(zhì)條件，是決定土壤中污染物遷移擴散過程的關(guān)鍵影響因素。因此水文地質(zhì)勘查是場地土壤污染狀況調(diào)查過程中的重要調(diào)查內(nèi)容，水文地質(zhì)勘查結(jié)果可為場地污染狀況分析提供可靠支撐。

二、場地水文地質(zhì)勘查內(nèi)容

場地水文地質(zhì)勘查內(nèi)容主要包括：

（一）場地土層分布調(diào)查

土層分布調(diào)查是場地水文地質(zhì)勘查的基礎(chǔ)內(nèi)容。在實際調(diào)查過程中，常采用在調(diào)查區(qū)域進行鉆探孔采集垂直方向上的巖芯樣品，準確劃分調(diào)查場地內(nèi)各區(qū)域的土層分布狀況。調(diào)查的重點區(qū)域包括生產(chǎn)車間、原輔料及成品倉庫、廢水處理區(qū)、固廢貯存區(qū)域等污染風(fēng)險較大的區(qū)域。在此調(diào)查基礎(chǔ)上，可以繪制調(diào)查區(qū)域內(nèi)各方向上土層結(jié)構(gòu)剖面圖、分布圖等，為場地污染狀況和污染物擴散狀況進一步分析提供有效的參考依據(jù)。

（二）場地地下水流場調(diào)查

場地地下水流場調(diào)查的主要關(guān)注對象是地下水賦存條件，包括潛水賦存、微承壓水賦存、賦存土層分布等。通過對地下水賦存條件的調(diào)查可建立調(diào)查場地相應(yīng)的水文地質(zhì)模型，揭示出場地土層分布規(guī)律，為后續(xù)土壤污染調(diào)查取樣點位布設(shè)位置和深度，以及地下水監(jiān)測井設(shè)置布點位置、深度、濾孔設(shè)置位置提供依據(jù)。利用設(shè)置的地下水監(jiān)測井中水位變化數(shù)據(jù)，可獲取場地內(nèi)地下水流向及流速等數(shù)據(jù)信息，進一步繪制地下水流向和流速圖，從而為場地風(fēng)險評估及修復(fù)實施奠定堅實基礎(chǔ)。

（三）場地土壤關(guān)鍵參數(shù)測定

場地土壤關(guān)鍵參數(shù)包括理化系數(shù)、滲透系數(shù)及彌散系數(shù)等，這些關(guān)鍵參數(shù)的獲取是建立場地污染擴散模型的基礎(chǔ)及依據(jù)。

（1）理化系數(shù)：根據(jù)設(shè)計鉆探孔取樣點位及深度，采集土壤樣品進行實驗室分析，獲取不同點位、不同深度的土壤分類層中的理化性質(zhì)參數(shù)，如濕度、密實度、有機質(zhì)含量、垂直透水系數(shù)和橫向透水系數(shù)等。

（2）滲透系數(shù)：滲透系數(shù)是場地調(diào)查分析的重要指標，其能實現(xiàn)污染物變化情況的系統(tǒng)掌控。建立被調(diào)查場地水文地質(zhì)模型，選擇有代表性的區(qū)域和監(jiān)測井開展水文地質(zhì)試驗，包含抽水、注水試驗，獲取場地透水層滲透系數(shù)?？梢匝芯课廴疚镌诘叵滤幸苿訒r的濃度變化，判定場地內(nèi)污染的空間范圍，推測遷移規(guī)律。

（3）彌散系數(shù)。通過彌散試驗?zāi)M污染物在各土體、含水層水平方向和垂直方向污染，建立數(shù)學(xué)模型，采用近似解析解、數(shù)值解求得阻滯系數(shù)和彌散度，再轉(zhuǎn)換成彌散系數(shù)[1]。

三、場地水文地質(zhì)勘查流程及技術(shù)要點

（一）場地水文地質(zhì)勘查流程

場地水文地質(zhì)勘查一般與地塊土壤污染狀況調(diào)查同步開展。（1）在進場調(diào)查之前，應(yīng)當對場地的實際利用歷史、生產(chǎn)情況、平面布局及區(qū)域地質(zhì)等資料進行全面的分析，編制有針對性的土壤及地下水采樣方案；（2）在進場鉆探采樣調(diào)查時，在根據(jù)相關(guān)規(guī)范進行土壤及地下水采樣的同時，重點選取具有代表性區(qū)域的土壤巖心樣品進行相應(yīng)的水文地質(zhì)參數(shù)的檢測、分析和研究，全面的掌握場地水文地質(zhì)特征；（3）結(jié)合上述樣品檢測結(jié)果，建立相應(yīng)的地塊污染模型，確定污染物的擴散邊界，從而科學(xué)的制定相對應(yīng)的治理方案。具體調(diào)查流程圖如圖1所示[2]。

圖1 場地土壤污染狀況調(diào)查及水文地地質(zhì)勘查流程圖

（二）場地水文地質(zhì)勘查技術(shù)要點

（1）選擇合適的勘查點。作為水文地質(zhì)勘查的核心，勘查點的選擇十分關(guān)鍵，它決定水文地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)的準確性與否，因此應(yīng)特別注意以下要點：①應(yīng)對所勘查的場地進行全面的規(guī)劃，并結(jié)合場地實際生產(chǎn)利用情況確定勘查位置，且在調(diào)查范圍內(nèi)的勘查點數(shù)量應(yīng)大于3個；②在進行地下水監(jiān)測井設(shè)置過程中，應(yīng)選擇靠近地下水資源的區(qū)域，便于對地下水資源的污染情況進行精準的監(jiān)測；③不同的場地情況，選取的勘查點數(shù)量也不盡相同，在實際工作當中，應(yīng)全面了解場地可能的污染成因，以及相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，合理的增加勘查點的數(shù)量，確保可以更加全面的獲得污染場地的水文地質(zhì)勘查結(jié)果。

（2）污染場地水文地質(zhì)勘查采樣。①進行表層土取樣過程中，一般選擇經(jīng)過回填處理之后的土壤，且土壤的深度應(yīng)控制在1.5米以內(nèi)。不同的場地情況，選取的表層土也不盡相同，實際工作中還應(yīng)當結(jié)合場地實際情況，選擇適宜的樣品，從而提高勘查結(jié)果的準確性。②進行水文取樣過程中，一般會選擇第一層含水層的水樣，然后根據(jù)不同污染場地的實際情況，在確定是否進行第二層含水層的取樣工作。③進行隔水層采樣時，應(yīng)注意樣本盡量選擇隔水層的表層土。

（3）場地水文地質(zhì)參數(shù)檢測與試驗。①土壤污染分析：主要是對場地污染前后的土壤顆粒大小、有機物含量以及單位重度變化進行對比分析，從而對其污染程度進行評估；②污染物分析：結(jié)合污染場地形成的原因和歷史數(shù)據(jù)，對具體的污染物進行分析，并評估相關(guān)的污染質(zhì)指標[3]。

四、場地水文地質(zhì)勘查實施案例

某化工廠位于廣東省東部，場地占地面積約4萬平方米，該地塊進行高錳酸鉀及高錳酸鈉生產(chǎn)超過30年，因區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級及規(guī)劃調(diào)整關(guān)停搬遷后進行場地土壤污染狀況調(diào)查。根據(jù)前期資料分析，初步調(diào)查階段共計在地塊內(nèi)布設(shè)土壤點位24個，具體如圖2所示。根據(jù)土壤鉆探點位巖心樣品的分層狀況，將場地內(nèi)不同方向的點位土壤分層情況連接起來可以獲得不同方向上的土壤地質(zhì)剖面圖（如圖3）。根據(jù)土壤檢測數(shù)據(jù)，點位ZK18、ZK17、ZK16、ZK6以及ZK8點位均有污染物超過篩選值，其中ZK18、ZK17、ZK16以及ZK8點位主要為表層重金屬錳超篩選值，ZK6錳的超標深度達到了6米。從這幾個點的地質(zhì)剖面可以進一步分析原因，ZK6點位往下缺乏滲透系數(shù)較小的粉質(zhì)黏土層，造成錳污染物的下滲，從而引起深層土壤的污染，其他點位下均有粉質(zhì)黏土層可以對污染物向下擴散起到一定的截留作用。

圖2 調(diào)查地塊布點圖及水文地地質(zhì)勘查剖面分布

圖3 調(diào)查地塊3-3’地質(zhì)剖面圖

五、主要結(jié)論

水文地質(zhì)勘查在場地土壤污染狀況調(diào)查過程中有著重要作用，其勘察的主要內(nèi)容包括確定場地土層分布、確定場地地下水流場及測量土壤關(guān)鍵參數(shù)等?？辈斓慕Y(jié)果可為判斷調(diào)查場地的污染狀況提供科學(xué)依據(jù)，為后期場地修復(fù)提供基礎(chǔ)保障。