水文地質勘察技術在污染地環境中的應用

王曉琴

摘要：在地區或城市發展過程中，不可避免的會碰到占用污染場地的情況，導致污染場地變遷，為了避免變遷后污染場地對生態環境和人們身體健康產生危害，就必須對污染場地進行水文地質勘察和環境狀況評價，污染環境地質水文勘察技術是現階段我國地質勘察中所使用的重點技術，其主要的作用由傳統的防洪抗汛，到現今的城市建設。該技術應用的重點就是做好全面調查工作，之后進行布置，做出評估，提供修改意見等。新時期下，為規范土地的合理利用以及有效減少污染場地所帶來的危害，加強對其水文地質勘查技術的研究顯得尤為重要。

關鍵詞：勘查技術；水文；污染產地；地質；環境；應用

隨著社會經濟的不斷發展和城市化進程的不斷加快，自然界中的一些有限資源逐漸被人為的占用。在現代社會，隨著人們教育水平的不斷提高，人們對自身周圍的自然環境越來越重視，特別是在強調可持續發展的今天，為適應城市土地的集約化發展，就要采取有效的方法來提高土地的使用價值，而其中一種有效方法就是對污染產地進行治理和開發，因此，在污染場地環境中，加強對水文地質勘查技術應用的研究具有重要的意義。

一、水文地質勘察概述

所謂水文地質，就是指自然界中地下水進行變化運動的現象，對開采礦山和地下工程實施等都具有重要影響。而所謂地質勘查，就是指為確認地基的基礎類型和參數，采取各種手段對地質進行勘測等各種調查研究活動。因此，所謂水文地質勘查，就是指對水文地質等的勘查活動。在污染場地環境中，進行水文地質勘查各種的主要目的是通過對含水層水質狀況和特征的具體調查與了解，及時修復污染場地的環境，從而有效避免其受到再次污染。

二、在污染場地環境中的水文地質勘查

（一）勘查內容。其一，調查污染場地的現狀活動與歷史活動變遷情況，具體分析其污染源、污染途徑、污染種類和污染區域范圍等。其二，仔細勘查地下水注入水位、動態、流向、流速和分布等水文地質情況。其三，調查污染產地的污染分布情況與特征、環境質量和土壤情況等。其四，客觀評價污染場地環境情況，制定并實施有效的治理方案。

（二）勘查階段。一般情況下，對污染場地環境水文地質的勘查階段包括確認勘查階段和詳細勘查階段。首先，在確認勘查階段，就是要搜集整理污染場地的信息，通過查閱相關資料確認污染場地的污染類型和具體勘察方式，進而進行具體的采樣分析，為進行詳細勘查工作奠定基礎。其次，在詳細勘查階段，當確認區域存在污染情況時，要對污染場地的污染物和污染源等的信息情況進行具體整理，然后通過污染識別、采樣分析和污染狀況風險評價等環節，全面勘查分析整個污染場地。

（三）勘查程序。第一，要全面調查污染場地的具體情況，并搜集整體相應的資料。第二，要制定相應的土壤和地下水采樣方案。第三，要具體實施以上方案，并科學設置相應的勘探點和監測井。第四，要對污染場地的地層巖性、土壤環境質量現狀和水文地質條件等進行具體分析。第五，要科學使用相關的勘探技術，并將其與采樣、室內檢測等結合起來進行綜合運用，第六，要根據有關的的污染模擬計算公式，進行風險評估，并取得相應的結果。第七，要根據已獲得的結果和一些治理方法和經驗設計相應的技術路線，并制定相應的污染場地的修復方案。

（四）技術要點。第一，在勘察點布置及深度方面的要點。一方面，在確認勘查階段，主要是要對土壤采樣點和地下水監測井進行勘探點布置：一是在潛在污染區域內要布置3個以上數量的勘探點：二是在污染區域地下水中所布置的監測井數量至少要3個以上。另一方面，在詳細勘查階段，要將適用于污染區域范圍廣的場地網格進行均勻布點或進行判斷加密布點。此外，如果第一層含水層不是承壓水或層間水，那么實施水文地質勘查工程中所監測深度必須達到水層底板的頂部；如果第一層含水層屬于承壓類型，那么在確定鉆孔深度時，要將監測井的情況進行充分考慮。在建井的基礎上，建井深度要在地下水水面層的5m以下，土壤采樣深度也應達到第一層含水層底板：在不需要建井的情況下，土壤采樣的深度相對來說不應超過第一層隔水層。

第二，在土壤采樣方面的要點。一般來說，需要進行土壤采樣主要是針對土層特性垂直出現較大變異情況來說的。比如，在對第一層含水層進行采樣時，要注意以下設置要點：一是一般情況下，要在詳細調查土層之間的土層和回填土等情況的前提下，科學設置表層采樣點的深度（其深度一般在01.5m之間）；二是通常來講，在已確認地下水存在潛在的污染區域內，要設置含水層及其底板的采樣點：三是要在上隔水層和表層之間至少要保留一個采樣點，特別是在其間隔厚度大于5m時，要在每3-5m之間設置一個采樣點，并且要根據有關測試儀的測試結果以及土壤的實際顏色來對每個采樣點的實際位置進行判斷：四是在施工之前，為有效確定觀測井的設置點，要在地下水位線處設置相應的土壤采樣點：五是在無法實施建井鉆孔的時候，要在隔水層的頂部設置一個采樣點，以確保鉆孔深度不會穿透隔水層。此外，一般情況下，水文地質勘查監測的重點是污染場地地下水第一層含水層。但是，在選擇主要監測對象時，若要其對象是存在風險的第二層含水層，為確保能夠同時對監測污染場地的第一、二層的含水層，要將地下水監測組井設置在第二層。

第三，在檢測與試驗方面的要點。其一，要對污染物進行具體分析，具體來說，就是要對污染場地生產過程中所使用和排放的危險物質等的分析，特別是對石油化工廠這一污染產地，還要分析其地下水和土壤中的、、和。其二，要對土壤的物理性質進行具體分析：一是對卵石土樣、擾動砂樣、原礫土和原狀土樣的顆粒分析：二是要對其所涉及的天然含水量、滲透系數、重度、比重、液性指數、有機質含量、孔隙比、塑性指數、土壤顆粒和液塑限等進行具體分析。

第四，在樣品采集方面的要點。一方面，對于采集土樣的要求，要嚴格按照國家所制定的有關規范進行操作。一般來說，可使用沖擊式鉆機、旋轉式鉆機或手工鉆等機械鉆機進行采樣，而對于一些特殊點位進行采樣時，可采用坑采技術。在完成采樣后，為避免發生土樣交叉污染，要將機器徹底清洗干凈。具體來講，土壤樣品的采集內容要符合以下標準。其一，在對其物理性質進行分析時，一是要依據取土的要求，使孔底虛土的厚度不高于取土器上端度卡的長度，并對底孔進行徹底清洗：二是在取土器下放過程中，采取靜壓法來采集原狀土樣，能夠有效避免孔底遭受沖擊：三是可采取錘擊法對土質較硬的土層進行采集：四是所采集砂土和碎石等的擾動土樣要與其顆粒分析需要相一致。其二，在對樣品的污染物類型進行分析時，為有效減少空氣中樣品的暴露時間，防止土壤樣品發生擾動，要根據相關標準將鉆出的各層土樣裝入相應的容器中，并要盡可能保證每個瓶裝容器都能夠被樣品裝滿。另一方面，對于采集地下水的要求，同樣需要嚴格按照相關規定進行操作。作為地下水監測井組的重要組成部分，井壁管、過濾管和沉淀管的設置是：沉淀管處于過濾罐的下方，并且井壁管也在過濾罐上。在對含水層進行監測時，所設置過濾管長度要到達含水層底板或沉淀管頂與地下水位（一般情況下，其長度為50-60m）之間。其中，要根據水層厚度將沉淀管底部設于隔水層中；將水位以上區域設置在其相應的動態監測部位。此外，為確保所采集的樣品有效性，可在每一個井中采用不同的一次性管。

第五，在樣品保存方面的要點。一方面，在對具有物理性質樣品的保存進行具體分析時，一是為防止發生冰凍、浸泡和跑曬等情況，要根據相關規定貼好標簽，注明樣品采集的名稱、時間、地點、深度和孔號等，并進行封裝；二是在整個容器被封蓋后，要對全部的土樣容器接縫部位進行封閉式處理：三是在土樣存儲過程中，要盡量減少其存儲時間，并注意監測土樣的擾動情況。另一方面，在對污染物樣品的保存進行具體分析時，一是對于在室外溫度超過20℃等高溫條件下所采集的土樣要進行冷藏保存；二是在樣品采集后要及時將其放入干冰保溫箱中，提前一天進行冷凍，還要及時更換干冰，以有效控制保溫箱的溫度；三是要確保裝有土壤樣品的保溫箱能夠在其保存時限內到達實驗室。

三、水文地質勘查技術的具體應用

（一）在勘查工作量的布置方面。由對以上水文地質勘查的有關內容分析可知，其布置情況也分為以上兩個階段。首先，在確認勘查階段，要先對污染場地的污染途徑、污染區域范圍、污染分布狀況、污染種類和遷移途徑等進行具體分析，再確定勘查工作量，并科學制定相應的采樣點方案。其次，在污染場地內進行具體布置時，土壤采樣點或監測井至少要有3個，并根據上述采樣和試驗檢測要求等開展相應的工作。一般情況下，對于和等污染物的檢測樣品一共要采取21個，其中要有5個水樣和16個土樣，并要對其中四個土樣進行物理性質測試。最后，在確認勘查工作完成后，就要進入到詳細勘查階段。在這里所要做的工作有增設7個檢測井，對所采取的30個污染物樣品進行檢測，其中包括8個水樣和2個土樣，并要對其中13個土樣進行物理性質的測試。

（二）在勘察成果方面。首先，對于污染場地污染物的檢測結果。依據國家對污染物及其評價標準的有關規定，通過具體勘察污染場地的水文地質情況和環境情況可知，造成其場地范圍內土壤和地下水受到污染的污染物主要有多環芳烴、單環芳烴、鹵代烴和苯系物等。通過具體檢測污染場地的污染物樣品可知，其所含有的鹵代烴類和單環芳烴類等有機物已嚴重超過國家規定的有關標準。其次，對于污染場地水文地質特征的檢測結果。由對污染場地水文地質及其環境勘查的結構可知，其通常在1層地下水氛圍內進行鉆探取樣，而該范圍主要是由粘性土混碎石組成，其地下水屬于承壓性地下水類型，并且靜止水位深埋在4.5m左右。此外，污染場地第四系厚度由于受其區域地質地形變化的影響而出現變化較大的情況，從而使得污染場地巖層的富水性和透水性等都比較差，其水位埋深和分布范圍也隨季節的變化而發生不斷的變化，其所揭露的潛水也在區域上出現分布不連續的情況。最后，對于污染場地及其所在區域地層分布的檢測結果。根據實際的調查結果可知，污染場地附近的地形相對較高，并且第三系礫巖層分布在其區域范圍內的地下1米左右。此外，通過具體勘察該區域的水文地質和環境情況，并結合有關的地質資料可知，由于受構造運動的嚴重影響，作為該區域內的第四系基巖，第三系礫巖的頂板埋深由于受高地形的影響出現變化比較大的情況。

（三）在污染場地的治理措施方面。對于該問題的治理，可采取以下治理方法：一是要明確修復技術的經濟實用性：二是要對污染場地的地質和水文等特征進行具體勘察：三是要明確污染場地的未來用途和方式：四是要對污染物的分布特征有一定的了解：五是要對污染物的物理化學性質進行具體分析。此外，因為污染場地的污染物主要是苯，并且主要集中在土壤的淺層，所以若要將該場地在未來改成居住用地，為實現其良好的效果，就必須采用異位修復技術。

結語：隨著我國經濟的不斷發展和人口的不斷增長，人們對于土地有了更強烈的需求。但是，在經濟的發展過程中已出現一些對土地的污染情況，為了降低環境污染所造成的影響，減少污染場地對人類健康和環境帶來的危害，規范對土地的不合理配置及利用，對污染場地進行水文地質勘察就具有十分必要性，要想有效地將水文地質勘察技術應用到污染場地環境中，就要對水文地質勘查技術有一定的了解，就必須明確水文地質勘查技術的勘查內容、勘查階段、勘查程序和有關的技術要點等在能夠使其在勘查工作量的布置、勘查結果和污染場地的治理措施等方面的作用得到充分發揮。因此，為實現社會經濟的可持續發展，就要對土地進行集約化使用，就要及時勘查一些污染場地，就要加強相關的技術研究，這樣才能更好的實現可持續發展的道路，最終實現土地資源的合理規劃，在保障人類生命健康的同時，使單位土地能夠創造出更大的經濟價值。