污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用

王君(黑龍江省大慶地區(qū)防洪工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

做好水文地質(zhì)勘察工作，查明區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)情況，通過試驗(yàn)的方法獲取相關(guān)的參數(shù)，可以為環(huán)保部門提供專業(yè)的、詳實(shí)的水文地質(zhì)資料，對(duì)水污染問題及其發(fā)展趨向做好推斷，對(duì)提高水文地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的有效性具有非常重要的意義。文章主要探討在污染場(chǎng)地環(huán)境中如何運(yùn)用水文地質(zhì)勘察勘測(cè)技術(shù)，并通過實(shí)際案例展開分析，為相關(guān)的從業(yè)人員提供參考。

1 污染場(chǎng)地環(huán)境應(yīng)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)的要點(diǎn)

做好污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘察工作，需要按照一定的流程來完成，主要包括分析環(huán)境地質(zhì)污染的主要原因、制定勘察計(jì)劃、設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

1.1 污染原因分析

通常引起環(huán)境地質(zhì)污染的原因有以下三個(gè)方面：

一是地面沉降：一般地面沉降問題是受到地質(zhì)變化影響而形成的，屬于緩變地質(zhì)災(zāi)害的范疇，對(duì)環(huán)境造成的污染也非常嚴(yán)重。地面沉降會(huì)引起地面裂縫，大量泥沙會(huì)進(jìn)入淡水資源中，影響到人們的生活用水以及農(nóng)業(yè)灌溉；

二是管材原因：在當(dāng)前工程建設(shè)中大量管材被使用到工程當(dāng)中，一些金屬管道長期埋于地下，在受到氧化作用后產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，或者有些輸送管道因年久老化、腐蝕以及受到外力作用而出現(xiàn)破裂，有毒有害物質(zhì)進(jìn)入土壤當(dāng)中就會(huì)對(duì)地下水資源造成嚴(yán)重的污染；

三是止水問題：止水是現(xiàn)代工程建設(shè)中的常用施工技術(shù)，但是在使用止水技術(shù)的時(shí)候有些施工單位對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件了解不夠充分，僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)單井出水量與回灌量出現(xiàn)誤判，或者有些施工人員為了縮短工期直接去掉了止水施工，這樣就會(huì)造成地表水與地下深水層直接連通，引起地下水源的污染。

1.2 勘察計(jì)劃的制定

為了獲取準(zhǔn)確的資料，針對(duì)污染場(chǎng)地需要制定科學(xué)的勘察計(jì)劃，運(yùn)用先進(jìn)的水文地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)，有效處理勘察過程中出現(xiàn)的各種問題。在制定勘察計(jì)劃的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員需要明確水文地質(zhì)勘察工作的基本要求，確定勘察主體，運(yùn)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)，詳細(xì)說明污染場(chǎng)地的監(jiān)測(cè)范圍，主要內(nèi)容包括污染環(huán)境的實(shí)際污染狀況、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性等等，查閱相關(guān)資料確定地下水與地表水的結(jié)構(gòu)、流速、流向以及范圍等等，同時(shí)還要對(duì)土壤問題進(jìn)行分析，以保證勘察計(jì)劃的科學(xué)性、可行性。

1.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置

通常污染場(chǎng)地的信息具有動(dòng)態(tài)化的特點(diǎn)，為了提高信息的準(zhǔn)確性，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)在污染場(chǎng)地內(nèi)的不同區(qū)域設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置要科學(xué)合理，這就要求技術(shù)人員具備專業(yè)的水文地質(zhì)勘察技術(shù)與豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)置過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：一是監(jiān)測(cè)井深度應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的以及污染場(chǎng)地環(huán)境地質(zhì)中含水層的具體信息來確定；二是監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方法要合理，要符合污染場(chǎng)地環(huán)境的地質(zhì)條件，以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，目前常用的方法有加密式和網(wǎng)格式兩種。

1.4 試樣的采集與保存

試樣的采集與保存對(duì)于水文地質(zhì)勘察工作非常重要，在我國GB 50021—2018《巖土工程勘察規(guī)范》中做出了詳細(xì)的規(guī)定，必須對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)行采樣，可以使用機(jī)械鉆探或者人工進(jìn)行采樣，這樣可以同時(shí)得到地下水土壤的相關(guān)數(shù)據(jù)。在采樣工作完成之后應(yīng)清理設(shè)備，以防止在下次使用時(shí)出現(xiàn)交叉污染的情況，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在對(duì)試樣進(jìn)行分析的過程中要做好防護(hù)，避免受到外界物質(zhì)的污染，影響到檢測(cè)數(shù)據(jù)。在分析過程中還要注意，有些污染物的試樣需要保持與采集時(shí)相同的溫度環(huán)境，避免因溫度變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。

2 應(yīng)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)的關(guān)鍵步驟

2.1 確定勘測(cè)技術(shù)方案

針對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘測(cè)，應(yīng)從以往歷史活動(dòng)和當(dāng)前污染現(xiàn)狀著手進(jìn)行調(diào)查，通過查閱相關(guān)資料確定以往歷史活動(dòng)對(duì)該區(qū)域地質(zhì)環(huán)境造成的影響，其內(nèi)容主要包括環(huán)境污染物的來源、環(huán)境污染的途徑以及當(dāng)前污染的現(xiàn)狀等等。在確定了歷史污染原因后對(duì)地下水的分布情況、流向與流速、當(dāng)前水位、排污情況等等做出詳實(shí)的分析。另外還要做好污染場(chǎng)地環(huán)境中地下水、土壤以及污染的分布情況做出調(diào)查分析。通過這些專業(yè)的資料確定合理的勘測(cè)技術(shù)方案，做到因地制宜、科學(xué)合理。

2.2 勘察工作的具體實(shí)施

通過調(diào)查與分析確定了勘測(cè)技術(shù)方案之后，應(yīng)結(jié)合污染場(chǎng)地的具體范圍、污染的性質(zhì)、污染的分布情況以及污染的發(fā)展趨勢(shì)等，按照勘測(cè)技術(shù)方案選擇合適的采樣點(diǎn)。一般按照要求土壤采樣點(diǎn)的數(shù)量和監(jiān)測(cè)井的數(shù)量應(yīng)該超過3個(gè)，嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行采樣并完成檢驗(yàn)。試樣的數(shù)量一般是21個(gè)，其中土樣16個(gè)、水樣5個(gè)，主要檢測(cè)試樣中的TOC和SVOC含量，另外還需抽出4個(gè)試樣做物理檢測(cè)。完成污染物的檢測(cè)之后需要進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)，按照技術(shù)要求應(yīng)設(shè)置7個(gè)監(jiān)測(cè)井，完成30個(gè)試樣的采集，包括22個(gè)土樣和8個(gè)水樣，還要從中抽出13個(gè)土樣做好物理檢測(cè)[1]。

2.3 污染場(chǎng)地的檢測(cè)及試驗(yàn)

對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境進(jìn)行采樣勘察之后進(jìn)入試驗(yàn)檢測(cè)環(huán)節(jié)。首先對(duì)土壤中的有機(jī)物含量與顆粒大小、單位重度進(jìn)行物理檢測(cè)，將檢測(cè)后的數(shù)據(jù)與污染前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而對(duì)污染場(chǎng)地的污染狀況做出客觀的評(píng)估。其次是針對(duì)污染物的分析，在檢測(cè)過程中地理?xiàng)l件、位置以污染類型的不同都會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果，比如在某一區(qū)域內(nèi)發(fā)生了石油泄漏事故，針對(duì)石油造成的環(huán)境污染應(yīng)通過化學(xué)試驗(yàn)的方法重點(diǎn)檢測(cè)TPH和LANAPL等指標(biāo)，以判定該區(qū)域的污染狀況。

2.4 污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察試樣采集

在試樣采集環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，采樣的方式一般是機(jī)械鉆探或者是人工取樣。在采集樣品的過程中必須保證試樣的完整性與有效性，達(dá)到檢測(cè)項(xiàng)目的要求，因此在使用取土器采集樣品的時(shí)候必須加倍小心，比如為了防止虛土掉落到取土器中影響到檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)讓取土器頂部高度超過虛土的高度。如果單獨(dú)使用取土器無法完成試樣的采集，則應(yīng)使用錘擊破壞土體完成取樣工作。針對(duì)水樣的采集需要先確定采樣點(diǎn)，采樣過程中要密切注意采樣的數(shù)量與時(shí)間，按照一井一管的采樣原則，在監(jiān)測(cè)井完成洗井2 h后，等水質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定再進(jìn)行采樣，如果檢測(cè)項(xiàng)目中有揮發(fā)性有機(jī)物，則抽水速率應(yīng)小于0.1 L/min。

2.5 水文地質(zhì)勘察樣品的存儲(chǔ)

在水文地質(zhì)勘察工作中試樣的存儲(chǔ)工作非常重要，存儲(chǔ)不當(dāng)會(huì)影響到后續(xù)檢測(cè)的結(jié)果。針對(duì)土樣，在存儲(chǔ)試樣的時(shí)候應(yīng)保證試樣的理化指標(biāo)不受影響，要確保樣品的密封效果良好，最好是在取樣未完成后的2 h內(nèi)完成試樣的檢測(cè)，這期間的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性是比較高的。在存放試樣的時(shí)候要注明試樣的順序，還要設(shè)置標(biāo)簽，注明樣品的名稱、各項(xiàng)參數(shù)、特征等等。針對(duì)水樣同樣需要保證密封效果良好，確保水樣各項(xiàng)指標(biāo)不受到外界的影響，另外還要密切注意樣品在存儲(chǔ)過程中其穩(wěn)定性可能出現(xiàn)的變化，比如在夏季高溫時(shí)水樣污染物可能出現(xiàn)揮發(fā)，這時(shí)可以使用干冰袋進(jìn)行封裝存儲(chǔ)[2]。

3 污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘察技術(shù)的實(shí)踐分析

3.1 污染場(chǎng)地環(huán)境概述

文章調(diào)查的污染場(chǎng)地位于某市西部區(qū)域，屬于丘陵與平原交匯位置，在地形上有著較大的起伏。此處區(qū)域整體面積為3 335 m2，以前曾是加油站，其中包含了兩個(gè)油罐區(qū)，面積為165 m2。在該加油站經(jīng)營期間曾發(fā)生過兩次石油泄漏事故，造成油罐周圍的地下水、地表水、土壤等都受到了不同程度的污染。在兩次泄漏事故發(fā)生之后油罐位置與數(shù)量都進(jìn)行了調(diào)整，由原來的2個(gè)油罐區(qū)變成5個(gè)油罐區(qū)，對(duì)原來的兩個(gè)油罐區(qū)進(jìn)行了回填處理，回填材料使用的是碎石和房渣土等。

3.2 污染場(chǎng)地的勘察布置

為了勘測(cè)該污染場(chǎng)地的污染狀況，相關(guān)部門對(duì)該區(qū)域開展了水文地質(zhì)勘察工作。在充分了解以往該場(chǎng)地歷史資料與當(dāng)前污染情況的前提下，在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置了4個(gè)監(jiān)測(cè)井，按照技術(shù)要求分別采集了土樣與水樣，其中土樣16個(gè)、水樣5個(gè)，分別進(jìn)行了污染物檢測(cè)。之后又增加了7個(gè)監(jiān)測(cè)井，并按照技術(shù)要求采集了30個(gè)試樣，包括22個(gè)土樣和8個(gè)水樣，并進(jìn)行相應(yīng)化學(xué)檢測(cè)。

3.3 檢測(cè)結(jié)果

對(duì)所采集的土樣與水樣分別進(jìn)行化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)后，檢測(cè)結(jié)果如表1和表2所示。

表1 土壤樣品污染物化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

表2 水體樣品化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

3.4 現(xiàn)場(chǎng)污染治理

根據(jù)對(duì)該污染場(chǎng)地的勘察結(jié)果與土樣和水樣的化學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果分析，確定采取對(duì)土體進(jìn)行修復(fù)的治理措施，治理的重點(diǎn)是苯污染物，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定需要修復(fù)的污染場(chǎng)地面積為457 m2，需要填埋的深度平均在4.2 m左右。按照規(guī)劃該區(qū)域經(jīng)過處理后將作為居住用地使用，根據(jù)勘測(cè)結(jié)果可以確定，該污染場(chǎng)地的污染物分布并不是很深，因此可以采用異位修復(fù)技術(shù)對(duì)污染物進(jìn)行處理。異位修復(fù)技術(shù)常用于污染土體較小、污染濃度較高、風(fēng)險(xiǎn)較大的污染場(chǎng)地，將已經(jīng)受到污染的土壤挖掘出來，運(yùn)輸?shù)教幚韴?chǎng)地，完成對(duì)污染土體的治理。本文中污染場(chǎng)地正好適用于該方法，將已經(jīng)受到污染的土體挖掘出來后放在密閉的容器中，再使用氣體抽提技術(shù)將土體中的污染物抽取出來，然后再利用活性炭對(duì)抽取出來的污染氣體進(jìn)行吸附，完成對(duì)污染土壤的處理[3]。

4 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，人類對(duì)于生態(tài)環(huán)境生成的破壞是非常嚴(yán)重的，我們應(yīng)加快污染場(chǎng)地環(huán)境的治理，恢復(fù)青山綠水的本來面貌。針對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境的治理，需要綜合利用水文土質(zhì)勘察技術(shù)和化學(xué)檢測(cè)方法，得出環(huán)境治理需要的各種信息資料，為環(huán)境治理提供專業(yè)的數(shù)據(jù)支持。