沖擊式鉆機(jī)在污染場地調(diào)查中的應(yīng)用

苗淼 馬延龍

摘 要：污染場地的治理形勢日趨嚴(yán)俊。為準(zhǔn)確、高效的做好污染場地的調(diào)查，本文以GK-180型鉆機(jī)為例，以其操作方便快捷的特點(diǎn)，介紹了在不同地層不同污染類型的場地調(diào)查過程中，使用不同的取樣器，以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)污染場地調(diào)查的鉆探工作實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：污染場地;GK-180型鉆機(jī);取樣器

中圖分類號：X508 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

污染場地是指因堆積、儲存、處理、處置或其他方式（如遷移）承載了有害物質(zhì)的，對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生危害或具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的空間區(qū)域，包括土壤和地下水[1]。隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展和礦產(chǎn)資源的無序開采，導(dǎo)致土壤污染非常嚴(yán)重。為切實(shí)加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量，我國于2016年頒布了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》;2019年發(fā)布了《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則（HJ 25.1—2019）》、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.2-2-19）等一系列導(dǎo)則，目的為保障人體健康，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)建設(shè)用地環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理，規(guī)范建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查。

污染場地調(diào)查通常分三個(gè)階段進(jìn)行：即污染源識別、采樣分析、風(fēng)險(xiǎn)評估，其中采樣分析是污染場地調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。污染場地具有污染物遷移深度大、空間分布離散性大、污染物種類多、土壤和地下水可能同時(shí)受到不同程度的污染。因此，查明污染源、污染范圍、污染物種類等是污染場地調(diào)查工作的重點(diǎn)，為推動(dòng)土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控，保障人居環(huán)境安全具有重要意義。然而土壤和地下水的污染狀況只能通過鉆探取樣才能查明，本文基于相關(guān)文獻(xiàn)資料和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，梳理了沖擊式鉆機(jī)在不同土層性質(zhì)和不同類型污染場地調(diào)查中的應(yīng)用，以指導(dǎo)其在污染場地調(diào)查中的推廣。

1污染場地調(diào)查鉆探采樣質(zhì)量要求

污染場地鉆進(jìn)取樣過程中，應(yīng)選擇無漿液鉆進(jìn)，全程套管跟進(jìn)，防止鉆孔坍塌和上下層交叉污染;不同樣品采集之間應(yīng)對鉆頭和鉆桿進(jìn)行清洗。每次鉆進(jìn)深度宜為50 cm～150 cm，巖芯平均采取率一般不小于70%，其中，粘性土及完整基巖的巖芯采取率不應(yīng)小于85%，砂土類地層的巖芯采取率不應(yīng)小于65%，碎石土類地層巖芯采取率不應(yīng)小于50%，強(qiáng)風(fēng)化、破碎基巖的巖芯采取率不應(yīng)小于40%。

在鉆進(jìn)取樣過程中，盡量保持土壤的物理原狀性和化學(xué)原狀行，防止原狀土被擾動(dòng)，污染物發(fā)生揮發(fā)、排氣、氧化還原反應(yīng)等。污染場地鉆進(jìn)取樣的質(zhì)量要求與地塊需要檢測的項(xiàng)目有關(guān)，對于需要測定污染土壤的物理和水力性質(zhì)的樣品，需采集原狀土;對于需要測定揮發(fā)性有機(jī)物的樣品，必須保證土壤未擾動(dòng);對于重金屬和半揮發(fā)性樣品時(shí)，應(yīng)盡量保持土壤的原狀性。

2沖擊式鉆進(jìn)取樣技術(shù)

污染場地鉆進(jìn)取樣，在鉆機(jī)的選擇方面應(yīng)能夠在相應(yīng)的土體類型中實(shí)施順利鉆進(jìn)且能保障土樣不被污染和擾動(dòng)，本文以GK-180型鉆機(jī)為例進(jìn)行探討。鉆機(jī)參數(shù)見表1.

GK-180型鉆機(jī)能自由切換沖擊與回旋鉆進(jìn)，且操作方便，工作原理采用機(jī)械傳動(dòng)，設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)能滿足鉆機(jī)工作對轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的要求，具有高效的傳動(dòng)效率，減少無用功率的消耗。在野外工作中，利用自帶的履帶裝置，可以快速移動(dòng)點(diǎn)位，操作方便快捷，應(yīng)用液壓系統(tǒng)，便于安裝，且能保障裝配精度;所使用的鉆具易于加工，成本低。

3不同類型場地的鉆進(jìn)取樣方法

污染場地調(diào)查鉆探取樣與地質(zhì)鉆探取樣不同，要求在鉆進(jìn)過程中必須是無漿液，除遇水泥地面開孔可以使用回旋鉆探，添加純凈水。開孔完成后，在鉆進(jìn)過程中不能添加沖洗液和冷卻試劑，且不能采取回旋的方式鉆進(jìn)。針對不同的場地類型和采集樣品種類的不同，應(yīng)配備不同的取樣器，常見的取樣器見圖1.

3.1封閉式取樣器

該取樣器口徑有Φ146mm、Φ127mm、Φ108mm三種，長度50～60cm，管削的長度10～15cm。根據(jù)采樣深度和樣品量的不同，可隨意更換。封閉式取樣器主要適用于采集重金屬和半揮發(fā)性有機(jī)物土壤樣品。對于不同性質(zhì)的地層均可達(dá)到采樣要求，特別對于采集淤泥中的土壤樣品優(yōu)于其他采樣器。

3.2常規(guī)取樣器

此類取樣器的口徑與封閉式一樣，可以根據(jù)不同的土層情況進(jìn)行更換。該取樣器與封閉式的不同在于側(cè)壁開了兩條縫，縫隙的寬度3～5cm，目的是便于采集揮發(fā)性有機(jī)物土壤樣品，當(dāng)取土器提升至地表，可以迅速完成揮發(fā)性有機(jī)物土壤樣品的采集，最大限度的保障所采集的樣品代表土壤真實(shí)狀況。該取樣器適用于各種不同的地層不同污染類型場地的土壤樣品采集。

3.3半合管取樣器

該取樣器是在前兩種取樣器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，在取樣器的內(nèi)部加裝一個(gè)半合管，目的是便于采集原狀土中的揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物和重金屬。加裝半合管的取樣器適合粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂土等含碎石較少得土壤，對于表層土壤以下為卵、礫石層，礫徑大于5cm，土壤含量低于20%的地層不適用，容易造成半合管發(fā)生卷曲。該取樣器適用于有機(jī)污染場地的土壤樣品采集。

4 結(jié)論及建議

4.1在污染場地調(diào)查過程中，GK-180型鉆機(jī)完全滿足采樣要求，根據(jù)不用的土壤性質(zhì)、不同的采樣要求，進(jìn)行更換取樣器。

4.2 GK-180型鉆機(jī)能高效、快捷的完成采樣點(diǎn)位的轉(zhuǎn)移，有助于提高工作效率。

4.3由于在污染場地調(diào)查過程中，污染狀況、施工條件、地層條件等各不相同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的取樣器。

參考文獻(xiàn)：

[1]李廣賀，李發(fā)生，張旭，等.污染場地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與修復(fù)技術(shù)體系[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2010：5-8.

通訊作者：

馬延龍，男，水工環(huán)高級工程師，甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院。