水文地质勘测在污染场地调查中的应用

　　污染场地是工业化进程的副产物，随着城市化，工业化的不断发展，可以预见将会有更多的污染场地需要修复治理。要修复和治理污染场地，首先要对其污染状况进行调�，当前的污染场地调�方法主要有系统布点法、分区布点法以及随机布点法，利用先进设备进行检测与分析，但上述三种方法在检测地质水文污染状况时具有一定局限性，由于调�区域铀布局不规则，许多污染场地地质结构复杂，影响范围大，无法精准布点，且存在采样不均的问题，导致调�成本高，调�结果有误差，这就需要运用水文地质勘测的相关理论和方法。水文地质勘测技术在污染场地治理工程勘察方面，主要是通过测绘、勘探、土工实验与化学分析以及现场测验和监测等手段，以获得污染场地中水、固废、土壤的数据信息，水文地质调�是污染场地调�过程中的重要环节，能使调�结果规范化控制，有助于调�场地污染特征的把控。

　　一、污染场地水文地质勘测内容

　　按照污染场地的存在形式及环境介质的不同，污染场地水文地质勘测的内容主要分为水文环境调�和土壤调�，水文地质勘测是污染场地调�的关键环节，图1为污染场地调�流程示意。此外，根据污染物物理化学性质的不同需要对污染场地中不同污染物种类及其对应的调�方法做进一步讨论，其他要素作为污染场地水文地址调�的补充内容。

　　1.1 水文地质勘测对污染场地水文环境的调�

　　为便于生产，许多污染场地周边存在溪流，残留的污染物可能会进入河流污染水体进而进入地下水。因此首先对污染场地周边水文环境进行调�，编制出对应污染场地的水文数据模型，为后续采样点及监控井的布设提供依据。表层水体可以布点取样，通过实验分析采样点样品数据推测河流流向进而分析可能的污染范围，但地下水无法采用该方法，下水流诙�时，地下水件如潜水赋存、微承压水赋存、赋存土层等都是需要关注的主要对象。姜光辉等人在验证地下水流动的方向和追溯地下水的来源时使用了人工示踪的方法，一定范围内取到了较好的结果，该方法也可以用在地下水污染源的识别上，并辅助建立水文数据模型。

　　即中国方法的主要勘测方法为人工示踪与系统布点联合方法，其中技术突破要点在于首先构建污染场地的水文数据模型，为后期的勘测点布设提供操作理论，提升布点精度。此外利用人工示踪法获取地下水赋存实时相关数据，并及时更新水文数据模型数据调�结果产生误差。

　　1.2 水文地质勘测对污染场地土�的调�

　　土壤是污染场地的主体，土壤调�是污染场地水文地质调�的基础内容。生产场地在受到污染物的长期浸泡之后，污染物会根据不同场地地质状况的特征发生迁移、扩散和环境介质吸附。生产车间、原废料堆放区、污水�嗷区、废弃物堆放区等区域都可以与污染物直接接触，因此这些地方是污染场地水文地质实验布点调�的重点。污染物在土壤中会根据不同土壤理化颐的不同在水平或竖直方向上呈梯度分布，因此需要在水平面上布置采样点，利用钻孔来抽取样本，配之以静力式的触探性勘测，精准确定场区内各区片的土层结构及土质类别划分，每个采样点需要采取一定深度的样品，以调�不同深度断面上污染物的分布情况，建立相关模型，为后续处理和修复方案的编制

　　1.3 水文地质勘测对污染场地污染辆分布的调�

　　根据主要污染物种类的不同，中国污染物场地可以分为污染场地、电子废弃物污染场地、持久性有机污染物污染和几种污染物共存的复合型污染场地。不同污染物在污染场地中的存在形式和分布特征各不相同，因此采用的调�方法也有所差异。重金属污染一般存在于扬尘、表层土壤以及水体底泥中。在水体中主要以鳌合其他离子的形式存在，且相对于底泥及河岸土壤含量较低。因此在重金属污染调�中布点或监测井应设置在河岸周边土壤中，河流中的重金属检测应取底泥分析。有机污染物因流动性�，分布范围相对较大，在土壤和水体中都广泛存在。因此对有机污染的调�应该是土壤及水体并重。对于复合型的污染场地应该结的�目的，匹配对应的调查方法或结合多种方法进行。

　　1.4 水文地质勘测对污染场地其他要素的调�

　　在常规勘测前，相关技术人员应通过收集待确定场地资料、人员走访等方式，对待勘测场地存在的污染物种类、污染方式、造成的污染范围进行初步预估以此来减少工作量，优化测量方法，做到精准勘测。在勘测完成后，应随机取样对以勘测结果为依据建立的调�模型进行验证，确保勘测结果及水文地质模型的准确定性。对土壤调�需要确定的参数有土壤的密实度、就系数、含水量、有机质量等，对水文调�的常规参数有流向、流速、水量和污染物含量等。

　　二、污染场地水文地质勘测的技术要点

　　水文地质勘察工作的主要技术有水文地质测绘林、地球物理勘探技术、钻探技术、钻井抽水技术和动态监测技术，水文地质勘测中常用勘测方法如表1。这些技术应用于整个勘察过程中，包括勘察点的设置、采样、分析与检测等。

　　2.1 勘察点设置

　　在污染场地勘察�中，为了提高勘测结果的有效性和可靠性，合理的设置勘测点是非常重要的。在环境污染区域，污染信息和地点也是不断变化的，应该根据不同时段不同地点来确定勘察点，并且需要特定的技术支撑相关的标准。勘察点的选择要根据勘察的目的而设置，一般来说，勘察点需要分散布置在不同污染的区域，并且建立在全部的污染点上，而且方圆半米之内需要设置2~5个勘察点，这种方法操作简单，而且应用范围广，在水体勘察和土壤勘察中效啊比较高。此外，潜在污染区融该砸的勘察点不少于三个，如果在大规模污染区域，应设置更多的勘察点来确保勘察有效，以反映污染场地的真实污染水平。水环境检测首先考虑含水层是否受限，如果不受限限制就要监测含水层的深度，如果第一个含水层测定没有问题，就要对第二个含水层进行监测采样。在地下施工中，土壤取样深度要小于五米，并且要考虑地下水的深度，对检测井进行科学设置。无论勘察点如何设置，都要结合勘察的地质条件和勘测目的，充分发挥勘察点选择的均匀性、有效性和科学性，才能质量可靠，结果有说服力

　　2.2 样品采集

　　采样是勘察工作过程中最重要也是最基础的环节。采样过程中需要遵守两个原则：一是采集的样品要均匀，二是样品性质的稳定。样品的均匀性决定了勘察效果是否有效可靠，这是非常重要的。采取的样品要用特定的手段防止样品物理化学性质的变化，否则就会对监测结果产生影响。样品采集的重点主要是土壤样品和水文样品。土壤样品主要是勘测考察土壤在垂直方向上的变化，也就是根据土壤�色的变化情况确定采样位置、深度和数量。污染场地地表水的采集可以利用对角线原则设置取样点，地下水采样有检测井时需要在水表线上设置取样点，没井时应在含水层顶部设置取样点，同时要避免虚土的掺入，水文样品一般是洗井后两小时采集最隹，并用一管一井方式封存，在地下水采集时，要有足够长的沉淀管以确保良好的沉淀效果。

　　2.3 样品保存

　　采集的样品如果理化性质发生变化，就会对样品的检测产生很大的影响，因此对采集的样品应合理储存，确保后期检测结果的有效可靠。首先应对采集的样品做好标注，注明采集的时间、地点、数量的其他关键信息。水样品保存时需要注意密封性，防止其挥发或外界杂质的干扰，提高检测结果的准确度，土壤样品也要充分考虑密封性，在两个小时内检测效果是最好的，可以避免物理性质发生改变。一般来说，样品要在一定的时间内保存在原有的温度下，这就需要在短时间之内将样品放入恒温箱或者用干冰袋保存，以免样品发生变质，恒温箱的温度要设置恰当，过高或过低都有可能改变样品的理化性质。最后，样品检测前，要观察样品保存是否得当。

　　2.4 样品的分析与检测

　　样品采集完成后需要进行实验检测，实验检测是通过分析样品中各物质组成以及含量，进而对样品有一个直观的呈现。检测前应�阅资料或人员走访对污染物的成分及污染范围做大致确定。以土壤和水样品为例，土壤实验是对采集到的土壤进行理化的性质分析，通过测量土壤中的有机物含量、含水量、土壤颗粒物理性质以及渗透系数、塑性指数、塑性极限等化学性质，水样主要是分析流向、污染物含量等，通过这些参数来确定污染场地的污染情况。污染物的检测可以根据各污染物的光谱、化学反应等性质确定污染物的成分及其含量，从而确定每个区域的污染程度及主要污染物。对于特定的污染物，尤其是污染源及主要污染范围内，对其地下水、土壤等全面的分析是很有必要的。

　　三、结论

　　污染场地修复是环境治理的重点，目前污染场地调�监测技术相对单一，水文地质勘测在污染场地调�尽管水、固废、土壤污染调�方面已经有所应用，但仍基本处于起步阶段，还需持续推广和完善。此外还需要发展新仪器、新设备和新方法例如遥感技术、核磁技术等新型地球物理监测技术和多种技术的集成，这将是今后一段时间水文地质勘测在污染场地调�应用上的倾趋势。（来源：山西中晋冶金地质环境科技有限公司；昆明理工大学环境科学与工程学院）