污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察的技術(shù)要求及應(yīng)用研究

王俊峰

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊， 山西 太原 030031）

引言:污染場地這一概念較為簡單，就是因為堆積、存放、處置以及遷移等多種方式來承載某些有害物質(zhì)，對人體健康與環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅的區(qū)域，此類區(qū)域需要得到科學(xué)、有效以及妥善的管理。場地環(huán)境調(diào)查屬于污染場地管理與控制的前提與基礎(chǔ)，通過調(diào)查要為污染場地相關(guān)管理工作的落實提供全面、系統(tǒng)的參考資料。此外，環(huán)境水文地質(zhì)相關(guān)勘察技術(shù)又屬于場地環(huán)境調(diào)查有關(guān)工作科學(xué)落實的關(guān)鍵技術(shù)，它對于污染場地治理相關(guān)工作的有序、穩(wěn)步開展具有極為重要的價值與意義。

1 水文地質(zhì)勘察概述

水文地質(zhì)根據(jù)字面意思就可理解為地下水在自然環(huán)境中的變化現(xiàn)象，其對于開采與地下工程的有序、穩(wěn)步施工來說非常重要。水文地質(zhì)調(diào)查就是要科學(xué)、有序探索并歸納水文地質(zhì)相關(guān)活動規(guī)律。就污染環(huán)境而言，組織各類水文地質(zhì)調(diào)查活動，就是要通過調(diào)查清晰了解并掌握詳細(xì)、精準(zhǔn)的水質(zhì)狀況與特征，科學(xué)擬定應(yīng)對方案與措施，及時恢復(fù)已遭受污染的各類場地環(huán)境。

2 污染場地水文勘察的重要性

近年來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢總體而言逐步好轉(zhuǎn)，國內(nèi)工業(yè)也獲得了質(zhì)的發(fā)展。然而，隨著我國工業(yè)迅猛發(fā)展，國內(nèi)污染問題也愈發(fā)突出，總體形勢嚴(yán)峻、不容樂觀。此外，我國城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)，促使城鎮(zhèn)居民總體人數(shù)不斷攀升，隨著城鎮(zhèn)人口激增，生產(chǎn)與生活垃圾處理及解決方案一躍成為阻礙當(dāng)今我國城市向前發(fā)展的重要因素。如果在某地長期堆放各類垃圾，卻尚未采取科學(xué)、有效的處理措施，會造成該區(qū)域環(huán)境遭受污染。如果此地遭受污染，就會給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)步發(fā)展與市民日常生活與生存構(gòu)成較為嚴(yán)重的威脅，所以，有關(guān)管理部門要基于土地污染實情，開展科學(xué)、有效以及合理的勘探活動，而且還要基于勘探結(jié)果提出具有針對性的修復(fù)方案及治理措施，確保污染場地對周邊環(huán)境與城市發(fā)展的負(fù)面影響降至最低。就職于水文地質(zhì)勘察相關(guān)部門的工作隊伍，要結(jié)合自身理論知識儲備，基于污染場地開展細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目辈旃ぷ?，此外，還要主動學(xué)習(xí)先進(jìn)理念與技術(shù)，根據(jù)實際情況將先進(jìn)勘察技術(shù)運用至污染場地的實際環(huán)境勘探工作中，還要提出科學(xué)、有效的環(huán)境修復(fù)及治理措施，要注意的是，一切治理措施與修復(fù)方案都要與當(dāng)?shù)貙嵡橄嘟Y(jié)合，確保污染場地的惡劣污染情況得到有效改善與緩解。

3 污染場地水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

就筆者調(diào)查得知，調(diào)查評估程序一共可分成三個階段，分別是初步調(diào)查、風(fēng)險評估以及詳細(xì)調(diào)查。就環(huán)境水文地質(zhì)有關(guān)勘察工作而言，有關(guān)部門在初步調(diào)查環(huán)節(jié)就要介入，此環(huán)節(jié)要重點關(guān)注污染土壤與地下水的勘探、評估以及調(diào)查工作，因為場地環(huán)境介質(zhì)與地表原有建筑分布較為復(fù)雜，極易造成污染物在空間領(lǐng)域分布不均，如果只開展一次全面勘察活動，就會導(dǎo)致勘察工作毫無針對性，而且組織大面積勘察活動還會造成成本支出昂貴，進(jìn)而引發(fā)經(jīng)濟(jì)浪費現(xiàn)象。所以，有關(guān)部門要先指派人員對污染源與污染源分布做出精準(zhǔn)了解與掌握，還要基于場地環(huán)境分階段組織環(huán)境水文地質(zhì)相關(guān)勘察工作，有效降低其不確定性，努力提升有關(guān)工作開展的實際效率與質(zhì)量。

在勘察工作正式開始之前，有關(guān)部門要組織人員開展人員訪談、資料收集以及現(xiàn)場踏勘活動，要通過上述活動，精準(zhǔn)了解與掌握場地現(xiàn)場與周圍的詳細(xì)情況，例如用地歷史、地下水流向以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，還要基于已有情況擬定勘察方案。此外，勘察人員要基于預(yù)先擬定方案，組織地層鉆探、樣品采集、室內(nèi)試驗以及室外測量等工作，還要調(diào)查地下水的容重、滲透系數(shù)、水位以及土壤孔隙率等內(nèi)容，便于精準(zhǔn)掌控污染物的空間分布、地下水大體流向以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等重要信息，要及時更新與調(diào)整實際勘察方案。與此同時，還要將整個勘察環(huán)節(jié)進(jìn)行工作階段界定與劃分，要及時更新與完善有關(guān)文件。

4 污染場地水文地質(zhì)勘察工作要求

在勘察工作的實際開展中，一方面必須重點關(guān)注與重視作業(yè)人員的人身安全，確保其人身安全不受任何威脅，另一方面必須確保有關(guān)勘察工作在實際落實中不會對當(dāng)?shù)鼗蚴侵車h(huán)境帶來二次污染。通常來說，位于污染場地當(dāng)中的污染物多少都會帶有一定的危害性，某些土壤與地下水環(huán)境當(dāng)中存在少量具有揮發(fā)性的污染物，例如汞以及氯甲烷。如果地層遭受外力影響出現(xiàn)擾動行為，就可能導(dǎo)致污染物由污染介質(zhì)當(dāng)中揮發(fā)而出，所以負(fù)責(zé)現(xiàn)場作業(yè)的施工團(tuán)隊及個人必須提升安全防范意識，在實際作業(yè)中要穿戴好保護(hù)用具，在密封場所作業(yè)時，一定要落實好通風(fēng)防護(hù)措施，有效避免作業(yè)隊伍吸入或是接觸有毒及有害氣體。

作業(yè)人員在落實勘察取樣與地下水監(jiān)測井的建立相關(guān)工作時，要高度重視對于鉆探設(shè)備鉆頭與套管的清洗工作。在取樣工作的實際落實中，要選用一次性采樣器與貝勒管來承擔(dān)土壤以及地下水樣品的采集工作，要杜絕各類儀器多次使用，避免交叉感染現(xiàn)象發(fā)生。與此同時，有關(guān)部門要根據(jù)有關(guān)規(guī)定科學(xué)處理勘探與建井工作開展當(dāng)中產(chǎn)生的泥漿、廢棄土以及廢水，在地下水監(jiān)測井的實際建立中，要保證黏土與石英砂的整體安全性，避免對周邊環(huán)境帶來二次污染。

5 污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察的技術(shù)要求

在調(diào)查階段落實土壤終孔深度確定這一工作時，要重點參考采集場地的地層特性、污染特征以及地層分布等，基于現(xiàn)場環(huán)境開展初步判斷相關(guān)工作時，可以利用某些檢測設(shè)備，例如PID以及XRF。有關(guān)研究表明，某些有機(jī)溶劑例如有機(jī)氯溶劑以及氯代烴，極易聚集于含水層底部，有時還會聚集于弱透水層，進(jìn)而形成DNAPL池。所以，在有關(guān)調(diào)查工作的落實中，要確定此污染場地是否存在上述特征，如果存在，那么調(diào)查深度就要達(dá)到含水層底板。此外，承擔(dān)監(jiān)測重任的地下水井要根據(jù)所在區(qū)域地下水的實際深度來確定成孔深度，在該環(huán)節(jié)中還要參考當(dāng)?shù)氐膶嶋H水文特征以及分布特征。

5.1 現(xiàn)場采樣技術(shù)要求

調(diào)查評估的重要參數(shù)是水文環(huán)境的勘察工作，同樣它對于人體和生態(tài)的風(fēng)險評估也有相當(dāng)大的影響。所以，我們不止要在初步勘察階段對各種地層的土壤樣品進(jìn)行相關(guān)試驗，而且還要在此基礎(chǔ)上對詳細(xì)勘察階段的土壤樣品也要進(jìn)行試驗，并據(jù)此參數(shù)進(jìn)行理化分析。在涉及樣品的保存和運轉(zhuǎn)的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)確保樣品的時效性，確保結(jié)果的真實。

用來監(jiān)測地下水的井建立好之后，工作人員要保證清洗監(jiān)測井至少兩次，一次是在井建立好之后，一次是在采樣前清洗。建井后的清洗需用壓水泵在地面上抽取，并且水質(zhì)基本上能夠達(dá)到水清而沒有雜質(zhì)砂子，取樣前的清洗需在先前一次清洗的24h后。應(yīng)用低流速抽水泵或者其他類似的抽水方法采集樣品，在采集過程中要盡量不要擾動水體，因為時間過長之后會導(dǎo)致污染物揮發(fā)。

5.2 建井技術(shù)要求

在實際應(yīng)用當(dāng)中根據(jù)應(yīng)用功能的不同，可以將地下水監(jiān)測井分為單管的一層監(jiān)測井和單管的多層監(jiān)測井以及組合式的監(jiān)測井，在含水量較大的地方，相關(guān)工作人員可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況建立適合當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)測井。井孔、填料、井臺和井管是地下水監(jiān)測井的主要結(jié)構(gòu)。

從上至下，井管又可以分為井管壁、過濾管和沉淀管，其中的過濾管處在監(jiān)測的水中，而且一般情況下都會含水層底，如果是處于水位以上，則水位以上部分就必須在地下水水位平均水平內(nèi)。一般情況下沉淀管為55cm左右長，頂部要放在含水層的底部。井管的內(nèi)徑不可太小，避免不能洗井和取水，過濾管當(dāng)中的割縫厚度能夠防止九成的濾料滲透進(jìn)井管的內(nèi)部。在選擇砂礫的時候，最好優(yōu)先考慮那些質(zhì)地堅硬的石英砂，且白色的和密度大的最為宜，用球狀的濕潤的土來回填以此為止水的材料，回填的材料應(yīng)當(dāng)密實，以免發(fā)生沉降塌陷。監(jiān)測井建立完成之后，必須對監(jiān)測井的井位坐標(biāo)和井管頂?shù)母叨冗M(jìn)行精確測量。

5.3 檢測與試驗技術(shù)要求

基于污染場地開展水文地質(zhì)相關(guān)勘察工作通常來說要組織物理、化學(xué)、力學(xué)以及生物等領(lǐng)域的測試分析活動，特別是進(jìn)入風(fēng)險評估、修復(fù)治理以及風(fēng)險管控這三階段時，有關(guān)部門要組織人員基于土工試驗方法組織物理力學(xué)有關(guān)的性質(zhì)測試活動，要通過此次測試活動獲取某些必要的參數(shù)。此外，還可以通過地下水井來監(jiān)測多種水文地質(zhì)參數(shù)，例如初見水位、溶解氧、穩(wěn)定水位、電導(dǎo)率以及地下水的大體流向等。如果在水位測量時遭遇多層含水層，這時負(fù)責(zé)測量的人員就要組織止水措施，把被測水層同其余的含水層相隔開。

6 結(jié)語

綜合來說，環(huán)境水文地質(zhì)相關(guān)勘察工作屬于污染場地修復(fù)治理與調(diào)研評估的基礎(chǔ)與前提，特別是某些污染較重的地塊而言，調(diào)查工作頗為復(fù)雜艱巨。所以，在調(diào)查工作的實際落實中，有關(guān)人員必須清晰界定并認(rèn)識環(huán)境地質(zhì)勘察相關(guān)工作同工程地質(zhì)勘察相關(guān)工作的區(qū)分，有關(guān)部門要提升對于場地環(huán)境勘察相關(guān)工作的剖析與探究力度，充分利用現(xiàn)代科技，努力提升基于污染場地開展水文地質(zhì)勘察相關(guān)工作的效率與精準(zhǔn)度。