污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察技術(shù)的運(yùn)用研究

張?zhí)m新 山東省地礦工程勘察院

我國國土面積遼闊，資源含量十分豐富，但是在近些年經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得較大突破的背景下，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，為人們身體健康帶來威脅。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，需要遵循環(huán)境保護(hù)原則，要對污染場地環(huán)境進(jìn)行治理，在應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)之前，需要對該地區(qū)的水文狀況進(jìn)行全面勘察，了解其水環(huán)境質(zhì)量，從而采用針對性的改善措施。

一、水文地質(zhì)勘察概述

水文地質(zhì)勘察工作的主要內(nèi)容就是某一區(qū)域的水環(huán)境以及水文地質(zhì)條件，主要目的在于掌握該地區(qū)的地下水、地表水情況，包括污染程度、運(yùn)動情況、分布規(guī)律、資源含量豐富度等?？辈旃ぷ鞯母咝ч_展，對水環(huán)境保護(hù)、水資源高效利用都有著重要作用?？偟膩砜此牡刭|(zhì)勘察可以分為兩個(gè)主要方面，一是地下水文勘察，二是地上水文勘察。前者主要包括地下水在不同時(shí)期的變化情況，流動方向等，以減少地下水對各項(xiàng)工程的影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對計(jì)劃。后者主要包括地表水的分布、資源含量是否豐富等。在水文地質(zhì)勘察工作開展的過程中，主要包括以下流程：（1）測繪水文地質(zhì)。對地下水、地質(zhì)情況進(jìn)行觀察，在廣泛收集數(shù)據(jù)信息后，繪制相應(yīng)的圖表。在測繪工作中，可以用到衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星定位、航空照片等先進(jìn)技術(shù)，以提升數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性；（2）水文地質(zhì)鉆探。該流程的主要目的在于確定含水層的位置和分布情況；（3）觀測地下水動態(tài)。要長期的對地下水水位、水溫、水質(zhì)等各方面情況進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)管；（4）實(shí)驗(yàn)室分析。要將土壤樣本、地下水樣本等送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究和分析。

除此之外，在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得重大突破的背景下，生態(tài)環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重，為人們健康安全帶來了較大隱患。污染場地中的土壤、地下水、地表水中的有毒有害物質(zhì)含量都非常高，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有對這些污染情況進(jìn)行全面考察，一旦人們誤用、誤飲，就會造成不可想象的嚴(yán)重后果。從這一方面來看，對污染場地環(huán)境進(jìn)行治理十分有必要，而治理工作順利開展的前提就是合理應(yīng)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)。首先要對該區(qū)域的污染情況進(jìn)行全面考察，確定污染源、污染嚴(yán)重程度和分布情況，其次合理應(yīng)用勘察技術(shù)，最后要制定科學(xué)合理的應(yīng)對措施。

二、污染場地環(huán)境污染的原因

（一）地面因素

地面下沉是導(dǎo)致場地環(huán)境污染的主要原因之一，會引起截?cái)嗷蜓诼竦叵滤那闆r發(fā)生，對地下水循環(huán)系統(tǒng)造成一定破壞，影響當(dāng)?shù)厮|(zhì)。很多地質(zhì)災(zāi)害，如地震、山體滑坡、泥石流等都是引起地面下沉的主要原因。此外，如果在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中出現(xiàn)了暴力施工的情況，也會增加基土塌陷的速度。當(dāng)?shù)叵滤h(huán)遭到破壞時(shí)，地表植物的正常生長也不可避免會受到影響，從而出現(xiàn)水土流失的情況，這也是地面下沉的主要原因之一。

（二）管道因素

地下管道受到破壞也是場地環(huán)境污染中不可忽視的重要因素，當(dāng)?shù)叵鹿艿啦牧辖咏褂媚晗?，沒有及時(shí)更換而出現(xiàn)破壞情況時(shí)，就會讓大量污染物流入到地質(zhì)水層中，污染地質(zhì)水層。出現(xiàn)這一問題的原因在于，當(dāng)前我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程加快，無論是地上還是地下工程項(xiàng)目數(shù)量都越來越多，如果施工人員沒有按照相應(yīng)的要求進(jìn)行作業(yè)，就會對原有管道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來一定影響。

（三）金屬井管因素

運(yùn)用金屬材料制作而成的井管會受到化學(xué)物質(zhì)、地下水的腐蝕，這同樣也是引起場地環(huán)境污染的重要原因。部分項(xiàng)目在施工過程中，使用了不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的金屬井管，會對周圍水環(huán)境、水文地質(zhì)情況帶來嚴(yán)重影響。當(dāng)金屬井管之間的連接不密切，存在縫隙時(shí)，會受到氧濃度差以及周圍細(xì)菌的影響，出現(xiàn)硫化亞鐵。這種物質(zhì)會增加地下水環(huán)境中重金屬的含量，從而造成水污染。

三、污染場地環(huán)境應(yīng)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用流程

（一）污染原因分析

通常來說，對環(huán)境地質(zhì)造成污染的原因主要在以下幾個(gè)方面：（1）地面沉降。地質(zhì)變化是引起地面沉降的重要原因，能夠造成嚴(yán)重污染，會讓土壤中的泥沙進(jìn)入到水資源，從而影響水質(zhì)；（2）管材原因。就目前情況來看，在很多工程建設(shè)過程中都會應(yīng)用到金屬管道，這部分管道屬于地下工程，長期處于陰暗潮濕的環(huán)境中，不可避免會受到腐蝕、侵害，其中的有毒有害物質(zhì)就會影響到周圍土壤、水質(zhì)，引起污染；（3）止水問題。目前很多工程在應(yīng)用止水技術(shù)時(shí)，并沒有對水文地質(zhì)條件進(jìn)行充分勘察，或者是為了讓工程在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，省略了這一步驟，在地表水和地下水連通后，就會造成水源污染。

（二）勘察計(jì)劃的制定

在對污染場地環(huán)境進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作之前，需要制定全面的工作計(jì)劃，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)選擇合適的勘察技術(shù)，一方面為了避免出現(xiàn)各種突發(fā)情況，另一方面也能有效提升勘察工作質(zhì)量。在制定勘察計(jì)劃時(shí)，有關(guān)人員要充分了解勘察技術(shù)類型、污染場地的檢測范圍、實(shí)際污染情況等各方面信息。同時(shí)還要廣泛收集和地表水、地下水有關(guān)的信息，掌握該地區(qū)的實(shí)際水文環(huán)境情況，從而提升準(zhǔn)備工作的科學(xué)性。

（三）勘察地點(diǎn)設(shè)置

污染場地的水文環(huán)境并非一成不變的，而是動態(tài)化的，為了能夠?qū)崟r(shí)捕捉數(shù)據(jù)信息，技術(shù)人員需要在現(xiàn)場合理設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，從不同的角度了解該區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境?？辈斓攸c(diǎn)的選擇將會對最后檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、客觀性等帶來直接影響，在事先設(shè)置時(shí)一定要慎重進(jìn)行考量。污染場地環(huán)境的相關(guān)信息并非一成不變的，而是不斷調(diào)整和變化的，這也對勘察過程中專業(yè)技術(shù)手段的應(yīng)用提出了較高要求，需要根據(jù)污染區(qū)域的特點(diǎn)來確定勘察地點(diǎn)設(shè)置的位置、數(shù)量等。為了確保勘察工作各項(xiàng)要求得到滿足，有關(guān)人員在應(yīng)用水文地質(zhì)勘察技術(shù)時(shí)應(yīng)力求科學(xué)可行，確保每個(gè)勘察地點(diǎn)都能夠獲取可靠的數(shù)據(jù)信息，且保證勘察地點(diǎn)選點(diǎn)的均勻性，控制好其間距、深度、勘察范圍等。

（四）樣品采集和保存

污染場地的水文環(huán)境勘察工作，主要目的在于采集樣品并送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究，以判斷該地區(qū)水質(zhì)污染嚴(yán)重程度，從而采取針對性的方法。因此樣品的采集和保存十分重要，可以利用人工和機(jī)械鉆探兩種方式。樣品采集流程應(yīng)確保符合相關(guān)規(guī)定，保證所收集到的樣品能夠滿足檢測要求，在對土壤物理性質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)避免取土器中出現(xiàn)虛土，以免影響到檢測結(jié)果的真實(shí)性。這也就要求，無論是在人工還是機(jī)械鉆探過程中，都要始終讓取土器頂部的高度高于虛土高度。另外，取土器在表層土壤樣品的采集過程中可能使用起來較為困難，此時(shí)采樣人員可利用錘擊的方式破土。在采集工作完成后，要對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)清理，避免在下一次采集中出現(xiàn)交叉感染；如果使用了一次性的容器來盛裝樣品，在各項(xiàng)工作結(jié)束后，要集中進(jìn)行銷毀，避免樣品受到污染，影響評定結(jié)果的真實(shí)性。在保存過程中，保證采集樣品處于封閉容器中，以免受到細(xì)菌以及其他污染物的影響，降低樣品雜質(zhì)含量；目前多用瓶裝的方式進(jìn)行保存，避免樣品和雜質(zhì)、污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在地下水樣品采集中，確保一井一管，以免不同區(qū)域地下水混合，影響到檢測結(jié)果。

（五）監(jiān)測、試驗(yàn)污染場地環(huán)境

在勘察工作開始之前，需要對污染場地的勘察區(qū)域進(jìn)行試驗(yàn)，包括水質(zhì)、土壤分析，再將污染后的土壤、水質(zhì)和污染前的進(jìn)行對比，從而評判污染的嚴(yán)重程度。在對土壤物理性質(zhì)進(jìn)行評估時(shí)，主要需要考慮的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）固定單位內(nèi)，土壤重量的變化情況；（2）土壤中有機(jī)物含量的變化；（3）土壤顆粒大小變化情況。在對污染物進(jìn)行分析時(shí)，要選擇合適的指標(biāo)，尤其是在分析不同區(qū)域的污染物時(shí)，例如在石油事故發(fā)生區(qū)域，就要以TPH、LNAPL為指標(biāo)對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境污染情況進(jìn)行分析。

（六）勘察樣本的檢測與試驗(yàn)

在樣品采集、保存、運(yùn)輸工作完成之后，就可以開展檢驗(yàn)工作。首先，要分析污染物中的污染源，比如分析污染物的來源，是工廠廢水排放、石油事故、還是化工廠廢物排放等；其次，對土壤的物理性質(zhì)進(jìn)行分析；最后，要分析樣本的含水量、液體指數(shù)、有機(jī)物含量等。

（七）污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察技術(shù)要點(diǎn)

在各項(xiàng)工作開展過程中，要重點(diǎn)關(guān)注土壤和地下水的污染情況，這也是勘察工作的核心。在對該區(qū)域污染情況進(jìn)行調(diào)查時(shí)，要合理設(shè)置勘察點(diǎn)，勘察的主要內(nèi)容包括含水層、土壤污染嚴(yán)重程度，如果收割含水層擁有較強(qiáng)的承壓性，那么在井深勘察中就要對井進(jìn)行有效的檢查。在對含水層進(jìn)行取樣時(shí)，需要做好以下幾個(gè)方面。（1）合理確定取樣深度；（2）如果確定是地下水污染，那么就需要采集地下水樣品；（3）可以在上層和表層之間設(shè)置水樣品采集點(diǎn)；（4）合理設(shè)置土壤樣品采集點(diǎn)。

四、污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察技術(shù)的實(shí)踐分析

（一）布置勘察工作

以某污染廠為例，該污染廠北部地區(qū)地勢較低，整體來看地形坡度大，在布置監(jiān)測點(diǎn)之前，需要對周圍環(huán)境展開全面調(diào)查，考察內(nèi)容包括污染源、污染類型、污染程度、污染治理方法等；在對現(xiàn)場進(jìn)行勘察時(shí)，要確?？辈禳c(diǎn)布置的合理性；其次，要確保樣品選擇具有代表性，不能只在某一單獨(dú)區(qū)域選取，而是在多個(gè)地區(qū)，選取三份以上的樣品，這樣能夠保證檢測結(jié)果的真實(shí)性。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，污染場地環(huán)境水文地質(zhì)勘察的樣本數(shù)量至少要在21個(gè)以上，其中16個(gè)都為土壤樣本，5個(gè)水樣本。

（二）勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍

在污染場地環(huán)境現(xiàn)場應(yīng)用勘察技術(shù)，能夠讓有關(guān)人員全面了解該區(qū)域的水文地質(zhì)情況以及污染嚴(yán)重程度，在對當(dāng)前情況進(jìn)行全面分析和總結(jié)之后，需要確定污染源以及造成大面積污染的原因，所勘察的內(nèi)容不僅包括地表，還要涵蓋地下水的部分。除此之外，勘查技術(shù)的應(yīng)用一方面能夠檢測當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境，還能夠讓技術(shù)人員了解土壤受污染情況，并對其進(jìn)行評價(jià)，從而確保防治計(jì)劃的合理性。

（三）勘察工作內(nèi)容

在勘查工作開展的過程中，首先要前往現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，明確了解污染場地的實(shí)際情況與歷史演變進(jìn)程，分析污染源頭、類型、方式、嚴(yán)重程度以及其他相關(guān)因素。其次，對水文地質(zhì)條件展開深入研究，主要包括地下水位、流速、分布情況等。在此，調(diào)查該片區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)，并將重點(diǎn)放在土壤情況、環(huán)境質(zhì)量等方面。最后，將所有結(jié)果和信息進(jìn)行收集和整理，在此基礎(chǔ)上制定完善的治理方案，保證方案的可行性和針對性。

（四）勘察工作階段

在對污染場地環(huán)境水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查時(shí)，應(yīng)將整體工作分為確定調(diào)查階段和詳細(xì)調(diào)查階段這兩個(gè)部分。在確定調(diào)查階段，要收集和污染場地環(huán)境有關(guān)的所有信息數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行整理和分析，明確掌握污染類型、嚴(yán)重程度等，并以此作為重要參考依據(jù)來確定調(diào)查所需要使用的方法。隨后參考得到的信息數(shù)據(jù)，展開對樣品的分析，為后續(xù)工作的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在詳細(xì)調(diào)查階段，應(yīng)準(zhǔn)確識別污染并取樣進(jìn)行分析，評估污染風(fēng)險(xiǎn)，全方位的進(jìn)行污染場地環(huán)境的調(diào)查以及分析工作。

（五）勘察技術(shù)應(yīng)用步驟

首先，有關(guān)人員需要全面收集該區(qū)域的污染情況；其次，對污染物的性質(zhì)、危害、為人們健康生活帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評估，從而合理調(diào)整評估流程。在樣品采集和勘察的過程中，對技術(shù)人員計(jì)算能力、數(shù)據(jù)分析能力也有較高要求，這也是評價(jià)污染場地風(fēng)險(xiǎn)高低的重要手段。首先，要對污染場地的綜合性質(zhì)進(jìn)行考察；其次，根據(jù)得到的結(jié)果，對該地區(qū)的地下水情況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，從而確定修復(fù)方法。

（六）勘察得到的結(jié)果

首先，要對污染物采集結(jié)果進(jìn)行勘察，根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，在勘察污染場地的水文地質(zhì)環(huán)境時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注調(diào)查中出現(xiàn)的主要污染物和其含量，比如苯化合物、鹵代烴等。其次，調(diào)查該區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)環(huán)境。根據(jù)該污染廠所處的地區(qū)，在調(diào)查后可發(fā)現(xiàn)混合礫石是主要地質(zhì)，通常地質(zhì)層中靜態(tài)水位的深度在4.5m左右，在污染場地環(huán)境下，水位深度會發(fā)生一定變化，且地下水濃度、土壤滲透性等都會產(chǎn)生改變。不僅如此，在季節(jié)變化過程中，地下水的深度、分布影響也比較明顯，尤其是潛水區(qū)的水位不具有連貫性。最后，在監(jiān)測勘察了污染場地環(huán)境中污染面積以及分布情況之后可以得知，該地區(qū)周圍地形比較高，受到污染的影響，第三系屋頂深度也發(fā)生了一定變化。

（七）污染場地環(huán)境的治理

在對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行全面考察后，技術(shù)人員能夠了解該地區(qū)的大致污染情況，隨后可以根據(jù)現(xiàn)場特點(diǎn)來制定合理的環(huán)境污染治理措施。具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。首先，合理制定污染防治計(jì)劃，根據(jù)實(shí)際情況采取恰當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行治理；其次，對污染源出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，可采用調(diào)查、研究等多種方式，了解當(dāng)?shù)匚廴疚锏奈锢?、化學(xué)形式，便于后續(xù)治理的開展；再次，了解當(dāng)?shù)丨h(huán)境的實(shí)際特點(diǎn)，包括土壤特點(diǎn)、地下水特點(diǎn)等；最后，在治理過程中，要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，同時(shí)還要保證治理方法能夠落到實(shí)處。

結(jié)語：總而言之，我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程，對水資源、土地資源都造成了較大破壞和污染。為了盡可能減少環(huán)境破壞對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，就需要著重關(guān)注污染地區(qū)的水環(huán)境情況，全面開展勘察工作，要充分意識到該工作的重要性。在污染場地環(huán)境水文勘察工作進(jìn)行的過程中，要明確勘察目標(biāo)。制定合理的勘察計(jì)劃，創(chuàng)新勘察技術(shù)，從而保證污染治理的科學(xué)性，為我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)、污染場地勘察事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。