研究重金屬污染場地水文地質勘察技術

錢 龍，李金超

當前環(huán)境污染問題是世界各個國家高度關注的重點問題，環(huán)境質量對于人類的發(fā)展以及社會文明的推進起到了直接性的影響作用。伴隨我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速向前發(fā)展，人們的生活質量也在不斷提高，但是一些重金屬污染問題表現(xiàn)越來越嚴重，如果沒有進行及時控制很容易造成比較嚴重的水土破壞情況，對人們的身體健康以及居住環(huán)境等形成比較嚴重的影響。要想從根本上控制重金屬污染問題，需要對重金屬污染場地展開全面的水文地質勘察工作，有效保證重金屬污染問題得到全面控制。結合現(xiàn)階段我國水文地質勘察工作的發(fā)展情況，對相關工作成果展開全面總結和分析，從中可以看出重金屬污染，場地水面地質勘查工作過程中所表現(xiàn)出的重要性表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，通過使用水文地質勘察工作，可以進一步確認場地區(qū)域范圍內重金屬的污染程度，為后續(xù)的重金屬污染治理工作提供保障；第二，更加有助于改善當前的土地環(huán)境質量，推進可持續(xù)性發(fā)展；第三，可以有效防止重金屬污染，場地對周圍居民造成身體健康影響。

1 水文地質勘察的意義

水文地質勘察可以了解勘察區(qū)域地下水的水質、水量和分布狀況，了解地下水的補給、徑流、排泄等水文地質條件，為水文地質研究提供詳細資料。相關技術人員要根據(jù)水文地質條件進行專業(yè)的分析和研究，并根據(jù)水文地質實際情況和相關工程建設的要求，開展工程施工工作，減少工程建設項目的成本，提高工程建設的效率和質量。

2 重金屬污染問題的形成原因

2.1 鎘污染問題分析

在近幾年的發(fā)展過程中，由于我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，工業(yè)產(chǎn)業(yè)工業(yè)發(fā)展速度有了明顯的提升。在工業(yè)生產(chǎn)活動中，地下水內部的鎘元素含量不斷增多，其中有色金屬在開采過程中，經(jīng)常會排放出大量的廢氣、廢水以及固體廢棄物等，并且通過使用鎘肥料會造成肥料內部的鎘元素，直接通過外部的水體滲透到土壤內部，進而造成比較嚴重的重金屬鎘污染情況，如果土壤受到各金屬元素的污染，通過各種植被合同作物帶入到人的身體當中之后，會對人們的身體健康造成比較嚴重的影響，會出現(xiàn)各種疾病甚至是癌癥等。

2.2 汞金屬污染問題

重金屬作為工業(yè)生產(chǎn)活動當中非常重要的原材料，在工業(yè)生產(chǎn)工作過程中會生成大量的汞廢水、廢渣，工業(yè)冶煉生產(chǎn)活動中會釋放出大量的含汞氣體，同時還會產(chǎn)生一些含有汞元素的廢水、廢氣、殘渣等，如果這些物質沒有經(jīng)過正確的處理，直接排放到外部的土壤或者是河流當中，會造成比較嚴重的重金屬汞污染情況。同時在一些農作物肥料的使用過程中，很多生產(chǎn)廠家通過在化肥當中添加大量的汞元素作為原材料，農民在進行農耕過程中將大量含有汞的肥料直接撒到田地內部，造成比較嚴重的重金屬污染問題。根據(jù)國家的重金屬污染控制工作標準，共低于0.001mg/L 的地下水，可以實現(xiàn)正常使用，但是工農業(yè)生產(chǎn)活動當中所出現(xiàn)的大量汞元素，在進入到地下水環(huán)境之后會造成比較嚴重的水污染情況，造成水土內部會含有超標的汞元素，對人們的身體健康以及土壤環(huán)境質量造成比較嚴重的影響。

2.3 錳元素污染問題分析

錳元素盡管是一些植被生長過程中必需的微量元素，但是如果錳元素的存在量超標會造成人體出現(xiàn)錳元素中毒等情況，地下水體當中的二價錳，對于人畜以及水體當中的生物毒性影響相對較小。根據(jù)我們國家的相關控制規(guī)定要求和標準，在一些生活飲用水當中，錳元素的含量最多不能超過0.1mg/L，如果錳元素含量不斷增加會對水土環(huán)境以及人們的身體健康造成比較嚴重的影響。水文地質勘察工作人員，可以通過采取顯色反應的方式，有效判斷水體當中所含有的各種金屬元素，針對錳元素的污染問題需要進行全面控制，防止造成嚴重的污染情況。

2.4 鈉元素污染問題分析

鈉元素在自然界中分布廣泛，鈉元素化學性質活潑。如果人們在正常生活中攝取標準范圍內的鈉元素，不會對人的生命健康造成威脅，但是如果鈉含量攝入過多，人們會由于鈉污染而導致中毒，水文地質專家學者們由于水文地質勘測的需要，常常會不顧危險而進行地下水的勘察。部分地下水中存在氰化鈉，相關人員在對地下水進行勘察和研究時，容易出現(xiàn)鈉污染中毒事故，引起血壓升高，出現(xiàn)水腫，且胃黏膜上皮細胞受到損害，對相關研究人員的身體健康和安全造成威脅。

2.5 銅元素污染問題分析

銅是生命所必需的微量元素，但過量的銅對人體和動植物都具有不利影響，且銅對水生生物的毒性很大。很多礦石含有銅元素，礦石在受到水流的沖刷后，水流會將礦石中的銅元素帶入到地下水中，經(jīng)過化學反應，銅元素在地下水中會形成難以凈化的固體物質。地下水的銅元素含量應不大于1mg/L，但是目前很多地下水的銅元素含量遠遠高于此標準。

3 重金屬污染場地水文地質勘察技術應用策略分析

3.1 重金屬污染場地水文地質勘察工作流程

通過上述分析重金屬污染物的組成成分之后，需要對重金屬污染場地展開全面的水文地質勘察工作，分析水文地質條件的污染程度并且對其進行有效處理。當前重金屬污染場地水文地質條件勘察工作過程中，主要的工作流程包含以下幾個方面：

第一，是對勘察工作內容進行確認，主要工作內容包含初步考察重金屬污染物的場地分布情況，通過使用當前相關資料信息實現(xiàn)綜合分析和判斷，然后要有效做好實地考量工作，確認重金屬污染物勘查工作范圍，全面了解和掌握重金屬污染場地的具體污染情況以及重金屬的污染類型，為后續(xù)的重金屬治理工作提供有效參考和依據(jù)；另一方面，需要充分做好更加科學詳盡的勘察工作；第二，需要全面了解和掌握污染場地區(qū)域范圍內地質條件和水文條件構成情況。第三，需要針對污染場地歷史地質條件情況進行分析和研究，并且準確獲取污染場地污染源的整體分布狀態(tài)。第四，研究和分析重金屬污染場地的水文地質條件，對地下水體的分布范圍以及具體的流向進行確認。第五，在完成上述功能任務之后，需要全面評估和分析重金屬污染，場地存在著各種生態(tài)環(huán)境破壞性風險問題，同時提出針對性的控制策略來加以解決。通過上述內容分析可以看出，現(xiàn)階段重金屬污染，場地水文地質勘察工作的主要內容，是使用大量信息資料作為基礎，全面了解和掌握污染場地的基礎構成情況，根據(jù)現(xiàn)場勘查工作展開取樣和分析，有效獲取環(huán)境風險評價工作結果以及相關的治理工作策略。

3.2 重金屬污染場地水文地質勘察技術的優(yōu)化改進方法

以現(xiàn)階段重金屬污染場地水文地質勘察技術作為研究工作基礎，通過加入創(chuàng)新性技術和理論研究內容，實現(xiàn)污染場地水文地質勘察技術的全面優(yōu)化和完善。在進行重金屬污染場地的水平地質條件勘察工作當中，其重點和難點工作的內容主要是評估水文地質勘察工作的信息與結果，勘察所用的技術與方法，針對這兩方面工作內容展開更加詳細的分析和改進，為重金屬污染場地水文地質勘察工作的順利進行打下良好的基礎。

首先，需要全面評估重金屬污染場地的水文地質勘察工作內容。由于其中的一些細節(jié)性問題經(jīng)常會被工作人員所忽略，在評估工作過程中需要先對水文地質評估內容進行綜合考慮和分析，同時在評估過程中如果遇到一些地質條件構成比較復雜的條件下，經(jīng)常會出現(xiàn)水文地質條件分析工作程度不足，出現(xiàn)地下水環(huán)境產(chǎn)生一些生態(tài)環(huán)境問題，造成一些勘查工作被動問題的產(chǎn)生。其次，由于當前重金屬污染場地水文地質條件、勘察技術的使用相對比較落后，整個勘察工作量相對較大，同時前期的經(jīng)濟成本投入量相對較高，對此類問題提出了以下幾點優(yōu)化改進方法：

第一，需要對重金屬污染場地的水文地質條件進行全面勘察和評估。對于評估重金屬污染場地的水文地質勘察工作結果需要進行嚴格審核，并且對重金屬污染場地可能會出現(xiàn)的生態(tài)危害問題進行全面預測，有效提出針對性的控制工作策略來加以解決。與此同時，污染場地水文地質勘察工作的實施，需要有效結合實際工作情況，全面了解水文地質條件的構成形式，并且要準備好所需要使用的資料信息。從不同的工作角度出發(fā)，基于地下水體環(huán)境對工程項目所產(chǎn)生的影響，合理評價不同地質環(huán)境下的水土污染問題。

第二，需要制定出科學合理的重金屬污染場地水文地質條件勘察工作計劃，為了全面加強污染場地勘察分析工作結果的科學性與合理性，在污染場地水文地質勘察技術的使用工作過程中，需要建立起科學完善的勘察技術使用工作策略，并且全面提高勘察工作效率，類似于重金屬污染環(huán)境條件，以及地質條件勘察等多方面內容，均屬于水文勘察工作當中的重點工作部分，需要使用更加科學有效的勘查技術方法，有效保證最終勘查工作結果的精確性。

第三，由于重金屬污染場地各個不同區(qū)域的地質條件處于動態(tài)的變化狀態(tài)下，因此需要在重金屬站場地監(jiān)測點位設定過程中，在重金屬污染場地監(jiān)測點未設定工作過程中，所有的監(jiān)測點需要保證均勻分布，同時為了進一步加強監(jiān)測點設置工作的科學性與合理性。在進行監(jiān)測點位的設計過程中，需要對以下幾個方面問題加以重視：首先，需要對監(jiān)測井的深度大小進行合理設定和水文勘察技術相比，在使用工作優(yōu)勢方面表現(xiàn)非常明顯，可以通過使用重金屬污染場地地質含水層的實際情況，有效確認監(jiān)測井的深度大小。其次，需要盡可能選擇比較可靠穩(wěn)定的監(jiān)測點設計工作方法，通過使用加密式布設和網(wǎng)格式布設工作形式，還需要保證和重金屬污染場地之間的水文地質條件之間進行深度融合，以此來有效保證監(jiān)測工作質量和效果。

第四，重金屬污染場地水文地質勘察過程中的樣本采集與存儲，表層土壤采樣時，要基于不同地區(qū)土壤間的狀況，適量增加采集深度。通常會選取1.5cm 內的土壤當作主要的采集對象，在采集樣本時取土器必須高于虛土，確保樣品包裝的密封性。重金屬污染場地水文樣本的采集最重要的是采集地下水，最佳的采集時間是監(jiān)測井進行洗井之后的兩個小時，還要替換采集樣本的數(shù)目，按照一井一管的采樣原則，如果是夏季，可以利用干冰袋存儲樣本。

第五，要想使重金屬污染場地水文地質勘探工作的有效開展，就要加強對當?shù)鼐用衽c相關工作人員環(huán)保觀念和意識的培養(yǎng)，使其認識到環(huán)境保護、水文地質保護的重要性和意義，從而提高相關人員在重金屬污染場地開展水文地質勘探工作的積極性。合理安排水文地質勘探工作內容和目標，從環(huán)保的角度出發(fā)，對金屬污染場地進行水文地質勘探，利用污染清理儀器降低污染程度，緩解污染情況，還要增加對環(huán)境保護的資金投入，完善環(huán)境防治標準和規(guī)范，嚴格執(zhí)行相關環(huán)境保護政策，從而促進環(huán)境保護措施的順利開展，實現(xiàn)水文地質以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4 土壤重金屬污染治理工作方法分析

4.1 熱處理技術

熱處理技術是進行土壤重金屬污染治理工作過程中的重要方法之一，該項技術在實際使用過程中，主要針對一些容易揮發(fā)的重金屬物質，所造成的土壤污染問題進行處置。比如，比較常見的金屬汞污染問題等通過熱處理工作方法，主要是通過熱蒸汽升溫的處理工作方法，將被金屬汞污染的土壤進行全面升溫干燥處理，保證金屬汞在高溫條件下快速析出，同時對金屬汞進行重新回收和使用，這種熱處理工作方法在實際工作過程中比較簡單，可以全面提高重金屬的處理工作效率和質量，同時還可以實現(xiàn)對重金屬物質展開重復性使用，有效建立起循環(huán)經(jīng)濟體系。

4.2 改土技術

改土技術方法在重金屬污染物處理過程中應用效果比較明顯，改土處理技術主要是將狀態(tài)良好的土壤，對已經(jīng)被重金屬形成污染的土壤進行替換，通過這一方法可以有效避免重金屬元素，對農作物形成比較嚴重的污染性問題，不會對人們的身體健康造成直接性影響。但是這種土壤處理工作方法，只適用于一些小面積的土壤重金屬污染物處理工作當中，無法在一些大面積的土壤重金屬污染物處理工作中進行使用，但是這種改土處理技術仍然具有一定的科學實用價值，可以通過向其中加入一些有機物含量相對較高的土壤，保證農作物的生長具有更多的養(yǎng)分。

4.3 植被修復技術方法

植被修復技術在土壤重金屬污染物治理工作中應用效果非常明顯，通常情況下主要是通過萃取、揮發(fā)和固定三種不同形式，對重金屬污染物進行有效治理，其中萃取技術的使用主要是運用金屬對植被所形成的高富集性特點，可以保證重金屬物質在植物體當中進行積累，可以有效控制土壤環(huán)境當中的重金屬含量大小。根據(jù)相關數(shù)據(jù)分析可以看出，這是到目前為止研究工作人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在五百多種的植被，具有重金屬元素吸附性效果，通過植被對超量重金屬元素進行吸收，并不是植被自身所具有的功能，而是通過使用添加折合劑來進行處理。在受到重金屬污染的土壤當中，通過向其中添加弱有機酸，可以實現(xiàn)對土壤的全面修復。

4.4 微生物修復處理技術

微生物修復處理技術，在土壤重金屬污染物治理工作中表現(xiàn)出的效果非常明顯，比如可以通過使用活體蚯蚓，對土壤內部的重金屬物質進行全面吸收，通過這種處理方法可以進一步降低重金屬物質在土壤當中的含量大小，降低對土壤的破壞性效果。與此同時，通過微生物處理可以進一步改善土壤的結構性質，提高土壤的透氣性效果，更加有利于提高農作物的實際產(chǎn)量。除此之外，還可以將汞細菌放在土壤內部進行大量繁殖，并且向其中加入媒介物質促進化學反應，通過這種微生物處理方法，可以實現(xiàn)將土壤當中的金屬汞轉化成氧化汞，有效降低金屬汞所產(chǎn)生的毒性效果，間接實現(xiàn)對整個土壤環(huán)境的污染問題治理。

5 結語

綜上所述，重金屬污染物對土壤所產(chǎn)生的污染危害相對較大，如果沒有得到有效的修復和處理，隨著時間的不斷延長，會直接影響到土壤的整體質量，并且對該區(qū)域的農作物產(chǎn)品質量以及水體質量都會產(chǎn)生不同程度的影響。因此，相關工作單位必須要對重金屬污染修復技術的應用進行更深入研究和分析，提出針對性的改進工作方法，保證重金屬污染修復技術得以有效運用，全面提高重金屬污染土壤的修復工作效果。