礦山污染環境水文地質勘查技術的應用研究

劉 偉

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

礦山污染場地環境與水文地質勘查工作具體來看需要通過收集大量資料，并對污染區域的類型與內容進行整合處理，并確定礦山場地內的污染情況。而污染場地的取樣分析與勘查階段也是完成這項工作的前提條件。例如對污染場地的變化情況與地下水分布情況的考察都可以包含在勘查內容當中，并根據實際的勘查結果來提出針對性的治理措施。

1 污染場地環境水文地質勘查的具體內容

勘查工作整體上分為三個不同階段，即污染類型識別、采樣分析與風險評估。相比于以往的勘查內容，它不僅要求對場地內的環境情況進行充分了解，還需要對地下水質量、土壤質量、污染情況進行掌握。我國在近年來的管理也針對技術需要和工作流程進行了合理規劃，為勘查工作提供必要的參考。從內容來看，可以從以下兩個方面展開。

1.1 主要工作

主要工作包含對污染場地環境的水文地質狀況的勘查，例如地下水的動態變化、流速等；此外還包括主要污染的分布情況與污染來源，并對環境進行考察評價。

1.2 具體流程

從勘查流程來看，需要在勘查資料的基礎上進行取樣和檢測分析，最終根據風險評估結果給出參考意見。具體流程應從水質與土質兩方面展開，并對環境進行特殊分析后，記錄污染環境修復值，制定合理的改進措施。

2 勘查技術要求

2.1 勘探點規劃

勘探點規劃是勘查階段的首要工作，具體來看可以對礦山土壤采樣點與地下水監測點進行合理設置。對于一些污染區域或潛在的污染區域，應該視情況增加勘探點數量，尤其是地下水污染區域，應設置3個以上的地下水監測井。一般情況下，可以通過網格分布與加密分布的方式來進行布置，可以適用于一些污染區域較為寬廣的場地內。

2.2 采樣要求

對于樣品的采集需要符合國家的相關制度與規范，針對不同類型的礦山污染物與污染區域，應該選擇不同的采樣設備。例如對礦產的采樣，需要考慮到不同礦層中的不同采樣模式。以含水層礦產為例，表層采樣點的深度需控制在1m，從而保障隔水層與礦層之間的合理性。如果厚度在5m以上，那么需要考慮使用測試儀器來確定具體的采樣方案，如隔水層鉆孔可以不通過建井的方式完成，鉆孔深度也不需要超過隔水層。在采樣工作結束之后，應該立即對設備進行清理，主要防止樣品被外界因素影響質量。

2.3 試驗要點

樣品試驗方面，由于污染物的特殊試驗要求，對于污染物質的分析和識別工作需要高度重視，具體來看，包括LNAPL、TPH等物質的分析應該成為重點，此外，土壤取樣工作中的顆粒檢測、含水量與滲透系數分析、孔隙比同樣是試驗的關鍵內容[1]。

3 水文地質勘查技術的具體應用

3.1 勘查方案設置

方案設置的具體內容是對勘查模式與勘查工作量進行布置。實際勘查階段則可以增設監測井采取樣品，在污染物檢測中選取不同的土樣進行性質測試[2]。但需要注意的是勘查方案設計應結合風險評價，例如污染物在水中或大氣中的潛在危險因素。

3.2 概念模型與污染信息分析

概念模型即對場地概念模型的分析，在調查過程中需要先對場地地理位置進行分析，然后進行場地模擬，判斷是否還缺失部分資料，采取相應的方案獲取。污染信息分析則是對特征污染物的理化性質進行研究，包括溶解性、毒性、熔點、沸點等。例如四氯化碳，可以通過生物與非生物模式脫氯，則反應過程中的方程式就是信息分析的主要內容。在部分勘查工作當中，還需要明確污染深度與修復體積。

3.3 環境勘探與水文地質鉆探技術

環境勘探工作主要指地球物理勘探方案，例如高密度電阻法與瞬變電磁法。對于松散層可以用泥漿作為沖洗液。一般情況下完整的礦層，粘性土需要大于70%，礦層土大于30%。鉆進過程中要對泛漿顏色、冒氣、聲響等情況進行詳細記錄，結合污染物特征與水文地層性質來選擇合理的鉆探器械[3]。

4 案例分析

某污染場地處平原與丘陵間的復雜地勢區域，地形存在一定坡度，該地區礦山開發成為資源站，具體建筑結構包括居住區、辦公區、儲備區。由于儲備區長發生過資源受熱爆破問題，導致環境出現污染，礦產資源成為主要的污染物。

勘查人員在了解污染的基本情況后布置了監測礦井進行采樣，然后對礦產進行污染物檢測。結果表明，礦產中伴有刺激性氣味，部分礦產中有油狀物出現。污染場地的土壤結構為粉土與粉質粘土，而區域內的土質透水性能較低，加上地形起伏變化，影響到了建筑結構。因而該地區的修復方案需要結合污染物化學性質來選擇修復方式。具體來看可以使用化學改良劑，將重金屬物質轉變為難溶性物質。如果土壤偏酸性，則可以提升土壤的pH值，控制重金屬的大量累積。相比于傳統方案，該方案的反應速度較快，且污染物作用范圍非常廣泛，對于一些含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質，都可以起到相對顯著的降解效果。

5 結語

環境水文地質的勘查需要結合礦山區域內的風險評價來規劃合理的特征參數進行修改，在實際勘查的過程當中也需要結合污染物的實際特征來進行風險評估，確定污染情況后再設計修復方案。而污染場地環境水文地質的勘查工作，側重點也體現在勘查物的代表性與水土真實情況，因此，在實際勘查中需要做好質量保障工作，例如根據污染狀況設置的水質監測井，可以保障監測數據的真實性與有效性，在未來保障污染區域能得到快速治理。