李 澎
(河北省煤田地質勘查院,河北 邢臺 054000)
近年來,在全球經濟增長放緩和國民經濟結構調整的影響下,國家在地質勘查方面的投入大幅下降,投資重點轉為公益及民生領域,同時社會資金的投入也愈發理性,從而使地勘單位的管理方式和生存模式受到極大沖擊。這就要求地勘單位盡快轉變發展觀念,樹立“大地質”的經營理念,利用自身優勢在國家重點支持的農業地質、城市地質、災害地質、環境地質等領域積極開拓市場[1]。
污染場地修復作為近年來環保領域的重頭戲受到了中央的支持和地方的擁護,并且針對該領域的一系列政策的實施使得場地修復由概念階段迅速進入產業化時期,這就為與污染場地修復緊密相關的地質行業提供了轉型升級的方向。
污染場地修復的全過程可以劃分為兩部分:一是場地環境調查評估,二是污染場地修復管理。其中場地環境調查評估又細分為:污染識別、現場采樣、風險評估三個階段;污染場地修復管理又細分為:修復方案編制、修復實施與環境監理、修復驗收與后期管理三個階段。鑒于地質行業在場地環境調查中的重要作用,現將場地環境調查中的三個階段做進一步的闡述:第一階段場地調查為場地環境污染初步識別與分析,當認為場地可能存在污染或無法判斷時,應進入場地開始第二階段場地調查工作。第二階段場地調查分初步采樣和詳細采樣。初步采樣是通過現場初步采樣和實驗室檢測進行風險篩選。若確定場地已經受到污染或存在健康風險時,則需進行詳細采樣,必要時進行補充采樣分析,確認場地污染的程度與范圍,并為風險評估提供數據支撐,進入第三階段工作。第三階段為風險評估,明確場地風險的可接受程度。根據場地污染狀況,場地環境調查評估工作可以終止于上述任一階段[2]。
污染場地修復產業緊扣國家“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展脈搏,具備著廣闊的前景,而地質行業作為經常同地下環境打交道的行業,對地下環境的探索在技術、理解、認知等方面具備其他行業所不具備的優勢,可將鉆探及地球物理勘查等常用手段應用于場地環境調查階段;可利用前期調查資料結合自身的地質、水文地質經驗對污染場地進行建模,確定后期評價所需的測試指標的清單(包括測試樣品的采集原則、測試類型等),確定污染物的空間展布,進行風險評價并為最終的污染場地的修復治理提供技術支撐;同時還可以利用地球化學手段進行污染場地修復。不僅如此,地質行業對環境監理、修復驗收等階段的項目也是熟門熟路。
污染物(源)和周圍物質在物理場的分布上存在一定的差異,而地球物理方法可通過專業的設備和技術探測地下物理場的分布,因此利用地球物理方法并結合地質、水文等資料進行綜合分析可確定受污染場地的空間展布,進而開展有針對性的修復活動。此外該方法在場地環境調查、監測中具有如下優點:①速度快、效率高、成本低。②施工簡便且適用范圍廣。③信息量大而豐富。④無損檢測。⑤無二次污染。因此該方法在場地污染調查、監測領域得到了廣泛的應用。
污染場地調查工作中慣常采用的地球物理方法包括聲波及千層地震勘探、跨孔電磁波/超聲波CT成像法、高密度電阻率法、綜合物探探井技術等。在實際調查過程中往往需要上述地球物理方法的聯合使用才能得到更為準確的效果。
國內外存在較多將地球物理方法應用于污染場地調查中的案例,如:利用高密度電阻率和瞬變電磁法檢測位于北京市的阿蘇衛、北神樹和安定三個垃圾填埋場的垃圾滲漏液的擴散范圍、擴散深度,取得了滿意的探測結果。
中國環境科學研究院固體廢物污染控制技術研究所采用二維和三維電阻率成像技術,圈定硫酸廢液侵入土壤中的分布范圍、侵蝕深度以及擴散羽流等[3]。王麗娟等[4]利用綜合地球物理方法成功地探測到新疆某氧化塘污水滲漏點。
鉆探方法是現階段取得深部土壤、地下水的樣品進行現場樣品分析、實驗室樣品分析的比較常見的方法,通過鉆探取樣分析可以確定場地的污染物種類、污染物分布及污染程度以及得到風險評估所用的參數。
針對鉆探方法環保部發布的《工業企業場地環境調查評估與修復工作指南(試行)》中對采樣點位布設、采樣數量、采樣深度、樣品保存與運輸等的具體要求作了較為詳細的規定。
同時中國地質調查局水文地質環境地質調查中心依托國家基金項目在該方面作了大量的工作,并積累了較為豐富的經驗,例如鉆探工具的選擇、鉆探過程中的技術要求、取樣原則等,同時還將物探和鉆探聯合起來應用于污染場地調查工作中。
采用地球化學工程技術修復受污染場地的整體思路即依據地球化學原理,充分利用地質體或自然介質的作用,通過對修復材料、修復工藝和控制技術中的關鍵問題的研究,建立具有對重金屬元素有特征吸附、固定、隔離作用的地球化學障,阻斷污染元素向生態鏈的運移。
與傳統物理、化學和生物技術不同,基于地球化學原理和技術的地球化學工程技術,具有成本低,效率高,管理簡單且無二次污染的優點,從而得到了廣泛的應用。譚艷科等[5]以江西龍南某地被稀土采礦廢水污染而廢棄的農耕地為對象,采用地球化學工程技術以黏土礦物等材料對污染土壤進行修復,取得了較為顯著的成效。陳艷芳等[6]以安徽銅陵周邊的受重金屬污染的土壤為研究對象,以天然黏土礦物為主要材料對該區域進行修復,修復后在該區域種植的蔬菜中重金屬含量達到了《食品中污染物限量標準》。
隨著地球物理、鉆探、地球化學等地質行業較為常用的手段廣泛的應用于污染場地修復領域,地質行業積累了豐富的實戰經驗和運作模式較為成熟的隊伍,在逐漸成長起來的污染場地修復市場必將擔負起重大的任務,成為場地修復產業中的主力軍。