污染場(chǎng)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(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊(duì)， 山西 太原 030031）

引言:污染場(chǎng)地這一概念較為簡(jiǎn)單，就是因?yàn)槎逊e、存放、處置以及遷移等多種方式來承載某些有害物質(zhì)，對(duì)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(chǎng)地環(huán)境調(diào)查屬于污染場(chǎng)地管理與控制的前提與基礎(chǔ)，通過調(diào)查要為污染場(chǎng)地相關(guān)管理工作的落實(shí)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(chǎng)地環(huán)境調(diào)查有關(guān)工作科學(xué)落實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)，它對(duì)于污染場(chǎng)地治理相關(guān)工作的有序、穩(wěn)步開展具有極為重要的價(jià)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(duì)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(dòng)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(dòng)，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(duì)方案與措施，及時(shí)恢復(fù)已遭受污染的各類場(chǎng)地環(huán)境。

2 污染場(chǎng)地水文勘察的重要性

近年來，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)總體而言逐步好轉(zhuǎn)，國(guó)內(nèi)工業(yè)也獲得了質(zhì)的發(fā)展。然而，隨著我國(guó)工業(yè)迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)污染問題也愈發(fā)突出，總體形勢(shì)嚴(yán)峻、不容樂觀。此外，我國(guó)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(guó)城市向前發(fā)展的重要因素。如果在某地長(zhǎng)期堆放各類垃圾，卻尚未采取科學(xué)、有效的處理措施，會(huì)造成該區(qū)域環(huán)境遭受污染。如果此地遭受污染，就會(huì)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(shí)情，開展科學(xué)、有效以及合理的勘探活動(dòng)，而且還要基于勘探結(jié)果提出具有針對(duì)性的修復(fù)方案及治理措施，確保污染場(chǎng)地對(duì)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(duì)伍，要結(jié)合自身理論知識(shí)儲(chǔ)備，基于污染場(chǎng)地開展細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目辈旃ぷ鳎送猓€要主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)理念與技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況將先進(jìn)勘察技術(shù)運(yùn)用至污染場(chǎng)地的實(shí)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?shí)情相結(jié)合，確保污染場(chǎng)地的惡劣污染情況得到有效改善與緩解。

3 污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

就筆者調(diào)查得知，調(diào)查評(píng)估程序一共可分成三個(gè)階段，分別是初步調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(diǎn)關(guān)注污染土壤與地下水的勘探、評(píng)估以及調(diào)查工作，因?yàn)閳?chǎng)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(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致勘察工作毫無針對(duì)性，而且組織大面積勘察活動(dòng)還會(huì)造成成本支出昂貴，進(jìn)而引發(fā)經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)現(xiàn)象。所以，有關(guān)部門要先指派人員對(duì)污染源與污染源分布做出精準(zhǔn)了解與掌握，還要基于場(chǎng)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(shí)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(chǎng)踏勘活動(dòng)，要通過上述活動(dòng)，精準(zhǔn)了解與掌握?qǐng)龅噩F(xiàn)場(chǎng)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(yàn)以及室外測(cè)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(shí)更新與調(diào)整實(shí)際勘察方案。與此同時(shí)，還要將整個(gè)勘察環(huán)節(jié)進(jìn)行工作階段界定與劃分，要及時(shí)更新與完善有關(guān)文件。

4 污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察工作要求

在勘察工作的實(shí)際開展中，一方面必須重點(diǎn)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(shí)際落實(shí)中不會(huì)對(duì)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(chǎng)地當(dāng)中的污染物多少都會(huì)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(dòng)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(chǎng)作業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)及個(gè)人必須提升安全防范意識(shí)，在實(shí)際作業(yè)中要穿戴好保護(hù)用具，在密封場(chǎng)所作業(yè)時(shí)，一定要落實(shí)好通風(fēng)防護(hù)措施，有效避免作業(yè)隊(duì)伍吸入或是接觸有毒及有害氣體。

作業(yè)人員在落實(shí)勘察取樣與地下水監(jiān)測(cè)井的建立相關(guān)工作時(shí)，要高度重視對(duì)于鉆探設(shè)備鉆頭與套管的清洗工作。在取樣工作的實(shí)際落實(shí)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(shí)，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(cè)井的實(shí)際建立中，要保證黏土與石英砂的整體安全性，避免對(duì)周邊環(huán)境帶來二次污染。

5 污染場(chǎng)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(shí)土壤終孔深度確定這一工作時(shí)，要重點(diǎn)參考采集場(chǎng)地的地層特性、污染特征以及地層分布等，基于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境開展初步判斷相關(guān)工作時(shí)，可以利用某些檢測(cè)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(shí)還會(huì)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(shí)中，要確定此污染場(chǎng)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(cè)重任的地下水井要根據(jù)所在區(qū)域地下水的實(shí)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?shí)際水文特征以及分布特征。

5.1 現(xiàn)場(chǎng)采樣技術(shù)要求

調(diào)查評(píng)估的重要參數(shù)是水文環(huán)境的勘察工作，同樣它對(duì)于人體和生態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)各種地層的土壤樣品進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，而且還要在此基礎(chǔ)上對(duì)詳細(xì)勘察階段的土壤樣品也要進(jìn)行試驗(yàn)，并據(jù)此參數(shù)進(jìn)行理化分析。在涉及樣品的保存和運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)確保樣品的時(shí)效性，確保結(jié)果的真實(shí)。

用來監(jiān)測(cè)地下水的井建立好之后，工作人員要保證清洗監(jiān)測(cè)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(dòng)水體，因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng)之后會(huì)導(dǎo)致污染物揮發(fā)。

5.2 建井技術(shù)要求

在實(shí)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(cè)井分為單管的一層監(jiān)測(cè)井和單管的多層監(jiān)測(cè)井以及組合式的監(jiān)測(cè)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?shí)際情況建立適合當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)測(cè)井。井孔、填料、井臺(tái)和井管是地下水監(jiān)測(cè)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(cè)的水中，而且一般情況下都會(huì)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(zhǎng)，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(shí)候，最好優(yōu)先考慮那些質(zhì)地堅(jiān)硬的石英砂，且白色的和密度大的最為宜，用球狀的濕潤(rùn)的土來回填以此為止水的材料，回填的材料應(yīng)當(dāng)密實(shí)，以免發(fā)生沉降塌陷。監(jiān)測(cè)井建立完成之后，必須對(duì)監(jiān)測(cè)井的井位坐標(biāo)和井管頂?shù)母叨冗M(jìn)行精確測(cè)量。

5.3 檢測(cè)與試驗(yàn)技術(shù)要求

基于污染場(chǎng)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(cè)試分析活動(dòng)，特別是進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、修復(fù)治理以及風(fēng)險(xiǎn)管控這三階段時(shí)，有關(guān)部門要組織人員基于土工試驗(yàn)方法組織物理力學(xué)有關(guān)的性質(zhì)測(cè)試活動(dòng)，要通過此次測(cè)試活動(dòng)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(cè)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(cè)量時(shí)遭遇多層含水層，這時(shí)負(fù)責(zé)測(cè)量的人員就要組織止水措施，把被測(cè)水層同其余的含水層相隔開。

6 結(jié)語(yǔ)

綜合來說，環(huán)境水文地質(zhì)相關(guān)勘察工作屬于污染場(chǎng)地修復(fù)治理與調(diào)研評(píng)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(shí)際落實(shí)中，有關(guān)人員必須清晰界定并認(rèn)識(shí)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(duì)于場(chǎng)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(chǎng)地開展水文地質(zhì)勘察相關(guān)工作的效率與精準(zhǔn)度。