研究重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)

錢(qián) 龍，李金超

當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題是世界各個(gè)國(guó)家高度關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，環(huán)境質(zhì)量對(duì)于人類(lèi)的發(fā)展以及社會(huì)文明的推進(jìn)起到了直接性的影響作用。伴隨我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速向前發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷提高，但是一些重金屬污染問(wèn)題表現(xiàn)越來(lái)越嚴(yán)重，如果沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)控制很容易造成比較嚴(yán)重的水土破壞情況，對(duì)人們的身體健康以及居住環(huán)境等形成比較嚴(yán)重的影響。要想從根本上控制重金屬污染問(wèn)題，需要對(duì)重金屬污染場(chǎng)地展開(kāi)全面的水文地質(zhì)勘察工作，有效保證重金屬污染問(wèn)題得到全面控制。結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)水文地質(zhì)勘察工作的發(fā)展情況，對(duì)相關(guān)工作成果展開(kāi)全面總結(jié)和分析，從中可以看出重金屬污染，場(chǎng)地水面地質(zhì)勘查工作過(guò)程中所表現(xiàn)出的重要性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，通過(guò)使用水文地質(zhì)勘察工作，可以進(jìn)一步確認(rèn)場(chǎng)地區(qū)域范圍內(nèi)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(dāng)前的土地環(huán)境質(zhì)量，推進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展；第三，可以有效防止重金屬污染，場(chǎng)地對(duì)周?chē)用裨斐缮眢w健康影響。

1 水文地質(zhì)勘察的意義

水文地質(zhì)勘察可以了解勘察區(qū)域地下水的水質(zhì)、水量和分布狀況，了解地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件，為水文地質(zhì)研究提供詳細(xì)資料。相關(guān)技術(shù)人員要根據(jù)水文地質(zhì)條件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的分析和研究，并根據(jù)水文地質(zhì)實(shí)際情況和相關(guān)工程建設(shè)的要求，開(kāi)展工程施工工作，減少工程建設(shè)項(xiàng)目的成本，提高工程建設(shè)的效率和質(zhì)量。

2 重金屬污染問(wèn)題的形成原因

2.1 鎘污染問(wèn)題分析

在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，由于我國(guó)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(dòng)中，地下水內(nèi)部的鎘元素含量不斷增多，其中有色金屬在開(kāi)采過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)排放出大量的廢氣、廢水以及固體廢棄物等，并且通過(guò)使用鎘肥料會(huì)造成肥料內(nèi)部的鎘元素，直接通過(guò)外部的水體滲透到土壤內(nèi)部，進(jìn)而造成比較嚴(yán)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(guò)各種植被合同作物帶入到人的身體當(dāng)中之后，會(huì)對(duì)人們的身體健康造成比較嚴(yán)重的影響，會(huì)出現(xiàn)各種疾病甚至是癌癥等。

2.2 汞金屬污染問(wèn)題

重金屬作為工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中非常重要的原材料，在工業(yè)生產(chǎn)工作過(guò)程中會(huì)生成大量的汞廢水、廢渣，工業(yè)冶煉生產(chǎn)活動(dòng)中會(huì)釋放出大量的含汞氣體，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些含有汞元素的廢水、廢氣、殘?jiān)龋绻@些物質(zhì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)正確的處理，直接排放到外部的土壤或者是河流當(dāng)中，會(huì)造成比較嚴(yán)重的重金屬汞污染情況。同時(shí)在一些農(nóng)作物肥料的使用過(guò)程中，很多生產(chǎn)廠家通過(guò)在化肥當(dāng)中添加大量的汞元素作為原材料，農(nóng)民在進(jìn)行農(nóng)耕過(guò)程中將大量含有汞的肥料直接撒到田地內(nèi)部，造成比較嚴(yán)重的重金屬污染問(wèn)題。根據(jù)國(guó)家的重金屬污染控制工作標(biāo)準(zhǔn)，共低于0.001mg/L 的地下水，可以實(shí)現(xiàn)正常使用，但是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中所出現(xiàn)的大量汞元素，在進(jìn)入到地下水環(huán)境之后會(huì)造成比較嚴(yán)重的水污染情況，造成水土內(nèi)部會(huì)含有超標(biāo)的汞元素，對(duì)人們的身體健康以及土壤環(huán)境質(zhì)量造成比較嚴(yán)重的影響。

2.3 錳元素污染問(wèn)題分析

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

2.4 鈉元素污染問(wèn)題分析

鈉元素在自然界中分布廣泛，鈉元素化學(xué)性質(zhì)活潑。如果人們?cè)谡Ｉ钪袛z取標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的鈉元素，不會(huì)對(duì)人的生命健康造成威脅，但是如果鈉含量攝入過(guò)多，人們會(huì)由于鈉污染而導(dǎo)致中毒，水文地質(zhì)專(zhuān)家學(xué)者們由于水文地質(zhì)勘測(cè)的需要，常常會(huì)不顧危險(xiǎn)而進(jìn)行地下水的勘察。部分地下水中存在氰化鈉，相關(guān)人員在對(duì)地下水進(jìn)行勘察和研究時(shí)，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(xì)胞受到損害，對(duì)相關(guān)研究人員的身體健康和安全造成威脅。

2.5 銅元素污染問(wèn)題分析

銅是生命所必需的微量元素，但過(guò)量的銅對(duì)人體和動(dòng)植物都具有不利影響，且銅對(duì)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(huì)將礦石中的銅元素帶入到地下水中，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，銅元素在地下水中會(huì)形成難以凈化的固體物質(zhì)。地下水的銅元素含量應(yīng)不大于1mg/L，但是目前很多地下水的銅元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此標(biāo)準(zhǔn)。

3 重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用策略分析

3.1 重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察工作流程

通過(guò)上述分析重金屬污染物的組成成分之后，需要對(duì)重金屬污染場(chǎng)地展開(kāi)全面的水文地質(zhì)勘察工作，分析水文地質(zhì)條件的污染程度并且對(duì)其進(jìn)行有效處理。當(dāng)前重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)條件勘察工作過(guò)程中，主要的工作流程包含以下幾個(gè)方面：

第一，是對(duì)勘察工作內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)，主要工作內(nèi)容包含初步考察重金屬污染物的場(chǎng)地分布情況，通過(guò)使用當(dāng)前相關(guān)資料信息實(shí)現(xiàn)綜合分析和判斷，然后要有效做好實(shí)地考量工作，確認(rèn)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(chǎng)地的具體污染情況以及重金屬的污染類(lèi)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(xué)詳盡的勘察工作；第二，需要全面了解和掌握污染場(chǎng)地區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)條件和水文條件構(gòu)成情況。第三，需要針對(duì)污染場(chǎng)地歷史地質(zhì)條件情況進(jìn)行分析和研究，并且準(zhǔn)確獲取污染場(chǎng)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(chǎng)地的水文地質(zhì)條件，對(duì)地下水體的分布范圍以及具體的流向進(jìn)行確認(rèn)。第五，在完成上述功能任務(wù)之后，需要全面評(píng)估和分析重金屬污染，場(chǎng)地存在著各種生態(tài)環(huán)境破壞性風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，同時(shí)提出針對(duì)性的控制策略來(lái)加以解決。通過(guò)上述內(nèi)容分析可以看出，現(xiàn)階段重金屬污染，場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察工作的主要內(nèi)容，是使用大量信息資料作為基礎(chǔ)，全面了解和掌握污染場(chǎng)地的基礎(chǔ)構(gòu)成情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查工作展開(kāi)取樣和分析，有效獲取環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作結(jié)果以及相關(guān)的治理工作策略。

3.2 重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)方法

以現(xiàn)階段重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)作為研究工作基礎(chǔ)，通過(guò)加入創(chuàng)新性技術(shù)和理論研究?jī)?nèi)容，實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)的全面優(yōu)化和完善。在進(jìn)行重金屬污染場(chǎng)地的水平地質(zhì)條件勘察工作當(dāng)中，其重點(diǎn)和難點(diǎn)工作的內(nèi)容主要是評(píng)估水文地質(zhì)勘察工作的信息與結(jié)果，勘察所用的技術(shù)與方法，針對(duì)這兩方面工作內(nèi)容展開(kāi)更加詳細(xì)的分析和改進(jìn)，為重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

首先，需要全面評(píng)估重金屬污染場(chǎng)地的水文地質(zhì)勘察工作內(nèi)容。由于其中的一些細(xì)節(jié)性問(wèn)題經(jīng)常會(huì)被工作人員所忽略，在評(píng)估工作過(guò)程中需要先對(duì)水文地質(zhì)評(píng)估內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮和分析，同時(shí)在評(píng)估過(guò)程中如果遇到一些地質(zhì)條件構(gòu)成比較復(fù)雜的條件下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水文地質(zhì)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(wèn)題，造成一些勘查工作被動(dòng)問(wèn)題的產(chǎn)生。其次，由于當(dāng)前重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、勘察技術(shù)的使用相對(duì)比較落后，整個(gè)勘察工作量相對(duì)較大，同時(shí)前期的經(jīng)濟(jì)成本投入量相對(duì)較高，對(duì)此類(lèi)問(wèn)題提出了以下幾點(diǎn)優(yōu)化改進(jìn)方法：

第一，需要對(duì)重金屬污染場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面勘察和評(píng)估。對(duì)于評(píng)估重金屬污染場(chǎng)地的水文地質(zhì)勘察工作結(jié)果需要進(jìn)行嚴(yán)格審核，并且對(duì)重金屬污染場(chǎng)地可能會(huì)出現(xiàn)的生態(tài)危害問(wèn)題進(jìn)行全面預(yù)測(cè)，有效提出針對(duì)性的控制工作策略來(lái)加以解決。與此同時(shí)，污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察工作的實(shí)施，需要有效結(jié)合實(shí)際工作情況，全面了解水文地質(zhì)條件的構(gòu)成形式，并且要準(zhǔn)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(duì)工程項(xiàng)目所產(chǎn)生的影響，合理評(píng)價(jià)不同地質(zhì)環(huán)境下的水土污染問(wèn)題。

第二，需要制定出科學(xué)合理的重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)條件勘察工作計(jì)劃，為了全面加強(qiáng)污染場(chǎng)地勘察分析工作結(jié)果的科學(xué)性與合理性，在污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察技術(shù)的使用工作過(guò)程中，需要建立起科學(xué)完善的勘察技術(shù)使用工作策略，并且全面提高勘察工作效率，類(lèi)似于重金屬污染環(huán)境條件，以及地質(zhì)條件勘察等多方面內(nèi)容，均屬于水文勘察工作當(dāng)中的重點(diǎn)工作部分，需要使用更加科學(xué)有效的勘查技術(shù)方法，有效保證最終勘查工作結(jié)果的精確性。

第三，由于重金屬污染場(chǎng)地各個(gè)不同區(qū)域的地質(zhì)條件處于動(dòng)態(tài)的變化狀態(tài)下，因此需要在重金屬站場(chǎng)地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)定過(guò)程中，在重金屬污染場(chǎng)地監(jiān)測(cè)點(diǎn)未設(shè)定工作過(guò)程中，所有的監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要保證均勻分布，同時(shí)為了進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置工作的科學(xué)性與合理性。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)以下幾個(gè)方面問(wèn)題加以重視：首先，需要對(duì)監(jiān)測(cè)井的深度大小進(jìn)行合理設(shè)定和水文勘察技術(shù)相比，在使用工作優(yōu)勢(shì)方面表現(xiàn)非常明顯，可以通過(guò)使用重金屬污染場(chǎng)地地質(zhì)含水層的實(shí)際情況，有效確認(rèn)監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)工作方法，通過(guò)使用加密式布設(shè)和網(wǎng)格式布設(shè)工作形式，還需要保證和重金屬污染場(chǎng)地之間的水文地質(zhì)條件之間進(jìn)行深度融合，以此來(lái)有效保證監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量和效果。

第四，重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察過(guò)程中的樣本采集與存儲(chǔ)，表層土壤采樣時(shí)，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(huì)選取1.5cm 內(nèi)的土壤當(dāng)作主要的采集對(duì)象，在采集樣本時(shí)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(chǎng)地水文樣本的采集最重要的是采集地下水，最佳的采集時(shí)間是監(jiān)測(cè)井進(jìn)行洗井之后的兩個(gè)小時(shí)，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(chǔ)樣本。

第五，要想使重金屬污染場(chǎng)地水文地質(zhì)勘探工作的有效開(kāi)展，就要加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用衽c相關(guān)工作人員環(huán)保觀念和意識(shí)的培養(yǎng)，使其認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)、水文地質(zhì)保護(hù)的重要性和意義，從而提高相關(guān)人員在重金屬污染場(chǎng)地開(kāi)展水文地質(zhì)勘探工作的積極性。合理安排水文地質(zhì)勘探工作內(nèi)容和目標(biāo)，從環(huán)保的角度出發(fā)，對(duì)金屬污染場(chǎng)地進(jìn)行水文地質(zhì)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(duì)環(huán)境保護(hù)的資金投入，完善環(huán)境防治標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)環(huán)境保護(hù)政策，從而促進(jìn)環(huán)境保護(hù)措施的順利開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)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(shù)

熱處理技術(shù)是進(jìn)行土壤重金屬污染治理工作過(guò)程中的重要方法之一，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際使用過(guò)程中，主要針對(duì)一些容易揮發(fā)的重金屬物質(zhì)，所造成的土壤污染問(wèn)題進(jìn)行處置。比如，比較常見(jiàn)的金屬汞污染問(wèn)題等通過(guò)熱處理工作方法，主要是通過(guò)熱蒸汽升溫的處理工作方法，將被金屬汞污染的土壤進(jìn)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(shí)對(duì)金屬汞進(jìn)行重新回收和使用，這種熱處理工作方法在實(shí)際工作過(guò)程中比較簡(jiǎn)單，可以全面提高重金屬的處理工作效率和質(zhì)量，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬物質(zhì)展開(kāi)重復(fù)性使用，有效建立起循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。

4.2 改土技術(shù)

改土技術(shù)方法在重金屬污染物處理過(guò)程中應(yīng)用效果比較明顯，改土處理技術(shù)主要是將狀態(tài)良好的土壤，對(duì)已經(jīng)被重金屬形成污染的土壤進(jìn)行替換，通過(guò)這一方法可以有效避免重金屬元素，對(duì)農(nóng)作物形成比較嚴(yán)重的污染性問(wèn)題，不會(huì)對(duì)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(dāng)中，無(wú)法在一些大面積的土壤重金屬污染物處理工作中進(jìn)行使用，但是這種改土處理技術(shù)仍然具有一定的科學(xué)實(shí)用價(jià)值，可以通過(guò)向其中加入一些有機(jī)物含量相對(duì)較高的土壤，保證農(nóng)作物的生長(zhǎng)具有更多的養(yǎng)分。

4.3 植被修復(fù)技術(shù)方法

植被修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染物治理工作中應(yīng)用效果非常明顯，通常情況下主要是通過(guò)萃取、揮發(fā)和固定三種不同形式，對(duì)重金屬污染物進(jìn)行有效治理，其中萃取技術(shù)的使用主要是運(yùn)用金屬對(duì)植被所形成的高富集性特點(diǎn)，可以保證重金屬物質(zhì)在植物體當(dāng)中進(jìn)行積累，可以有效控制土壤環(huán)境當(dāng)中的重金屬含量大小。根據(jù)相關(guān)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(guò)植被對(duì)超量重金屬元素進(jìn)行吸收，并不是植被自身所具有的功能，而是通過(guò)使用添加折合劑來(lái)進(jìn)行處理。在受到重金屬污染的土壤當(dāng)中，通過(guò)向其中添加弱有機(jī)酸，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的全面修復(fù)。

4.4 微生物修復(fù)處理技術(shù)

微生物修復(fù)處理技術(shù)，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(guò)使用活體蚯蚓，對(duì)土壤內(nèi)部的重金屬物質(zhì)進(jìn)行全面吸收，通過(guò)這種處理方法可以進(jìn)一步降低重金屬物質(zhì)在土壤當(dāng)中的含量大小，降低對(duì)土壤的破壞性效果。與此同時(shí)，通過(guò)微生物處理可以進(jìn)一步改善土壤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，提高土壤的透氣性效果，更加有利于提高農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)量。除此之外，還可以將汞細(xì)菌放在土壤內(nèi)部進(jìn)行大量繁殖，并且向其中加入媒介物質(zhì)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)這種微生物處理方法，可以實(shí)現(xiàn)將土壤當(dāng)中的金屬汞轉(zhuǎn)化成氧化汞，有效降低金屬汞所產(chǎn)生的毒性效果，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)土壤環(huán)境的污染問(wèn)題治理。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，重金屬污染物對(duì)土壤所產(chǎn)生的污染危害相對(duì)較大，如果沒(méi)有得到有效的修復(fù)和處理，隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，會(huì)直接影響到土壤的整體質(zhì)量，并且對(duì)該區(qū)域的農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量以及水體質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。因此，相關(guān)工作單位必須要對(duì)重金屬污染修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行更深入研究和分析，提出針對(duì)性的改進(jìn)工作方法，保證重金屬污染修復(fù)技術(shù)得以有效運(yùn)用，全面提高重金屬污染土壤的修復(fù)工作效果。