苗淼 馬延龍
摘 要:污染場地的治理形勢日趨嚴(yán)俊。為準(zhǔn)確、高效的做好污染場地的調(diào)查,本文以GK-180型鉆機為例,以其操作方便快捷的特點,介紹了在不同地層不同污染類型的場地調(diào)查過程中,使用不同的取樣器,以實際經(jīng)驗指導(dǎo)污染場地調(diào)查的鉆探工作實踐。
關(guān)鍵詞:污染場地;GK-180型鉆機;取樣器
中圖分類號:X508 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
引言
污染場地是指因堆積、儲存、處理、處置或其他方式(如遷移)承載了有害物質(zhì)的,對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生危害或具有潛在風(fēng)險的空間區(qū)域,包括土壤和地下水[1]。隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展和礦產(chǎn)資源的無序開采,導(dǎo)致土壤污染非常嚴(yán)重。為切實加強土壤污染防治,逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量,我國于2016年頒布了《土壤污染防治行動計劃》;2019年發(fā)布了《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則(HJ 25.1—2019)》、《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2-2-19)等一系列導(dǎo)則,目的為保障人體健康,保護生態(tài)環(huán)境,加強建設(shè)用地環(huán)境保護監(jiān)督管理,規(guī)范建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查。
污染場地調(diào)查通常分三個階段進(jìn)行:即污染源識別、采樣分析、風(fēng)險評估,其中采樣分析是污染場地調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。污染場地具有污染物遷移深度大、空間分布離散性大、污染物種類多、土壤和地下水可能同時受到不同程度的污染。因此,查明污染源、污染范圍、污染物種類等是污染場地調(diào)查工作的重點,為推動土壤環(huán)境風(fēng)險管控,保障人居環(huán)境安全具有重要意義。然而土壤和地下水的污染狀況只能通過鉆探取樣才能查明,本文基于相關(guān)文獻(xiàn)資料和實際工程經(jīng)驗,梳理了沖擊式鉆機在不同土層性質(zhì)和不同類型污染場地調(diào)查中的應(yīng)用,以指導(dǎo)其在污染場地調(diào)查中的推廣。
1污染場地調(diào)查鉆探采樣質(zhì)量要求
污染場地鉆進(jìn)取樣過程中,應(yīng)選擇無漿液鉆進(jìn),全程套管跟進(jìn),防止鉆孔坍塌和上下層交叉污染;不同樣品采集之間應(yīng)對鉆頭和鉆桿進(jìn)行清洗。每次鉆進(jìn)深度宜為50 cm~150 cm,巖芯平均采取率一般不小于70%,其中,粘性土及完整基巖的巖芯采取率不應(yīng)小于85%,砂土類地層的巖芯采取率不應(yīng)小于65%,碎石土類地層巖芯采取率不應(yīng)小于50%,強風(fēng)化、破碎基巖的巖芯采取率不應(yīng)小于40%。
在鉆進(jìn)取樣過程中,盡量保持土壤的物理原狀性和化學(xué)原狀行,防止原狀土被擾動,污染物發(fā)生揮發(fā)、排氣、氧化還原反應(yīng)等。污染場地鉆進(jìn)取樣的質(zhì)量要求與地塊需要檢測的項目有關(guān),對于需要測定污染土壤的物理和水力性質(zhì)的樣品,需采集原狀土;對于需要測定揮發(fā)性有機物的樣品,必須保證土壤未擾動;對于重金屬和半揮發(fā)性樣品時,應(yīng)盡量保持土壤的原狀性。
2沖擊式鉆進(jìn)取樣技術(shù)
污染場地鉆進(jìn)取樣,在鉆機的選擇方面應(yīng)能夠在相應(yīng)的土體類型中實施順利鉆進(jìn)且能保障土樣不被污染和擾動,本文以GK-180型鉆機為例進(jìn)行探討。鉆機參數(shù)見表1.
GK-180型鉆機能自由切換沖擊與回旋鉆進(jìn),且操作方便,工作原理采用機械傳動,設(shè)計的傳動系統(tǒng)能滿足鉆機工作對轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的要求,具有高效的傳動效率,減少無用功率的消耗。在野外工作中,利用自帶的履帶裝置,可以快速移動點位,操作方便快捷,應(yīng)用液壓系統(tǒng),便于安裝,且能保障裝配精度;所使用的鉆具易于加工,成本低。
3不同類型場地的鉆進(jìn)取樣方法
污染場地調(diào)查鉆探取樣與地質(zhì)鉆探取樣不同,要求在鉆進(jìn)過程中必須是無漿液,除遇水泥地面開孔可以使用回旋鉆探,添加純凈水。開孔完成后,在鉆進(jìn)過程中不能添加沖洗液和冷卻試劑,且不能采取回旋的方式鉆進(jìn)。針對不同的場地類型和采集樣品種類的不同,應(yīng)配備不同的取樣器,常見的取樣器見圖1.
3.1封閉式取樣器
該取樣器口徑有Φ146mm、Φ127mm、Φ108mm三種,長度50~60cm,管削的長度10~15cm。根據(jù)采樣深度和樣品量的不同,可隨意更換。封閉式取樣器主要適用于采集重金屬和半揮發(fā)性有機物土壤樣品。對于不同性質(zhì)的地層均可達(dá)到采樣要求,特別對于采集淤泥中的土壤樣品優(yōu)于其他采樣器。
3.2常規(guī)取樣器
此類取樣器的口徑與封閉式一樣,可以根據(jù)不同的土層情況進(jìn)行更換。該取樣器與封閉式的不同在于側(cè)壁開了兩條縫,縫隙的寬度3~5cm,目的是便于采集揮發(fā)性有機物土壤樣品,當(dāng)取土器提升至地表,可以迅速完成揮發(fā)性有機物土壤樣品的采集,最大限度的保障所采集的樣品代表土壤真實狀況。該取樣器適用于各種不同的地層不同污染類型場地的土壤樣品采集。
3.3半合管取樣器
該取樣器是在前兩種取樣器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,在取樣器的內(nèi)部加裝一個半合管,目的是便于采集原狀土中的揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物和重金屬。加裝半合管的取樣器適合粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂土等含碎石較少得土壤,對于表層土壤以下為卵、礫石層,礫徑大于5cm,土壤含量低于20%的地層不適用,容易造成半合管發(fā)生卷曲。該取樣器適用于有機污染場地的土壤樣品采集。
4 結(jié)論及建議
4.1在污染場地調(diào)查過程中,GK-180型鉆機完全滿足采樣要求,根據(jù)不用的土壤性質(zhì)、不同的采樣要求,進(jìn)行更換取樣器。
4.2 GK-180型鉆機能高效、快捷的完成采樣點位的轉(zhuǎn)移,有助于提高工作效率。
4.3由于在污染場地調(diào)查過程中,污染狀況、施工條件、地層條件等各不相同,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的取樣器。
參考文獻(xiàn):
[1]李廣賀,李發(fā)生,張旭,等.污染場地環(huán)境風(fēng)險評價與修復(fù)技術(shù)體系[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2010:5-8.
通訊作者:
馬延龍,男,水工環(huán)高級工程師,甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院。