水文地質(zhì)勘察在污染場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查中的重要性探討

馬艷軍，魏 強(qiáng)，石 婷，劉 奇，羅 峰

（河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北 滄州 061000）

在近些年來，我國各地區(qū)的城市化進(jìn)程不斷加快，各地區(qū)的工業(yè)發(fā)展速度也在不斷提升。在某些工業(yè)起步較早的地區(qū)當(dāng)中，由于過去落后的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)使得在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的污染廢物無法得到很好的處理，使得這部分污染廢物進(jìn)入了所處地區(qū)的地下水以及土壤當(dāng)中，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了地下水污染以及土壤污染。而且由于這種原因出現(xiàn)的環(huán)境污染大多數(shù)都較為隱蔽，一般情況下很難被發(fā)現(xiàn)，除此以外這樣的污染問題治理起來也是十分復(fù)雜的。所以針對(duì)這樣的污染，如何通過水文地質(zhì)勘察制定出合適的污染治理方案，是當(dāng)前許多地區(qū)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)。

1 水文地質(zhì)勘察的意義

在近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在我國部分城市當(dāng)中的工業(yè)企業(yè)都進(jìn)行了搬遷以及關(guān)閉。但是這些工業(yè)企業(yè)當(dāng)中對(duì)于原所處地區(qū)造成的污染并不會(huì)因?yàn)槠髽I(yè)的搬遷而消失，所以為了將這些被污染的土地及水資源進(jìn)行安全的重復(fù)利用，在進(jìn)行環(huán)境的修復(fù)之前首先應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的環(huán)境調(diào)查。

一般情況下，采取的環(huán)境調(diào)查方式有：分區(qū)布點(diǎn)法、系統(tǒng)布點(diǎn)法以及隨機(jī)布點(diǎn)法。這些調(diào)查方法，主要就是根據(jù)環(huán)境當(dāng)中原有的建筑物對(duì)于土壤產(chǎn)生的影響作為基礎(chǔ)，然后直接進(jìn)行土壤樣本的采集。但是這樣的方式并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)于場(chǎng)地當(dāng)中水文地質(zhì)條件以及土壤實(shí)際情況的深入調(diào)查研究，而且通過這樣的調(diào)查方式還會(huì)出現(xiàn)非常多起不到任何作用的樣本。導(dǎo)致通過這樣方式得出的調(diào)查方案存在著結(jié)果準(zhǔn)確性不足，并且針對(duì)性不強(qiáng)的問題。通過這樣的調(diào)查方式進(jìn)行調(diào)查，所調(diào)查的區(qū)域大多為提前所劃定的區(qū)域內(nèi)部，并沒有考慮到未來場(chǎng)地周邊環(huán)境的變化以及土地使用性質(zhì)的改變。另外，采取這種的調(diào)查方式存在著對(duì)地下水資源進(jìn)行擾動(dòng)的情況，如果在沒有治理好地下水污染的情況下隨意的對(duì)于地下水進(jìn)行擾動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致污染隨著地下水進(jìn)一步擴(kuò)散，使得地下水的下游區(qū)也遭受污染。

所以在進(jìn)行場(chǎng)地的污染調(diào)查之前，進(jìn)行污染場(chǎng)地的水文地質(zhì)勘察是非常有必要的。調(diào)查人員可以通過水文地質(zhì)勘察對(duì)于場(chǎng)地當(dāng)中的土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析判斷，并且還分析出污染場(chǎng)地當(dāng)中，地下水的特征以及流向。在必要的情況下，還可以針對(duì)土壤，以及地下水進(jìn)行專項(xiàng)的調(diào)查。通過抽水注水實(shí)驗(yàn)等方式，研究出在場(chǎng)地當(dāng)中不同深度土壤的滲透性的特點(diǎn)。從而可以分析出污染物在進(jìn)入土壤以及水資源當(dāng)中所發(fā)生的轉(zhuǎn)化以及衰減變化規(guī)律，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建起場(chǎng)地水文地質(zhì)科學(xué)模型，從而針對(duì)性的科學(xué)合理的對(duì)于土壤當(dāng)中探測(cè)點(diǎn)位的位置以及地下水監(jiān)測(cè)井的位置提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。以此減少調(diào)查過程當(dāng)中存在著的無用調(diào)查行為，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于調(diào)查成本的降低以及調(diào)查周期的縮短，確保調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2 水文地質(zhì)勘察的具體作用

2.1 確定場(chǎng)地內(nèi)土層的結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行水文地址的勘察時(shí)，首先就是選擇通過鉆探的方式對(duì)于土壤進(jìn)行樣本的采集從而進(jìn)行科學(xué)研究。然后再進(jìn)行相應(yīng)的巖土實(shí)驗(yàn)，分析土層的內(nèi)部構(gòu)成，以此作為基礎(chǔ)確定出場(chǎng)地內(nèi)部整體的地質(zhì)橫向以及縱向剖面圖和單孔的柱狀圖。

2.2 確定場(chǎng)地內(nèi)地下水的條件

通過在場(chǎng)地內(nèi)部的水文地質(zhì)勘察，可以確定清楚場(chǎng)地當(dāng)中富水層的分布以及深度，并且還可對(duì)于含水層的性質(zhì)厚度以及隔水底板的位置等進(jìn)行確定。然后選擇最具有代表性的區(qū)域進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè)井的設(shè)置并且進(jìn)行相應(yīng)的水文實(shí)驗(yàn)。通過抽水注水的實(shí)驗(yàn)則可測(cè)定出含水層當(dāng)中相關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù)，通過對(duì)于地下水流向流速的變化則可獲取地下水的流向數(shù)據(jù)，從而繪制出地下水的流向圖查明場(chǎng)地內(nèi)部地下水的補(bǔ)給以及徑流情況。然后根據(jù)一系列科學(xué)數(shù)據(jù)利用相應(yīng)的模擬軟件，構(gòu)建出場(chǎng)地內(nèi)部的地下水的科學(xué)模型。

2.3 獲取相應(yīng)的理化性質(zhì)以及相關(guān)參數(shù)

采集場(chǎng)地內(nèi)適量的土壤樣本進(jìn)行室內(nèi)的土工實(shí)驗(yàn)，即可確定場(chǎng)地內(nèi)不同土層的含水率以及土壤的密度、滲透系數(shù)等物理指標(biāo)。再將這些數(shù)據(jù)結(jié)合野外測(cè)定場(chǎng)地當(dāng)中的相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，則可進(jìn)一步的確定含水層當(dāng)中的具體參數(shù)。而且在進(jìn)行水文地質(zhì)勘探時(shí)，還可在室內(nèi)進(jìn)行彌散實(shí)驗(yàn)的開展，模擬污染物在進(jìn)入土壤之后在土層當(dāng)中的橫向以及縱向擴(kuò)散的過程，通過科學(xué)的分析得出污染物擴(kuò)散的彌散系數(shù)，為污染場(chǎng)地的實(shí)際調(diào)查提供相應(yīng)的污染物分布科學(xué)依據(jù)。

3 水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容以及流程

3.1 水文地質(zhì)勘察的具體內(nèi)容

在污染場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作主要就是以確認(rèn)勘察以及詳細(xì)勘察這兩個(gè)工作為主。也就是需要對(duì)于污染場(chǎng)地內(nèi)部進(jìn)行初步的分析調(diào)查，針對(duì)現(xiàn)有的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究從而確定勘察的范圍，掌握清楚污染場(chǎng)地內(nèi)污染存在的面積以及類型。在場(chǎng)地內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)勘察時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)部因?yàn)闅v史變遷而發(fā)生的變化進(jìn)行調(diào)查，并且從多角度的對(duì)于污染場(chǎng)地的環(huán)境整體情況進(jìn)行綜合評(píng)估，然后做出相應(yīng)的科學(xué)評(píng)估報(bào)告從而提供具體的環(huán)境問題解決策略。

3.2 水文地質(zhì)勘探的流程

對(duì)于已經(jīng)存在著污染問題的場(chǎng)地，勘探人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行實(shí)地的實(shí)時(shí)考察，并且根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)部的實(shí)際環(huán)境情況，制定出科學(xué)的勘探方案以及采樣路線流程。針對(duì)受污染的場(chǎng)地內(nèi)部的土壤以及水質(zhì)進(jìn)行取樣分析，從而分析出場(chǎng)地內(nèi)的巖層和水文實(shí)際情況以及受污染的狀況，以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行污染治理修復(fù)方案的制定。

4 進(jìn)行水文地質(zhì)勘探的技術(shù)要求

在進(jìn)行勘探時(shí)，分別需要設(shè)立土壤勘探點(diǎn)以及水文探測(cè)井。對(duì)于存在著的潛在污染區(qū)，則應(yīng)當(dāng)至少設(shè)立三個(gè)勘探點(diǎn)以及三個(gè)探測(cè)井。當(dāng)進(jìn)行詳細(xì)勘察時(shí)可以通過均勻的布點(diǎn)以及針對(duì)性的加密布點(diǎn)進(jìn)行勘探點(diǎn)的布置。當(dāng)對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)部的土壤進(jìn)行采樣時(shí)，如果采樣土層當(dāng)中存在著較大的垂直性差異，則需要對(duì)于土層內(nèi)部不同性質(zhì)的土層分別進(jìn)行采樣工作。在場(chǎng)地當(dāng)中的含水層進(jìn)行采樣時(shí)，需要在含水層的表層、含水層表層和上隔水層之間以及隔水層當(dāng)中進(jìn)行采樣點(diǎn)的布設(shè)。當(dāng)對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)部的土壤物理性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要針對(duì)不同的土壤類型以及不同的污染類型來選擇不一樣的土壤采樣樣本，分別用于土壤物理性質(zhì)的分析以及污染物分析，并且在完成樣品采集后進(jìn)行有效保存，并及時(shí)送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)。

5 水文地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用

5.1 勘察工作的布置

在進(jìn)行勘察工作的布置時(shí)，主要需要對(duì)于確認(rèn)污染階段以及詳細(xì)勘察階段進(jìn)行布置。在對(duì)于污染物進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，必須充分考慮到污染場(chǎng)地的范圍、污染物的種類以及污染分布的實(shí)際情況等因素進(jìn)行勘察工作量的確定，并且根據(jù)實(shí)際的勘察工作量進(jìn)行采樣點(diǎn)的布置和設(shè)計(jì)。然后根據(jù)采樣實(shí)驗(yàn)的實(shí)際需求，進(jìn)行后續(xù)的采樣工作。在完成了對(duì)于污染物的基礎(chǔ)勘察后，就需要進(jìn)入到詳細(xì)勘察的階段。在詳細(xì)勘察階段當(dāng)中，需要有足夠多的監(jiān)測(cè)井進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而獲取更多的樣品。

5.2 污染場(chǎng)地整體的檢測(cè)與試驗(yàn)

在對(duì)于場(chǎng)地進(jìn)行水文地質(zhì)勘察之前還需要對(duì)污染場(chǎng)地整體進(jìn)行檢測(cè)與試驗(yàn)。具體的試驗(yàn)分為土壤試驗(yàn)以及污染物的分析試驗(yàn)。所謂的土壤試驗(yàn)，指的就是將統(tǒng)一地區(qū)當(dāng)中遭受污染前后的土壤進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)比土壤在不同情況下所展示的物理性質(zhì)，從而對(duì)于土壤遭受污染的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)評(píng)估。在對(duì)于污染物進(jìn)行分析時(shí)，在不同的地區(qū)內(nèi)不同的污染物應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的科學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析。

5.3 合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)

在場(chǎng)地當(dāng)中進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置是否合理，直接關(guān)系到了最終的勘察結(jié)果。因此，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置時(shí)一定要選擇科學(xué)合理的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置。而污染場(chǎng)地中的各項(xiàng)信息是隨時(shí)都存在著變化的，所以就需要專業(yè)的科學(xué)技術(shù)手段在不同的區(qū)域當(dāng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置。所以，進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作的專業(yè)技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)合理的運(yùn)用好水文地質(zhì)勘察的科學(xué)技術(shù)，確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置分布均勻且合理。除此以外，為了確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以充分發(fā)揮其作用，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)井的設(shè)置時(shí)應(yīng)當(dāng)注意監(jiān)測(cè)井的深度，根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的深度進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置。

5.4 水文地質(zhì)勘察當(dāng)中樣品的采集

在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程當(dāng)中，要想獲得準(zhǔn)確的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，那么就需要進(jìn)行相應(yīng)的樣品采集。在進(jìn)行土樣采集的時(shí)候，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品采集，在采集過程當(dāng)中往往會(huì)需要用到機(jī)械鉆探以及工鉆探的采集方法，在某些特殊的情況下，進(jìn)行土壤樣品的采集還會(huì)需要用到坑采技術(shù)。在設(shè)置好科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)之后，就需要對(duì)于相應(yīng)的樣品進(jìn)行采集了，并且采集的樣品必須要符合進(jìn)行檢測(cè)的要求才可以避免不必要的浪費(fèi)。在具體土壤采集的過程當(dāng)中，用于取土的機(jī)器頂部應(yīng)當(dāng)高于虛土的高度，避免在進(jìn)行土壤樣品的取樣時(shí)出現(xiàn)虛土落入樣品當(dāng)中污染樣品的情況出現(xiàn)。并且在對(duì)于土壤樣品進(jìn)行保存時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證保存器具擁有較好的的封閉性，并且還應(yīng)當(dāng)盡量減少樣品當(dāng)中其他雜質(zhì)的含量，盡量采取瓶裝的方式對(duì)于采集的土壤樣本進(jìn)行分裝保存。而在進(jìn)行水體樣品的采集時(shí)，必須對(duì)于采集樣品的數(shù)量以及采集時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格把控，做到完成一次水樣采集后立即對(duì)于監(jiān)測(cè)井進(jìn)行洗井，再完成洗井之后再過兩個(gè)小時(shí)方可進(jìn)行下一次的水體樣本采集工作。

5.5 在室內(nèi)檢測(cè)樣品的保存

在對(duì)于污染場(chǎng)地環(huán)境的地質(zhì)分析時(shí)，可以通過水文技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)于采集樣品的有效保存。對(duì)于采集的土壤以及水體樣本要及時(shí)的進(jìn)行封閉，并且在樣品保存器具上還應(yīng)當(dāng)貼上相應(yīng)的標(biāo)簽進(jìn)行分類存放。用于進(jìn)行樣本保存的容器應(yīng)當(dāng)密封處理，然后放置在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中潔凈的容器當(dāng)中，最大的程度上降低外在環(huán)境對(duì)于樣品的影響，從而保證樣品分析檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。并且在進(jìn)行樣品保存時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意保存室內(nèi)的環(huán)境溫度，確保環(huán)境溫度可以符合保存樣品的實(shí)際需求。當(dāng)保存樣品的室內(nèi)溫度達(dá)到20℃以上時(shí)，這個(gè)時(shí)候就需要將樣品進(jìn)行冷藏處理，在完成了樣品的采集后應(yīng)當(dāng)立即將保存采集樣品的容器放置到具有干冰的保溫箱當(dāng)中，確保保溫箱的溫度保持在4℃左右。

5.6 對(duì)于污染場(chǎng)地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及治理對(duì)策的制定

通過一系列的調(diào)查采樣分析監(jiān)測(cè)工作之后，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于場(chǎng)地當(dāng)中污染物的特征以及水文地質(zhì)基本情況有充分的了解，然后結(jié)合污染場(chǎng)地的實(shí)際情況就可做出相應(yīng)的場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定污染的風(fēng)險(xiǎn)以及造成影響的范圍。然后從實(shí)際情況出發(fā)，即可制定出科學(xué)的環(huán)境修復(fù)保護(hù)方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于被污染區(qū)域的有效治理。

6 結(jié)語

隨著我國工業(yè)發(fā)展的不斷加快，我國許多地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也在不斷提升，但是隨之而來的則是許多的污染問題不斷加劇。所以針對(duì)污染水平較高的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)加大環(huán)境保護(hù)以及污染治理的力度，充分利用好水文地質(zhì)勘察技術(shù)對(duì)于污染場(chǎng)地做好環(huán)境勘探，為污染場(chǎng)地的環(huán)境修復(fù)提出切實(shí)可行的對(duì)策，推動(dòng)污染地區(qū)的環(huán)境修復(fù)與環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行。