关于水文地质调查在污染场地调查中的作用研究

关于水文地质调查在污染场地调查中的作用研究

邵平杨洪波

湖南省地勘局402队湖南长沙410014

摘要：在工业行业与建筑行业等环境污染较大的产业迅猛发展的背景下，我国环境问题越来越严重，污染场地调查工作量逐年增加。基于此，本文将污染场地调查作为研究对象，对水文地质调查在其中的作用进行分析。首先阐述了水文地质调查的重要性与主要内容，然后将某污染物场地作为实例，分析水文地质调查在污染物场地调查中的实践应用，明确水文地质调查在污染场地调查中的重要作用。

关键词：水文地质调查；污染场地；弥散试验

前言：传统的污染物场地调查主要集中于场地表面的生产装置及建筑物，很少涉及到污染场地的土层结构、土壤性质以及地下水分布状况，使污染物场地调查的内容不够全面，缺乏针对性。因此，调查人员需要在污染物场地调查中开展水文地质调查，从而提高调查结果的准确性与有效性。

一、水文地质调查在污染场地调查中的作用

（一）水文地质调查的重要性分析

一般来说，不同的地层结构具备不同的地下水输送能力以及渗透能力。在场地长期受到液体污染物的侵蚀状况下，液体污染物会按照场地地层结构的特征，在污染物的重力以及土壤表面张力的作用下，沿着土壤周边和深处扩散。基于上述特征，在进行污染场地的调查中，必须要进行水文地质调查，从而了解污染场地的地下水以及土层分布状况。在必要时，调查人员可以开展专项调查，对污染场地进行深入的勘探、抽水/注水试验以及弥散试验、示踪试验，从而掌握的地下水在污染场地的变化状况及移动规律。与此同时，调查人员可以取钻探岩心样，对其进行模拟试验，从而掌握污染场地的吸附解析关系，明确调查场地中污染物赋存的部位，从而掌握该区域地下水中液体污染物的衰减变化状况，得出液体污染物在土壤和地下水中的移动状况以及稀释解析状况。

通过上述水文地质调查，可以有效得出液体污染物在污染场地的污染状况及具体的转移规律，能够为污染场地调查方案的制定提供可靠的参考依据，避免污染物场地调查中存在无目的调查采样流程，提高采样地点、深度制定的准确性，还可以为地下水监测提供准确的井透水滤网布置位置，从而降低污染物场地调查，提高污染物场地调查的有效性[1]。

（二）水文地质调查的主要内容

第一，场地土层分布调查，调查人员通过钻探孔取样及静力触探试验，明确污染物场地的土层分布状况。一般来说，常见的静力触探孔部位设置为生产车间、污水处理区以及成品仓库等位置。通过静力触探实验，可以得到污染物场地的土层剖面图、相关的浅基承载力数据以及土层的均匀性；还可以得到详细的工程地质勘察资料，以此绘制具体的污染物场地土层分布图以及静探曲线。钻探孔则可根据静力触探孔的情况及岩芯样的要求进行布置。

第二，场地地下水流场调查，在污染物场地调查中，地下水流场的调查主要是对地下水赋存情况的调查，明确潜水以及微承压水的主要赋存土层。调查人员主要通过水文地质模型的构建，分析总结污染物场地的土层变化以及土层分布规律，为后续调查提供丰富的参考资料。调查人员可以根据地下水监测井采集到的水位变化数据，掌握场地内部的地下水流向与流速，从而绘制出相应的地下水流向分布图与流速图。

第三，场地污染物分布调查，在污染物场地中，其污染物的分布有横向分布与纵向分布这两种状况。从水平面角度调查，可以获取污染物场地中预计的污染物扩散范围；从断面角度调查，通过对不同土层土壤的调查分析，掌握污染物在不同土层中的分布。如果在调查过程中，在同样性质的土壤中，厚度较大的土层中存在显著的污染痕迹，则需要增加土壤采样点，进行深入调查。

第四，场地关键系数调查，（1）理化系数，参考静力触探的结果，调查人员需要合理选择污染场地中的典型区域及需要勘探的微承压层，选择最佳的钻探孔取样位置和取样深度，完成土壤样品的采集工作，并在实验室进行土壤理化系数的分析，包括湿度、有机质含量以及密实度等相关参数；（2）渗透系数，调查人员需要使用计算机进行场地水文地质模型的构建，选择典型区域及监测井，开展抽水试验与注水试验，从而得到污染物场地渗透层具备的渗透系数，明确地下水移动过程中污染物的迁移规律，了解污染物的分布空间与浓度变化；（3）弥散系数，调查人员可以通过弥散试验进行污染物污染方向模拟，通过数学模型的构建，及逆行阻滞系数与弥散度的计算，从而得出弥散系数[2]。

二、水文地质调查在污染场地调查中的实践应用

选取某污染物场地作为研究对象，对其进行水文地质调查，进一步明确水文地质调查在污染物调查中的重要作用。

（一）场地分布调查

某工程通过钻探孔取样以及静力触探试验，获得污染物场地中的的土层分布结构及分类状况，绘制出横向/纵向地质剖面图。根据取样及试验的结果可知，该污染物场地中的地下25m为土层，属于第四系全新世沉积物，共包括五个工程地质层。其中，第一个工程地质层为填土层，土壤呈灰黄色，含有碎砖与碎石等物品；第二个工程地质层为粘土层，土壤呈灰黄色，具有均质致密特征；第三个工程地质层为粉质粘土层，土壤呈黄色底部含有少量的粉土薄层；第四层为粉质粘土层，土壤呈灰黄色，具有均质致密特征；第五个工程地质层为粉土，土壤呈灰色，具有水平层理。在准确划分场地土层后，调查获取各土层剖面图，确定其在水平与垂直方向的承载力参数和均匀性等，可进一步明确场地单桩承载力等参数，从而绘制场地土层分布图与静探曲线，为后续修复和治理工程奠定基础。

（二）场地地下水流场调查

在该污染物场地调查中，地下水流场调查应用多孔测量方式，有助于水位的稳定，并通过插值法明确等水位线，按照从高到低的方向排列，即可明确地下水的水流方向，从而绘制出地下水流场的示意图，获得地下水径流条件以及补给方向。在后续的土壤污染调查中，可根据此阶段的调查结果，设置取样点，并为监测井滤孔位置设计、深度设计等提供依据。

（三）场地污染物分布调查

水文地质调查可以为污染物场地的调查方案的制定提供详细的参考资料，该污染物场地调查中的调查人员，在水文地质调查过程中，根据1985国家高程基准，选取了24个土壤取样深度（除第一层土外，其余每层土取样6个），全面考虑了污染物场地的填土层以及表层等多个土层的污染状况。一旦该污染物场地的地下水受到液体污染物的污染，可以通过水文地质调查，了解土层不同深度的污染程度。与此同时，调查人员需要合理设置地下水监测井取样点，如果土壤受到低密度非水溶性有机物的污染，调查人员需要将取样点设置于含水层的顶部；如果土壤受到高密度非水溶性有机物的污染，调查人员需要将取样点设置于含水层的底部。

（四）场地关键系数调查

第一，理化系数，按照上述系数调查方法，调查人员在该污染物场地的理化系数调查中，获取了各个土层的含水量、重度、孔隙比、饱和度、塑性指数、液性指数、比热容、导热系数以及电阻率等多项理化系数[3]。

第二，渗透系数，按照上述系数调查方法，第二层粘土的渗透系数为1.2-2.6×10-6cm/s；第三层粉质粘土的渗透系数为8.5×10-6-7.6×10-5cm/s；第四层的粉质粘土的渗透系数为5.6×10-6-3.5×10-5cm/s；第四层的粉质粘土渗透系数为7.1×10-6-4.8×10-5cm/s；第五层粉土的渗透系数为1.5×10-5-8.9×10-5cm/s。通过进行渗透系数调查，得知几层土的渗透性与土壤中的粘粒成分含量相关性很大，第二层土的渗透性最小，第五层土渗透性最大，只要污染物穿过第二层土，就极有可能渗透到第五层。如此即可获得污染物在地下水中的浓度时空变化规律，进而对其迁移规则以及场地污染范围进行判断。

第三，弥散系数，通过抽水与注水试验，获取的纵向水动力弥散系数是0.9m2/d；横向水动力弥散系数是8.14×10-5m2/d。弥散试验在天然流场进行，主要采取示踪剂观测法，将示踪剂注入到试验井中，并通过持续灌水使其进入试验井，最终通过解析计算获取弥散系数，获取污染物扩散规律。

结论：综上所述，水文地质调查的内容较为全面，可以为污染物场地调查提供可靠且全面的参考依据。通过本文的分析可知，水文地质调查可以获取污染物场地的土壤理化性质、土层结构、土壤渗透系数、地下水分布状况以及污染物的污染程度等信息，可以为污染物场地调查方案的制定提供有价值的参考资料，有助于污染物场地调查成本的降低，实现污染物场地调查的精细化。

参考文献

[1]李悦.污染场地环境调查现场采样技术现状及探讨[J].资源节约与环保，2018（05）：81.

[2]胡宏涛，龙明策.加油站场地调查及污染土壤和地下水修复方法研究[J].中国资源综合利用，2018，36（04）：86-87+92.

[3]张驰，秦榕璘.污染场地土壤与地下水筛选值及标准应用[J].广东化工，2018，45（06）：147-148+119.