污染場地環(huán)境調(diào)查地下水布點及采樣方法初探

陳月花　許菲　施軍峰　顧佳玨

（杭州市環(huán)境保護科學研究設(shè)計有限公司浙江杭州310000）

污染場地環(huán)境調(diào)查地下水布點及采樣方法初探

陳月花許菲施軍峰顧佳玨

（杭州市環(huán)境保護科學研究設(shè)計有限公司浙江杭州310000）

隨著我國工業(yè)經(jīng)濟、社會城鎮(zhèn)化發(fā)展，地下水資源的不斷開發(fā)壯大，地下水監(jiān)測井布點與采樣的重要性逐步突顯。實際上，在地下水污染調(diào)查工作過程中，地下水監(jiān)測井布點與采樣是一個重要的環(huán)節(jié)。鑒于污染場地較為特別，且規(guī)模不大，因此，對污染場地而言，一些區(qū)域地下水污染普查方式并不完全適用。筆者在本文中將充分聯(lián)系地下水的運動與布局特性，站在典型性、全面性、可操作性、系統(tǒng)性、經(jīng)濟性的角度針對污染場地地下水調(diào)查布點應(yīng)當堅守的基本原則進行分析與說明。與此同時，在對國內(nèi)外地下水采樣的標準與規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，針對我國污染地較為適用的地下水采樣技術(shù)進行概括總結(jié)與分析。

污染調(diào)查；污染場地；地下水監(jiān)測井；地下水

地下水屬于水資源，能否擁有并充分有效利用水資源將會給社會經(jīng)濟的發(fā)展起到十分重要的影響。從預(yù)估數(shù)據(jù)中可看出，在我國水資源總量當中，地下水天然水資源量所占比差不多達30%，這里說的水資源總量主要包括地下水量與河川徑流量兩種。然而，在地下水總資源量當中，可直接利用的地下水資源所占比只有1/3，我國正在引用地下水的人口所占比多達70%。隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，水資源成為不可或缺，甚至可以說是最重要的資源之一。調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)近年來的地下水資源過度開發(fā)，對地下水的不合理開發(fā)利用的現(xiàn)象的普遍增多，引發(fā)了地下水資源浪費和嚴重的污染。針對該種現(xiàn)象，責任部門曾持續(xù)關(guān)注城市用水情況，并且針對國內(nèi)118個大中小城市水資源情況進行跟蹤監(jiān)測，地下水嚴重污染者在城市總量中大概占64%的比重，受輕度污染的城市數(shù)量所占比為33%。一直以來，我國都缺少全方位的、系統(tǒng)的地下水基礎(chǔ)環(huán)境情況的評估體系與調(diào)查數(shù)據(jù)，因此很難全面而又完整地對地下水的污染情況與環(huán)境質(zhì)量進行闡釋。

1　地下水運動及分布特征分析

以埋藏條件為劃分依據(jù)，我們可以把地下水劃分成潛水、上層滯水與承壓水；以儲存介質(zhì)為依據(jù)，我們可以把地下水劃分成裂隙水、孔隙水以及巖溶水。但是在實踐過程當中，我們往往會運用上述兩大分類形式去對同一對象進行描述。上層滯水和地表之間的距離最短，會收到大氣降水的補給，積水入滲的距離短，受污染的可能性大。潛水在分布區(qū)域內(nèi)，依靠包氣帶收到大氣降水、地表污水以及灌溉滲漏水補給；受到重力的作用，潛水自高水位流到低水位區(qū)域。然而，地表滲水從潛水的入滲量與入滲的速度主要取決于包氣帶的介質(zhì)特點與厚度。承壓水儲存于隔水層之間，在測壓水位的作用和影響下，承壓水從地勢較高的位置逐漸流向地勢較低的位置。一般而言，循環(huán)承壓水的動力趕不上潛水的動力，但因氣象、水文以及地質(zhì)等因素產(chǎn)生的影響并不大，動態(tài)的穩(wěn)定性好，因此承壓水若受污染的話，修復(fù)與治理難度會遠遠高于與潛水。

總之，地下水及其分布特點，使樣品采集過程中的難度非常的大，較之于地表大氣、土壤以及河流水的采集難度更高，因此，一定要先把本地區(qū)的水文地質(zhì)條件調(diào)查清楚，然后合理、科學地安設(shè)地下水監(jiān)測井，運用正確的監(jiān)測手段與監(jiān)測設(shè)備。

2　污染地下水監(jiān)測井布設(shè)基本原則

污染場地是因有毒害污染物而造成其再開發(fā)、拓展、再利用的復(fù)雜程度愈來愈高的土地?？v觀我國城市污染場地，其主要有持續(xù)性有機物污染場地、電子廢棄物污染場地、重金屬污染場地以及易有機物污染為主的化工、石油、焦化污染場地這四種。從某種意義上講，在多年經(jīng)營下，污染場地會給附近地下水與土壤產(chǎn)生巨大的影響。污染場地的面積存在著一定的局限性，在該種場地上運用大尺度的地下水規(guī)范以及調(diào)查手段，難度非常的大。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查規(guī)定，對于重點區(qū)域而言，地下水的調(diào)查采樣點以（10～20）組/100km2為單位進行取樣。然而，事實上卻并不容易，一般占地面積超過10000m2污染場地，多是大型的企業(yè)工業(yè)場所，與規(guī)定的調(diào)查規(guī)模存在著較大差距。從這一層面出發(fā)，筆者認為可以采用小尺度監(jiān)測井原則。

2.1系統(tǒng)性

由于地下水具有較強的流動性，因此在地下水系統(tǒng)調(diào)查過程中，應(yīng)當搞清楚該處地下水含水以及含流動系統(tǒng)。對于污染場地而言，其水文地質(zhì)單元一般都非常的小，以廠界作為邊界來核實其補徑情況，同時在徑流、邊界、排泄等關(guān)鍵區(qū)域應(yīng)安設(shè)監(jiān)測井，對污染物的運移情況與地下水流向查實。

2.2可行性

在設(shè)置地下水監(jiān)測井時，應(yīng)當同時對現(xiàn)場實狀、交通以及安全等諸多問題進行考慮，做好鉆井過程中的生態(tài)環(huán)境保護工作。同時，還應(yīng)當全面把握和知悉地下管線布設(shè)位置以及走向，以免鉆探過程中對地下管線產(chǎn)生不利影響。

2.3代表性

從理論上來講，通過對地下水監(jiān)測井布設(shè)情況分析研究，即可判斷污染場地所在位置的地下水環(huán)境狀況。然而，污染場地狀況比較繁雜，需充分聯(lián)系場地的生產(chǎn)狀況與布局圖，辨別出污染敏感點。在安設(shè)點位的過程中，只有對污染敏感點進行全面考慮和綜合分析，才能采集到可充分反映本地區(qū)特點的地下水樣品。

2.4全面性

地下水監(jiān)測井點位要全方位地思量到場地的分區(qū)、弱透水層、土壤種別、包氣帶以及重點含水層的分布情況、厚度以及結(jié)構(gòu)和巖性。監(jiān)測井點位以及數(shù)量要求，能夠覆蓋場地內(nèi)各種污染種別的含水層與土壤。

2.5經(jīng)濟性原則

監(jiān)測井布設(shè)應(yīng)盡可能地節(jié)省采樣與鉆井的成本，碰見很難鉆入土層以及特定深度，無法對地下水情況進行分析。在此過程中，若條件允許，可適當調(diào)整，或者采集底泥對地下水樣進行取代。

3　地下水采樣技術(shù)要求

地下水采樣比較嚴謹、復(fù)雜，因為地下水在空間方面的分布特征與污染場地的特殊性，污染場地的地下水采樣技術(shù)規(guī)定其和區(qū)域地下水污染防治調(diào)查的采樣要求有很大的規(guī)定。不管是采樣材料、設(shè)備、采樣秩序，均應(yīng)盡可能地防止交叉污染與離子干擾。

規(guī)范、科學的采樣技術(shù)對具典型性的地下水樣、準確地體現(xiàn)地下水水質(zhì)情況至關(guān)重要。通常而言，污染場地地下水采樣基本上可分成采樣、洗井、樣品儲存三個環(huán)節(jié)。

3.1洗井

之所以要洗井，是因為要清除地下水內(nèi)的混濁物或者泥漿，增強監(jiān)測井內(nèi)的關(guān)系，同時保證采集具有典型性的水樣。洗井工具的確定受監(jiān)測井的采樣深度、監(jiān)測井可接近的容易度、內(nèi)徑、水樣內(nèi)的污染物種別、井中水的體積影響。洗井要求抽出來的水量至少是井體積的3～5倍。在洗井時，要現(xiàn)場記錄、測量溫度、電導(dǎo)率、pH等水文指標。

3.2采樣

洗井2h后，最好進行采樣，在此過程中為了能夠有效減少攪動與揮發(fā)，洗井以及采樣過程中應(yīng)當利用相同材質(zhì)的工具?；诖耍覀儜?yīng)將水樣分裝到各種樣品瓶內(nèi)，要預(yù)先備好樣品瓶，將保護劑放到化學組中。由于受水樣內(nèi)揮發(fā)性有機物的敏感度的影響，裝瓶秩序為：（1）揮發(fā)性有機物以及總有機鹵素；（2）溶解性氣體與總有機碳；（3）半揮發(fā)性有機物；（4）金屬與氰化物；（5）主要水質(zhì)項目的陰離子與陽離子；（6）放射性核素。

在采樣過程中，為了縮減頂部空間通常采用填滿樣品瓶的方式。針對揮發(fā)性有機物的水樣進行分析，確保樣品瓶內(nèi)不存在氣泡，在每一個樣品瓶內(nèi)貼好標簽及其相對應(yīng)的編號及其所測定的項目。

3.3保存樣品

對于地下水樣品而言，其容器以及保護劑，按各種分析組分進行保存。值得一提的是，有機物揮發(fā)物的采樣容器，需特制帶螺旋帽的藥劑瓶（容量為25 mL～125mL），配套碳氟樹脂硅膠膜瓶蓋。在實驗室中將藥劑瓶洗凈以后，立即將其密封起來，待裝樣之方可將其打開。在裝樣過程中，瓶中頂部位置應(yīng)當全部裝滿，不能有氣泡；采集的兩份含揮發(fā)性水樣，可防止運輸時水樣泄漏，或者產(chǎn)生氣泡。同時，還要在樣品箱底部位置，適當敷上冰袋，以確保水樣在4攝氏度環(huán)境下保存。

4　結(jié)語

總而言之，國內(nèi)現(xiàn)存的污染場地非常的多，地下水以及土壤受到一定的污染，加之地下水調(diào)查以及采樣方法和技術(shù)比較粗放，無法搞清污染地下水的情況?；诖?，筆者認為應(yīng)當充分參考國內(nèi)外先進的經(jīng)驗，利用地質(zhì)、水文調(diào)查規(guī)范等方法，結(jié)合調(diào)查規(guī)范，總結(jié)出適合國情的污染場地地下水調(diào)查和采樣技術(shù)，可極大改善目前的調(diào)查方法，更科學合理的掌握污染情況，為地下水污染物運移模擬和防治提供真實可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

[1]中華人民共和國環(huán)境保護部.2011.全國地下水污染防治規(guī)劃（2011-2020年）.環(huán)發(fā)[2011]128號.

[2]朱夢杰.場地土壤及地下水調(diào)查采樣方法初探[J].科技界,2015, (26):65+96.