水文地質(zhì)工作在廠區(qū)污染區(qū)調(diào)查中的應(yīng)用研究

韓政興，劉秀明，王國(guó)鋒，張 暉，黃 成

（1.江西省地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊(duì)，江西 萍鄉(xiāng)337000；2.江西省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究與規(guī)劃院，江西 南昌 330000；3.山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，山東 濟(jì)南 250000；4.江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，江西 南昌 330001）

近年來隨著國(guó)家對(duì)建設(shè)用地場(chǎng)地土壤污染狀況的重視，場(chǎng)地污染調(diào)查工作成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性技術(shù)工作。國(guó)務(wù)院于2016年發(fā)布《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱“土十條”），國(guó)家生態(tài)環(huán)境部于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》，江西省環(huán)境保護(hù)廳2018年發(fā)布了《建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查評(píng)估及治理修復(fù)文件編制大綱（試行）》等部門規(guī)章。我省建設(shè)用地土壤污染調(diào)查工作已經(jīng)全面開展實(shí)施。

在場(chǎng)地污染調(diào)查工作中從業(yè)單位多數(shù)為大氣、水及噪聲防治的環(huán)境類技術(shù)或?qū)嶒?yàn)室單位，由于對(duì)水文地質(zhì)工作的認(rèn)識(shí)程度，技術(shù)水平掌握的不同，存在忽視水文地質(zhì)研究的情況，特別是缺乏站在水文地質(zhì)角度系統(tǒng)性理解和研究污染物調(diào)查的原理和方法，造成調(diào)查工作水平尚處在初級(jí)階段。而場(chǎng)地土壤污染的發(fā)生與場(chǎng)地水文地質(zhì)條件緊密相關(guān)。其污染源從地表向下擴(kuò)散、遷移的過程中，必然的與場(chǎng)地的淺表土壤結(jié)構(gòu)、包氣帶發(fā)育情況、含隔水層分布、地下水運(yùn)動(dòng)等水文地質(zhì)條件高度關(guān)聯(lián)，故本文在結(jié)合江西省內(nèi)景德鎮(zhèn)市、撫州市、贛州市、萍鄉(xiāng)市等地多年場(chǎng)地土壤污染調(diào)查實(shí)際工作中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)場(chǎng)地土壤污染調(diào)查工作中水文地質(zhì)工作進(jìn)行研究和探討，以利于更好地推進(jìn)和開展本項(xiàng)技術(shù)工作。

1 場(chǎng)調(diào)水文地質(zhì)工作研究范圍及意義

1.1 場(chǎng)調(diào)水文地質(zhì)工作技術(shù)路線

做好目標(biāo)場(chǎng)地水文地質(zhì)調(diào)查，應(yīng)確定合理的工作技術(shù)路線，首先應(yīng)充分收集相關(guān)資料，其次在分析資料的基礎(chǔ)上開展野外調(diào)查，投入必要的實(shí)際技術(shù)手段工作，最后形成綜合研究成果。

表1 應(yīng)收集的基礎(chǔ)資料一覽表

在收集資料時(shí)，應(yīng)收集工作區(qū)各類基礎(chǔ)資料，如1：20萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：5萬(wàn)、各類區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)報(bào)告、圖件和1:1萬(wàn)地形圖，各類專項(xiàng)調(diào)查資料，如當(dāng)?shù)貧庀笏馁Y料、供水水文地質(zhì)資料，工程勘查報(bào)告等。將各類基礎(chǔ)資料信息進(jìn)行整理、分析，初步了解和判斷工作區(qū)基本背景。

野外調(diào)查及實(shí)物工作。在場(chǎng)地調(diào)查過程中，應(yīng)重視水文地質(zhì)野外調(diào)查工作。詳述調(diào)查單位、調(diào)查時(shí)間、調(diào)查人員（水文地質(zhì)及工程地質(zhì)人員），調(diào)查過程、本次完成工作量概況，列表表述水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)（場(chǎng)地及周邊泉、塘、井、溪流及周邊水系調(diào)查情況），工程地質(zhì)點(diǎn)（人工開挖揭露點(diǎn)、特殊工程地質(zhì)特征點(diǎn)）、環(huán)境地質(zhì)點(diǎn)（明顯的水污染、垃圾及固廢堆放點(diǎn)）及調(diào)查線路長(zhǎng)度，調(diào)查點(diǎn)數(shù)量、性質(zhì)。標(biāo)注各類取樣點(diǎn)、取樣位置。進(jìn)行必要的地表水樣化驗(yàn)分析。后期投入必要的取樣鉆探工程量，合理采取土壤及地下水樣，經(jīng)分析化驗(yàn)測(cè)試，根據(jù)污染物檢出標(biāo)準(zhǔn)限值比對(duì)結(jié)果，在平面和深度上圈定污染范圍、污染下滲深度。為綜合分析結(jié)論提供第一手的數(shù)據(jù)支撐。

1.2 水文地質(zhì)研究范圍及意義

應(yīng)全面了解工作區(qū)整體水文地質(zhì)條件，描繪水文地質(zhì)邊界，劃分出目標(biāo)場(chǎng)地所在的水文地質(zhì)單元，查明區(qū)內(nèi)含水層、隔水層分布和埋藏深度，查明本區(qū)地下水補(bǔ)徑排條件。查明場(chǎng)地土壤結(jié)構(gòu)、巖土分層特征。了解含水層滲透能力，富水性強(qiáng)弱，了解含水層關(guān)鍵水文地質(zhì)參數(shù)如滲透系數(shù)。

掌握?qǐng)龅厮牡刭|(zhì)條件，可幫助分析判斷污染物滲透擴(kuò)。散的范圍和深度，指導(dǎo)下一步取樣鉆孔的設(shè)計(jì)鉆探深度。為進(jìn)一步較準(zhǔn)確的調(diào)查、圈定場(chǎng)地污染程度作準(zhǔn)備。掌握氣象水文及水文地質(zhì)單元，可描繪出場(chǎng)地匯水面積大小，平均匯水量，估算污染水體總量。

圖1 水文地質(zhì)條件背景示意圖

2 污染場(chǎng)地內(nèi)污染物運(yùn)動(dòng)機(jī)理

污染物在場(chǎng)地內(nèi)隨著時(shí)間的推移，污染源會(huì)逐步擴(kuò)散，其擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)機(jī)理同污染物種類，地下水運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)地本身水文地質(zhì)條件等密切相關(guān)。

從污染物種類來看：其中非可溶性固體污染物，一般在堆積區(qū)原位入滲，形成高聚集性，高濃度的污染區(qū)，但其運(yùn)動(dòng)性差，擴(kuò)散能力弱；重質(zhì)非水相液體(DNAPLs)是土壤及地下水中廣泛存在的有機(jī)污染物，可以形成高密度的、粘稠的非水溶相液體，非水溶相液體比水密度大,可通過包氣帶和含水層向下滲透，其擴(kuò)散能力中等，形成的污染范圍較大；可溶性污染物可在大氣降水和地下水運(yùn)動(dòng)共同作用下，溶解與水體中，從污染源堆積點(diǎn)向淺層土壤、包氣帶、深層土層巖層、地下含水層等廣泛擴(kuò)散，其擴(kuò)散速度最快，污染范圍最廣。

圖2 污染物垂向下滲示意圖

從場(chǎng)地地下水運(yùn)動(dòng)、水文地質(zhì)條件差異來看，特別是在滲透系數(shù)大，巖土層孔隙度高，巖土含水層分布廣泛、含水層連續(xù)、無(wú)明顯隔水層和隔水邊界，以及地下水補(bǔ)徑排的有利場(chǎng)地水文地質(zhì)條件下，各類污染物其擴(kuò)散范圍將更加顯著。

圖3 污染物平面擴(kuò)散示意圖

3 取樣鉆孔布設(shè)

為準(zhǔn)確查明污染物在場(chǎng)地內(nèi)的擴(kuò)散范圍和擴(kuò)散深度，目前國(guó)內(nèi)采用鉆孔取樣分析化驗(yàn)的技術(shù)手段，能夠較好地查明場(chǎng)地污染程度。在場(chǎng)地初步調(diào)查階段，取樣鉆孔的布設(shè)應(yīng)按以下原則實(shí)施：

疑似污染地塊土壤采樣點(diǎn)位布設(shè)按照“系統(tǒng)布點(diǎn)+專業(yè)判斷”相結(jié)合的原則進(jìn)行布設(shè)。系統(tǒng)布點(diǎn)按照40×40m2的范圍布設(shè)土壤采樣孔。

專業(yè)判斷根據(jù)場(chǎng)地地下水流向布孔，縱向上沿流向布孔控制潛在污染物延展長(zhǎng)度，橫向上垂直地下水流向布孔控制潛在污染物擴(kuò)散寬度。孔距參照系統(tǒng)布點(diǎn)。

圖4 污染物擴(kuò)散范圍及取樣鉆孔布設(shè)

4 取樣原則

鉆孔深度應(yīng)揭穿當(dāng)?shù)氐谒南禎撍畬?，揭露至中風(fēng)化基巖可停止鉆進(jìn)。鉆探工作至少要保留三個(gè)代表性鉆孔全孔取芯樣備查。根據(jù)代表性全孔取芯巖土樣，分析土層結(jié)構(gòu)，關(guān)注滲透性強(qiáng)的土壤和巖層，對(duì)入滲性能好的土層，取樣應(yīng)全覆蓋。對(duì)污染源或疑似污染重點(diǎn)關(guān)注區(qū)附近的土層應(yīng)適當(dāng)加密采樣，局部重點(diǎn)層位可按0.5m～1m采樣，一般可按照1m～2m間距采樣。

每孔土壤樣至少取5個(gè)（不同土壤層交界處及土壤樣品顏色有明顯變化處必須取1個(gè)樣），采樣深度要揭穿淺部土壤及強(qiáng)風(fēng)化層，揭露至基巖巖層可停止鉆進(jìn)及采樣，采樣至少采至初見水位。

5 結(jié)語(yǔ)

場(chǎng)地土壤污染調(diào)查工作是一項(xiàng)技術(shù)依賴性強(qiáng)，工作責(zé)任重大，影響意義深遠(yuǎn)的綜合性、基礎(chǔ)性工作。調(diào)查質(zhì)量的好壞，關(guān)系到政府決策導(dǎo)向、人民健康水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量、社會(huì)和諧穩(wěn)定，所以要求所有從業(yè)技術(shù)單位都應(yīng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈龊迷擁?xiàng)工作，在開展場(chǎng)地在調(diào)查過程中應(yīng)充分重視水文地質(zhì)工作研究，避免機(jī)械性、盲目性工作，充分了解和掌握?qǐng)龅乇尘皸l件，使我們的調(diào)查工作更符合實(shí)際，更科學(xué)、更準(zhǔn)確。本文站在水文地質(zhì)工作的角度對(duì)場(chǎng)地土壤污染調(diào)查如何開展進(jìn)行了研究和分析，提出了建議，以期共同促進(jìn)該領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展。