王震
(河北冀東建設(shè)工程有限公司,河北 唐山 063000)
在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中,水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)必不可少的工作,其主要功能是通過對(duì)本地區(qū)的水環(huán)境狀況進(jìn)行分析,從而為水環(huán)境管理提供參考,從而實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的優(yōu)化。在現(xiàn)階段,我國(guó)在迅速發(fā)展的城市化進(jìn)程中,制定了一系列的環(huán)保政策。雖然這種辦法可以改善各區(qū)域的污染情況,但是在某些偏遠(yuǎn)地區(qū),污染場(chǎng)地的治理依然是一個(gè)難題。為此,相關(guān)部門提出在污染地區(qū)開展水文地質(zhì)勘查,以充分利用其優(yōu)勢(shì),提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的有效性。實(shí)踐表明,對(duì)這一問題的研究亟待加強(qiáng)。文章在此基礎(chǔ)上,對(duì)污染土地水文地質(zhì)勘察的必要性進(jìn)行了論述,并對(duì)其在實(shí)際工作中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。水文地質(zhì)勘察一般是指在自然情況下發(fā)生的地質(zhì)、水文狀況的改變。當(dāng)前,水文地質(zhì)變遷已成為我國(guó)土木工程發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此,必須對(duì)污染地區(qū)的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行深入的研究,以便更好地認(rèn)識(shí)其水文地質(zhì)特點(diǎn),并為今后的環(huán)境治理工作提供一定的參考[1]。從而將污染場(chǎng)地環(huán)境所帶來的損害降至最低,從而推動(dòng)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。因此,對(duì)受污染地區(qū)的水文、地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的分析是十分有必要的。環(huán)境污染地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察是我國(guó)地質(zhì)勘查工作的重要內(nèi)容?,F(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)調(diào)查是污染現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的關(guān)鍵。通過水文地質(zhì)測(cè)量,可以測(cè)定土壤中各個(gè)土層的滲透率,并能確定有關(guān)的水障、滲透層的分布特征。這些資料可為野外水文地質(zhì)模型的建立、土壤取樣面積和深度的確定、地下水監(jiān)測(cè)測(cè)井深度及濾點(diǎn)的確定等提供科學(xué)依據(jù),節(jié)省了大量的調(diào)查資源,提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。新形勢(shì)下,開展水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的研究,是合理使用土地、降低污染場(chǎng)地?fù)p害的關(guān)鍵[2]。
在污染地區(qū)進(jìn)行環(huán)境水文地質(zhì)勘察時(shí),應(yīng)對(duì)以下四項(xiàng)工作進(jìn)行檢驗(yàn)。主要內(nèi)容如下:①對(duì)污染場(chǎng)地的環(huán)境變化及現(xiàn)狀進(jìn)行分析。比如污染路徑,污染區(qū)域,污染源等。②檢驗(yàn)水流的速度、方向和受污染的現(xiàn)場(chǎng)周圍的水動(dòng)力。③對(duì)污染區(qū)域的環(huán)境特性、質(zhì)量及污染的分布進(jìn)行調(diào)查。④對(duì)污染場(chǎng)地的環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),并據(jù)此制訂科學(xué)、合理的治理措施。
一般情況下,對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行水文地質(zhì)勘查,可分為兩個(gè)階段。這就是:清晰的研究,細(xì)致的研究。在確定調(diào)查級(jí)別時(shí),必須對(duì)被污染的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行資料采集,明確污染場(chǎng)地的污染種類,利用有關(guān)資料和資料對(duì)調(diào)查所得樣品進(jìn)行分析,以便為進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在具體的調(diào)查階段,必須對(duì)污染現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行劃分,對(duì)污染源和管線中的污染物進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)其進(jìn)行綜合分析。
污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘察的方法主要有:對(duì)受污染的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、采集有關(guān)資料、編制地下水、土壤樣本采集方案。對(duì)受污染地區(qū)的土壤、地層、水文狀況進(jìn)行分析,采用科學(xué)的測(cè)量技術(shù),將取樣與試驗(yàn)相結(jié)合,對(duì)污染區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。依據(jù)分析結(jié)果,提出相應(yīng)的技術(shù)實(shí)施策略,并對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行環(huán)境控制。
勘察技術(shù)的關(guān)鍵如下:①合理地安排測(cè)量的重點(diǎn)。在識(shí)別過程中,土壤與地下水的取樣與監(jiān)控是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)。在進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查時(shí),必須明確污染現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò),對(duì)調(diào)查的平臺(tái)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)。若首次含水層不受限,則應(yīng)對(duì)其深度進(jìn)行監(jiān)控。只有這樣,才能保證水文地質(zhì)勘察的精確度。當(dāng)一含水層存在一定的壓力時(shí),必須對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè)。在進(jìn)行地下工程時(shí),要注意的是,土壤樣本不能超過5m。同時(shí),為了達(dá)到地下含水層的一層,必須采集水樣。為了確保污染場(chǎng)地的環(huán)境和水文地質(zhì)勘察工作的開展,需要在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行合理的定位,并對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行分析,為以后的科學(xué)測(cè)量奠定基礎(chǔ)。比如,調(diào)查者可以通過在線采集有關(guān)資料,利用環(huán)境研究的方法,來獲取被污染的地點(diǎn)的水文地質(zhì)狀況。②土壤取樣的主要內(nèi)容。通過參照可以測(cè)定土壤樣品的特性。比如,在采集含水層時(shí),必須注意以下幾個(gè)方面:a.要仔細(xì)研究土壤。b.要適當(dāng)調(diào)整取樣深度。c.確定地下水可能受污染區(qū)域,必須設(shè)置一個(gè)特殊的取樣點(diǎn)。在上層與上層之間僅放少量的水樣,尤其是在5m 以上的厚處,要保證采樣點(diǎn)在3~5m 以內(nèi),再視試驗(yàn)條件而定,適當(dāng)?shù)卦O(shè)采樣點(diǎn),以增加觀察效果。同時(shí),地下水污染問題也成為水文地質(zhì)工作的重要內(nèi)容。在選取監(jiān)控對(duì)象時(shí),一、二層要同時(shí)監(jiān)控危險(xiǎn)對(duì)象。③試樣的制作。在對(duì)受污染地區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí),為了保證試驗(yàn)資料的真實(shí)性,必須對(duì)采集到的樣本進(jìn)行妥善的保護(hù)。所以,對(duì)標(biāo)本的保管要特別注意:存放實(shí)物標(biāo)本時(shí),要注意各種試樣的密封情況,包括試樣的抽樣次序。取樣完畢后,要立即進(jìn)行檢驗(yàn),若在夏天氣溫太高,則應(yīng)用干燥的冰袋保存,取樣溫度為4℃。
水文地質(zhì)勘察是污染場(chǎng)地環(huán)境中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其工作內(nèi)容主要是采集污染現(xiàn)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù),包括污染現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,以及如何對(duì)污染源、污染程度等進(jìn)行分析,最后提出相應(yīng)的改善方案。水文地質(zhì)勘察技術(shù)在污染場(chǎng)地環(huán)境測(cè)量中的應(yīng)用主要有三個(gè)方面:測(cè)量范圍、測(cè)量步驟和測(cè)量結(jié)果。首先,測(cè)量范圍。將測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于污染場(chǎng)地,既能使有關(guān)部門掌握本地區(qū)的水文地質(zhì)情況,歸納出其影響,又能協(xié)助有關(guān)專家,從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、分析、找出污染的成因及來源,并對(duì)該區(qū)的地下水進(jìn)行全面的評(píng)估。另外,將水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)應(yīng)用于污染場(chǎng)地,也能進(jìn)行土壤污染的監(jiān)測(cè)。同時(shí),運(yùn)用水文地質(zhì)測(cè)量技術(shù),可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià),從而制定出有針對(duì)性的改進(jìn)方案。其次,測(cè)量步驟。在這一階段,水文地質(zhì)勘察技術(shù)的具體實(shí)施步驟有:一是搜集大量的資料,對(duì)受污染地區(qū)的環(huán)境情況進(jìn)行細(xì)致的了解,再對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),并依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。比如,要對(duì)受污染的地區(qū)進(jìn)行全面的研究,并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上制訂取樣計(jì)劃,其中包括收集水源和土壤樣品。在此基礎(chǔ)上,對(duì)該地區(qū)的地下水進(jìn)行了評(píng)價(jià),并對(duì)其進(jìn)行了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),并制定了相應(yīng)的治理措施。最后,測(cè)量結(jié)果。在污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)量技術(shù)確定后,要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置測(cè)量點(diǎn),尤其是在不太嚴(yán)重的情況下,要確定檢測(cè)點(diǎn),并按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。雖然有多種布點(diǎn)方式,但因受污染地區(qū)的不同,要選擇最合適的布點(diǎn)方式,這對(duì)于評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境污染具有十分重要的意義[3]。
污染場(chǎng)地鉆探相對(duì)于以前的巖土工程勘察項(xiàng)目而言,有其獨(dú)特之處。首先,當(dāng)土壤樣品需要保留其原有的物理狀態(tài)時(shí),在被污染的土地上進(jìn)行鉆井時(shí),其地質(zhì)條件與常規(guī)的巖石工程是一樣的。其次,若土壤樣品要維持其原有的化學(xué)成分,鉆孔法的應(yīng)用要點(diǎn)是:①選用不用或用少量沖洗劑的鉆孔方式,如振動(dòng)、螺旋鉆孔和直接驅(qū)動(dòng)鉆孔。②三種取樣方式為壓入式、鑄造式和旋轉(zhuǎn)式。此取樣器適合于開式、活塞型、丹尼森、水箱等。
物探技術(shù)作為一種非侵入性探測(cè)手段,在快速、成本低廉的情況下,有著明顯的優(yōu)越性。在環(huán)境污染區(qū)進(jìn)行生態(tài)水文地質(zhì)勘查方面,有著巨大的優(yōu)越性。土壤在自然狀態(tài)下分為三相土壤、固相、液相和氣相。由于污染物的引入,使水體中的水分含量增多,或被其他流體污染所替代,進(jìn)而引起土壤特性的改變。在此基礎(chǔ)上,綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),指出電阻法、地質(zhì)雷達(dá)法、電磁波法等在污染地區(qū)進(jìn)行環(huán)境水文地質(zhì)勘查是行之有效的。在上述地球物理勘探方法中,利用電磁程序、地質(zhì)雷達(dá)等技術(shù)對(duì)污染物造成的異常進(jìn)行了檢測(cè)。盡管其他方法不能直接捕捉到被污染的地區(qū),但是他們能夠探測(cè)到土壤中的環(huán)境,從而判斷出污染物的位置,從而為污染地區(qū)的確定奠定了基礎(chǔ)。
由于地質(zhì)與水文工作大多以取樣為主,因而如何準(zhǔn)確地確定測(cè)點(diǎn)與取樣點(diǎn),是影響后續(xù)資料、成果及工作規(guī)劃的關(guān)鍵。所以,我們要先明確具體的污染等級(jí),再結(jié)合具體的工業(yè)、污染物的性質(zhì)、土壤的物理性質(zhì),對(duì)污染物的擴(kuò)散進(jìn)行預(yù)先的預(yù)測(cè),再依據(jù)這些資料和客觀情況來進(jìn)行采樣。
首先要保證在采集過程中,實(shí)驗(yàn)室采集的土壤、氣體和液體的成分不會(huì)再被污染。其次,必須保證所采集的物料不會(huì)與樣品發(fā)生化學(xué)和生物的化學(xué)反應(yīng);采用多點(diǎn)、多本取樣,以控制組進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn),以確保資料的準(zhǔn)確度和排除干擾。在拆除后,要進(jìn)行標(biāo)簽,記錄,分類,儲(chǔ)存和處理。在采樣的時(shí)候,一定要保證這些樣品的編號(hào)是獨(dú)一無二的和詳盡的,這樣可以作為以后的化驗(yàn)工作的依據(jù)。保證在取樣過程中,資料分析可以精確還原,保證所有的土壤、空氣或水質(zhì)都可以被精確還原。
為保證水文地質(zhì)工作的順利進(jìn)行,必須盡早對(duì)其進(jìn)行定位。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在開展調(diào)查前,必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。在正式調(diào)查后,將調(diào)查結(jié)果與有關(guān)污染源和成因聯(lián)系起來,通過調(diào)查,掌握污染的危害程度,查明地表水、地下水、循環(huán)水之間的差別,以及在水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查過程中所涉水污染的人員。因此,在進(jìn)行具體的調(diào)查時(shí),要依據(jù)環(huán)境的不同,選用最適宜的調(diào)查手段。在全部調(diào)查工作結(jié)束后,你將會(huì)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的污染狀況,編寫一份調(diào)查報(bào)告,并對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析,并制訂相應(yīng)的對(duì)策[4]。
為使環(huán)境污染區(qū)的水文地質(zhì)狀況更合理,應(yīng)在調(diào)查階段收集有關(guān)樣品,并依據(jù)樣品分析的結(jié)果來判斷現(xiàn)場(chǎng)受影響程度。這些樣本應(yīng)該包含水和土壤的樣本。在對(duì)土壤進(jìn)行采樣時(shí),要注意采樣的準(zhǔn)確度,避免在采樣過程中混入其他填料;二是在條件允許的情況下,盡可能地用土壤破碎劑進(jìn)行采樣,以免污染。采樣完成后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。在各種保存方式中,瓶裝法是最好的,因?yàn)檫@樣可以保證樣品的密封。它的優(yōu)勢(shì)在于能夠阻止外界的污染。
本工程的成功實(shí)施,為污染地區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作奠定了基礎(chǔ)。首先是依據(jù)污染現(xiàn)狀,運(yùn)用科學(xué)的GAP 方法對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并對(duì)取樣進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)。其次,通過對(duì)監(jiān)測(cè)資料的正確分析,使人們充分認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)條件,掌握污染源,強(qiáng)化地表水和地下水污染狀況。最后,優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,制定合理規(guī)劃,改善環(huán)境功能,不斷提高土地資源利用率。
(1)制訂一項(xiàng)科研項(xiàng)目。利用水文技術(shù),可以根據(jù)實(shí)際情況,選擇合理的測(cè)量手段,保證現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,并在一定程度上提高了測(cè)量手段的運(yùn)算速度。比如,環(huán)境污染和復(fù)雜的水文地質(zhì)環(huán)境狀況是測(cè)繪規(guī)劃中的重要內(nèi)容。為此,勘探者應(yīng)結(jié)合實(shí)際工作需求,采用先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù),確定勘測(cè)對(duì)象,明確污染現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察的實(shí)際范圍,并利用有關(guān)數(shù)據(jù),確定污染區(qū)域的水、水的流量及分布,并對(duì)污染區(qū)域的地質(zhì)水文調(diào)查方案進(jìn)行優(yōu)化,以提高方案的科學(xué)性,以保證方案在實(shí)際應(yīng)用中的環(huán)保要求。
(2)在環(huán)境受污染的地區(qū)設(shè)立科學(xué)監(jiān)督機(jī)構(gòu)。由于受污染區(qū)域的信息經(jīng)常發(fā)生變化,需要在多個(gè)地區(qū)設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),并采用相應(yīng)的技術(shù)手段。為達(dá)到不同的規(guī)范要求,技術(shù)人員采取水文計(jì)量手段,以保證監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的科學(xué)化。對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督的單位,必須確保其組織的統(tǒng)一[5]。
地質(zhì)、水文監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境的影響,是后續(xù)治理和一般環(huán)境治理的重點(diǎn)。只有把握好地質(zhì)水文觀測(cè)節(jié)點(diǎn),通過技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和制度建設(shè),才能有效地提升勘探技術(shù)的應(yīng)用和解決問題。為中國(guó)的環(huán)保管理和環(huán)保工作提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)和有針對(duì)性的跟蹤服務(wù),提升環(huán)保工作的整體效益。