直推钻探技术在污染场地调查中的应用现状研究

钻探技术是污染场地调查中唯一可直接获取地层样品的科学手段。其中直推钻探技术具有无冲洗介质、机动灵活、推进速度快、样品干扰小等优点。本文在已有国内外研究基础上,对比分析了西班牙TEC15和美国7822DT两类直推钻机的结构、推进工艺特点,后者具有较高静推进力和起拔力;研究了单管和双管两种直推钻具的结构组成和取样过程,并指出由于单管内设PVC取样套管,可有效保持土样的完整性,效率较高;分析了核磁共振(NMR)、土体水力测试(HPT)、膜界面探测(MIP)的技术原理和设备组成,MIP对污染物三维浓度探测具有更大技术优势;分析了国内直推钻探技术与设备的发展状况,并结合我国污染场地的地质条件和研究现状,指出能够实现精准控制的推进钻探和原位检测一体化装备和技术验证是主要的发展趋势。     

高密度电法在城市地下水和土壤有机污染调查中的应用

运用高密度电法对苏南某城市NH化工厂场地地下水和土壤进行了勘查,发现在地下17～45 m的含水层和土壤存在多个超过100Ω·m高电阻异常区。通过钻探和化学测试验证,发现这些高电阻异常区均为受到高浓度有机污染物影响的污染晕,据此进一步扩大了勘察范围,从而圈定出地下污染物的空间分布状况,并确定了污染物的来源和迁移规律。研究表明,应用高密度电法勘查化工厂场地地下水和土壤有机污染是行之有效的,是探测地下有机污染晕非常经济方便的方法,建议加以推广使用。     

石油类污染场地土壤与地下水污染调查实例分析

以冀中平原某石油类污染场地为例,从污染源分布勘察、场地水文地质模型建立、土壤及地下水的现场调查入手,采用物探、坑探、钻探综合调查技术和定深取样等一些取样方法,对不同深度土壤及地下水的有机污染进行调查和样品分析。结果表明:整个场地的土壤和地下水受到不同程度的污染,30m深度内包气带和饱水带已被污染,50m深度的地下水中有有机污染物检出,石油类场地的污染特征主要表现为土壤及其地下水中含有高浓度单环芳烃和卤代烃。且单环芳烃在土壤与地下水中的浓度高于其它有机污染物。     

地质雷达应用于石油类有机污染场地调查的可行性研究

石油类物质会通过渗漏方式进入土壤,改变土壤物性和结构,对土壤、地下水环境以及人类健康产生严重影响,由此造成的地下污染已成为当前普遍关注的地质环境问题。地质雷达技术在地下油类污染区的调查中,显示有原位、无损、快速、经济等显著特点。为进一步探讨地质雷达应用于石油类有机污染场地调查的可行性,本文从地质雷达的应用原理、适用条件、实用结果等方面,分析其探测石油类有机污染的能力,并对其探测的不足和局限性进行讨论。     

基于电阻率综合测试的污染场地快速诊断方法研究

通过地球物理探测方法测试土层电阻率,利用电阻率的异常判别筛查场地污染分布范围,是国内环境岩土工程领域关注的热点问题。本文基于现场试验与工程应用,探讨高密度电法、电阻率CT、电阻率静力触探(RCPT)对污染土诊断的适用性。结果表明,电阻率测试可快速诊断场地潜在污染区域,操作简单、结果可靠、成本较低,在污染场地初步调查中有较高的应用价值与优势。     

中国典型有机污染场地土层岩性和污染物特征分析

目前我国存在大量待修复场地,其分布具有一定的规律性和区域性,场地地层系统结构复杂、渗透性空间异质性显著,污染物种类复杂。总结场地典型土层结构和典型污染物有助于有针对性地开展修复技术的研发。为此,本文收集并整理了全国136处有机污染场地相关资料,对其地域性、地层及污染物特征总结如下:目前我国已经开展调查与修复的有机污染场地主要集中在京津冀和沪宁杭地区;有机污染场地土层基本都含有黏土等低渗透介质,而且都具有非均质性,其中67%场地土层有强非均质性;沪宁杭地区场地土层渗透性总体低于京津冀和辽中南地区,此外我国京津冀和辽中南地区场地调查深度(20.3 m)总体大于沪宁杭地区(12.8 m);我国有机污染场地地下水中最常见的有机污染物种类为氯代溶剂,依次为氯代烷烃类(场地数量占比84%)、氯代苯类(场地数量占比46%)和氯代烯烃类(场地数量占比33%);最常见的3种氯代溶剂依次为二氯乙烷、一氯苯和三氯甲烷。     

物探方法在浅源石油烃类污染探测中的应用

应用探地雷达和高密度电阻率法,在冀中平原中部某典型石油烃类污染场地进行探测,得到了浅源石油烃类污染物的异常特征。通过对探地雷达和高密度电法资料的分析,得出石油烃类污染物呈现低电阻率、低介电常数特性,根据这个特点圈定出了此污染场地内储油池区域的污染扩散晕。实践证明,这两种物探组合在此类污染场地探测中具有推广价值。     

铬污染土壤复电阻率频散特性

不同含水率、不同铬污染物浓度土壤的复电阻率频散实验,是复电阻率探测方法评价铬渣污染场地的物理基础。实验研究发现,土壤含水率和污染物浓度的不同均会对复电阻率幅值、复电阻率相角、同相电阻率和异相电阻率的测量结果产生影响,但是异相电阻率和相角具有明显的频散特性。研究结果表明,利用基于土壤频散特性发展起来的复电阻率探测技术,可快速有效地对铬渣污染场地进行评价。     

星空地井一体化探测技术体系在复杂地质条件场地调查中的应用

复杂地质条件下的场地调查往往受地形起伏、断裂构造复杂、水文地质条件变化剧烈、人类工程扰动强烈等因素影响,存在调查范围缺乏科学性、调查尺度与精度难以协同平衡导致总体工作量部署高而高风险区表征精度相对不足。本文通过融合“星空界”、“天空界”、“地表界”、“地下界”技术,在突破单一技术手段片面零散探测的基础上,强调空天地一体化与井下探测技术的有机融合,构建了星空地井一体化探测技术体系。该一体化探测技术在湖北典型污染场地地下水污染调查中得到了有效应用验证,具有全局性视野认知、自组织高效诊断识别、兼具大时空尺度风险筛查与场地尺度分层精细表征等技术优势。此外,采用该一体化探测技术体系在江西赣南边远山区找水打井与地下水源应急供水中得到了应用验证,从技术方法上克服了传统单一方法的不确定性,科学有效地提高了基岩山区水文地质调查找水的成功率与工作效率。地表界调查圈定找水靶区,论证地下水源找水井位;地下界探测应用落地,基岩山区水文地质钻探涌水量达120 m3/d,解决了赣南革命老区季节性缺水的实际问题。作为行业共性关键技术,星空地井一体化探测技术体系在生态环境、自然资源、水利巡查、应急救灾等业务领域应用前景...     

工(矿)业污染场地钻探取样技术要求及选用方法探讨

钻探取样是污染场地勘察与评估的重要环节。基于欧美发达国家的污染场地勘察工程实践经验及相关技术文献,本文阐明了污染场地钻探取样的质量要求（即保持物理和化学原状性）取决于土样所需的测试项目和所含污染物的化学稳定性,梳理了适用于污染场地各种钻进技术的优缺点及适用的土类,以及各种取样技术特点及配套的取样器。在此基础上,针对不同类型污染场地提出了钻进取样技术选用方法,用于指导工（矿）业污染场地的勘察工程实践。     

某石油化工污染场地地下水中挥发性有机物污染特征及成因分析

为了解典型污染场地浅层地下水微量有机污染特征,对西北某省会城市石油化工场地地下水中的挥发性有机污染物（VOCs）污染情况进行了调查。结果表明,污染场地地下水样品中挥发性有机污染物检出率为100%;检出率较高的是氯代烃和苯系物,检出率分别为60%和40%。超标组分为苯和1,2-二氯丙烷,苯超标率为30%,1,2-二氯丙烷超标率10%,苯最大检出浓度达1515μg/L。场地内的原油储存罐、污水隔油池的渗漏以及石油冶炼、机械加工过程工业废水不合理排放均为该场地地下水VOCs的重要来源;VOCs的理化性质以及污染场地地下水防污性能差是影响该场地地下水环境中VOCs归宿的主要因素。     

岩溶地下水有机污染特征分析——以贵阳市某加油站为例

许多有机化合物对人体和生物有毒害作用,其中一些具有"三致作用"。地下水有机污染研究开始于20世纪60—70年代,经过半个世纪的发展,国际上已把地下水污染研究的重点从无机污染物转向有机污染物。在岩溶发育地区,地质环境脆弱,防污能力差,地下水具有易污染性,有机污染物在岩溶地区的分布有别于其他地区。本文以贵阳市某加油站15年前发生的油灌泄漏污染事件为例,通过地面调查、地质雷达、钻探、样品分析和综合研究等方法查明了地下有机污染物的运移规律、分布范围以及地下有机污染物的组分特征。经分析对比1999年、2007年以及2012年的研究成果,结果表明:(1)受岩溶发育形态的影响,场地内有机污染物在地下具有富集与稀释的双重特性;(2)在岩溶管道发育、地下水水头高度低于基岩面的地带,有机污染物组分含量总体呈减少的趋势;(3)在以溶蚀裂隙为主、地下水水头高度高于基岩面的地带,有机污染物不断富集,年扩散速率仅为12 m。     

基于自组织神经网络的污染场地多监测指标相关性分析

为查明场地污染分布特征,需对场地土壤和地下水进行钻探取样,按规范的检测指标进行逐一测试。在初查和详查阶段将获得大量的土壤和地下水污染数据,数据样本数量大、监测指标多,数据结构复杂,如何从场地大数据中提取价值信息已成为研究热点。以某有机污染场地为例,基于自组织映射神经网络（SOM）和K均值算法开展大数据分析,深入探讨地下水和土壤中各污染指标间的相关性。结果表明:（1）基于自组织映射神经网络的大数据分析可快速挖掘复杂多维的污染场地监测数据,有效完成关键信息的提取;（2）地下水中污染检出指标存在显著的聚类特征,同一聚类中的污染指标具备相似的空间分布特征。对场地污染物检测采取先分类后分级的优化筛选策略,减少污染物检测指标数目,从而有效降低场地检测费用;（3）土壤和地下水中污染检出指标存在良好的空间相关性,这与该污染场地地下水渗流速度缓慢有关。土壤和地下水污染检出指标空间分布的相关性,有助于场地污染源的追溯。     

地下水污染场地风险管理与修复技术筛选

国际上对于地下水污染场地的控制与修复研究已经取得了许多成果,已有成功的修复实例。我国虽然起步晚,但非常重视地下水污染的防治,开展了全国范围的地下水污染调查,并进行了地下水污染的防治规划。地下水污染的控制与修复已经逐渐进入示范性研究阶段。面对地下水污染场地风险管理的不同方法,以及众多的污染修复技术,如何制定风险管理策略,如何在各种各样的修复技术中筛选合适的技术或技术组合,对于地下水污染场地的防治具有非常重要的意义。笔者分析了发达国家地下水污染风险管理策略,结合在地下水污染场地研究方面的经验,对一些主要的地下水污染修复技术进行了分析论述,提出了考虑污染物特征、场地水文地质条件的地下水污染修复技术的筛选过程和方法。     

论污染场地的几个问题

为了更加科学、规范地开展污染场地调查工作,作者依据多年积累的污染场地调查经验和对国外相关研究成果的跟踪,对污染场地的定义、分类、调查阶段划分及污染调查测试清单的确定进行了探讨。通过分析对比十余个发达国家污染场地的定义,给出了污染场地的定义。借鉴污染物属性与地下水赋存介质分类法思想,提出了污染物种类与场地介质组合的污染场地分类方法。基于场地调查工作的实质,考虑简化性、标志性和可操作性,将污染场地调查划分为资料收集、初步调查、详细调查三个阶段。在归纳总结国内外筛选和确定优先控制污染物研究成果的基础上,结合实际情况和工作经验,提出了确定污染场地调查测试清单的步骤与方法。     

广州某地块污染场地土壤调查评价及修复方案探析

城市土壤是城市生态环境系统的有机组成部分,影响到城市生态环境质量和人体健康。随着城市快速发展,造成城市土壤污染、侵蚀、酸化和硬化以及土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题。本文通过对广州某商业地块污染场地土壤、地下水的调查和采样分析测试,查明污染场地主要污染物类型和特性及起火原因,对其进行综合环境质量评价,为污染场地适宜性风险评估及污染场地治理修复提供科学依据。调查结果表明,研究区土壤和水中的部分指标含量较高,环境质量受到影响。针对主要污染物磷的特性,建议采用化学修复方案措施与对策,使污染场地达到无害化处理目的,为政府相关部门决策提供参考依据。     

面波联合勘探在深厚覆盖层地区应用实例分析

西南地区河床覆盖层深厚,如何经济快速地获取地基工程场地的横波速度是水利水电工程勘察的重要问题之一。面波勘探技术以其低成本、快捷及受场地条件限制小等优点被广泛应用于浅部横波速度结构探测中。文中采用主动源面波和被动源面波相结合的联合勘探技术对西南某水电站坝址区场地横波速度结构进行了探测,主动源面波法能针对浅部区域进行精确探测,而被动源面波法探测深度更大,两种方法各有优势,相互印证,相互弥补。     

棕地地下水污染修复技术筛选方法研究——以某废弃化工厂污染场地为例

科学合理的地下水污染修复技术筛选方法对于有效修复受污染地下水体、节约修复工程成本、保护地下水资源、维护生态系统安全和人体健康具有重要意义。以某化工厂遗址早期排污渗坑为目标污染源,在结合水文地质勘查和地下水人体健康风险评价的基础上确定场地受污染地下水修复目标污染物,根据污染物迁移性、降解性、人体健康风险等指标及抽出处理、化学修复、生物修复、渗透反应格栅等地下水污染修复技术特点,使用偏好顺序结构评估法(PROMETHEE)进行修复技术筛选。结果显示,该场地地下水中主要污染物为1,2-二氯乙烷、1,4-二氯苯等有机污染物,其中1,2-二氯乙烷在呼吸吸入条件下的最大致癌风险达9.54×10-7。化学清除、监测自然衰减等四项技术适用于该场地地下水1,2-二氯乙烷修复,化学清除法综合排序分值最高,而在成本优先控制条件下,监测自然衰减技术更为适宜。研究对于我国场地地下水污染调查评估及修复工作具有积极的参考意义。     

地下水有机污染释氧化合物修复技术研究进展

从使用范围角度,概述了释氧化合物(oxygen releasing compound,简称ORC)技术在地下水有机污染修复方面的研究进展。强调了含水层介质的渗透率、地下水流速等水文地质条件对污染物修复效果的重要性。讨论了ORC释氧过程中地下水pH值的调控方法,并对ORC修复技术在未来工程中运用可能存在的问题进行了探讨与展望,为今后ORC技术在地下水有机污染场地修复工程中运用提供一定借鉴。     

电磁剖面法在污染物探测及修复效果评价中的应用

近年来,伴随产业结构和土地利用的调整,一些受到污染的土地被重新开发利用,污染物时刻威胁着人们的健康。现阶段污染物调查工作中常采用有损的、侵入式的挖掘和钻探方法,调查结果为散点状且易造成二次污染。常见的污染物主要分为重金属、轻非水相液体（LNAPL）、重非水相液体（DNAPL）、总石油碳氢化合物（TPH）和多氯联苯（PCB）等,相对于周围土体存在电性差异。文章给出了一种电磁剖面法圈定污染物范围,通过对不同时间节点探测结果的数据分析,实现对环境治理效果的定性评价。通过工程实例,说明了该方法的可行性和有效性。在污染物调查阶段,该方法可以准确圈定污染物范围;在修复治理期间,在不同时间节点的场地污染物探测,可以评估修复效果。