水文地质勘测在环境污染场监测中的应用研究

徐 敏 汪小燕 孙秀萍 孙芳芳

（重庆市生态环境监测中心 重庆 401147）

引言

水文地质勘测作为污染场地调查中重要的一种方法，在对发现水污染以及污染场地水污染治理的过程中扮演着重要的角色，而且，随着环保政策的不断出台，国家对水资源的保护也是越来越重视，因此做好水文地质调查，提高环境检测技术，落实水文地质勘测的相关应用尤为重要。

1 污染场地水文地质勘测的必要性

地质不同，地下水层的水透析能力以及水的传送有着较大的不同，如果场地长期遭受工业污染，并且地下水长期受到影响[1]。为了对污染场地的污染程度进行确定，进行水文地质勘测非常有必要，通过进行水文地质勘测，可以确定污染地周围的土层结构以及地下水的流动情况，如果情况需要，还可以采用多种勘测方式，比如说抽水测试、注水等等，对影响地下水的污染物进行监测并发现其规律。

2 污染场地水文地质调查的内容及作用

2.1 污染场地的土层分布调查

在污染场地水文调查过程中，土层调查是较为基础的研究内容，在初始的调查研究中，有关研究人员需要对调查的区域按照规范要求进行钻孔取样，然后按照静力触探试验要求，对现阶段的土层污染情况进行分类和分析，通常情况下，进行土层分析的场所主要集中在生产车间、污水排放区以及肥料堆放区，这些场地都是污染场地水文调查过程中的研究重点，在调查基础之上，人们可以对场地的土层结构分布图、渗透性、载荷性等特性进行数据方面的收集，然后整理分析之后，进行有关曲线图、分布图的绘制，为场地污染情况以及水污染扩散情况提供可参考的依据。

2.2 污染场地的地下水流场调查

水文地质勘测其中一项非常重要的调查内容就是对地下水流场进行调查，这是研究地下水存留情况的一项非常重要的内容，比如说潜水赋存、赋存土层等等。

在调查研究中，有关工作人员应该对场地内的水文地质进行综合条件的控制，并在模型构建的基础之上，获得整体的水流场的流向、流量等，只有这样，才能保证污染场地的水文调查的合理科学，并在此程度上为后期的水文治理提供较好的研究基础[2]。通常情况下，对检测井中的水位进行检测是很多单位对地下水流向以及流程图控制的主要操作方式，然而，在进行水文地质调查过程中，测点的布置以及滤孔的布置都是影响质量控制的关键条件。

2.3 污染场地污染物分布调查

在进行水文调查的过程中，对水污染造成影响最大的因素是污染物，控制好污染物的来源，也就在污染治理方面有了一大步的进步。但是，对污染物进行控制的控制中，工作人员需要了解到，污染物的渗透一般包括两种扩散方式，比如说常见的纵向扩散以及横向扩散等。在水污染的扩散过程中，要在横向扩散的基础之上，对纵向扩散的深度进行勘测，以此来完成对所有调查数据的完善。

2.4 污染场地的其他要素调查

对污染场地的其他要素进行勘察的主要步骤就是在基础等调查取样完成之后，有关的工作人员在试验数据的调查基础之上，对各个取样点的土壤性质进行系统分析，然后从含水量、渗水率以及密实度等方面进行全面掌握，从而保证建立的水文地质模型的精确性。需要特别留意的是，渗透系数是整个污染场地调查分析过程中重要的考查质变，通过对此进行控制可以实现对污染物情况的掌握程度。

3 水文地质勘测工作在污染场地应用中的技术要点

3.1 勘察点设置

针对污染场地，设置勘察点位的目的是提高勘测结果的准确性，用数据真实还原该场地的受污染情况。由于污染场地是具有流动性的，所以一个场地的污染信息是在不断变化的，所以，勘察点也会根据实际情况变化，同时还应配对相关的勘察技术支持[3]。

测量点的选择应基于测量目的。通常，调查地点需要分散在不同的污染区域上，并建在所有污染地点上，要求半米半径内有2 到5 个调查地点。该方法操作简便，适用范围广，在水体调查和土壤调查中具有较高的效率。此外，还应考虑到污染可能扩散到的位置，在这个范围内随机设立3-5 个勘测点；对于那些污染范围大，污染严重的区域，应设置更多的监测点位，搜集尽可能多的不同点位的数据才能够更加真实地反映该区域的受污染程度。水文地质勘测首先应考虑勘测地点的水层是否受限制。若不受勘测限制，则勘测的时候应该将水层深度纳入监测范围。在含水层的监测中，若第一个检测结果符合标准，还应对第二个水层进行采样检测。针对地下施工监测，对土壤的取样深度应该不超过5 米，考虑地下水的深度，科学专业设置监测井。勘察点的设置要符合该地的地质条件还有此次监测活动的目的，科学有依据地设置勘察点位，才能使得实验结果可靠具有说服力。

3.2 样品采集

抽样调查是水文地质勘测最基础且重要的环节。在抽样的过程中要对样品进行统一收集，还要注意样品的稳定性保存，确保样品能真实代表该地的受污染情况，不能让样品在采集或者保存的过程发生任何变化，避免影响测试结果。土壤样品反映不同水平位置，垂直位置的受污染状态，采集方式比较简单；但是具有流动性的水文样品采集，需要利用对角线原理设计采集点。若有地下水样实验井，采集点位应该设置在水表管路上。

3.3 样品保存

采集完样品后，需要对样品进行保存，标注好采集样品的地点、时间、数量等，方便后续的查看。此外还应该做好密封工作，防止样品受到干扰，以此来提高检测结果的准确性。

3.4 样品分析和检测

在分析和检测过程中，有关人员一定要对水污染的成分以及污染范围进行范围的确定，比如说确定影响检测的多个参数，如塑性指数、渗透指数等，以此来综合确定污染物的组成成分以及含量。

4 水文地质勘测的相关应用

水文地质勘测指为查明一个地区的水文地质条件而进行的水文地质调查研究工作。旨在掌握地下水和地表水的成因、分布及其运动规律。为合理开采利用水资源以及其他工程开发提供数据依据。包括地下、地上水文勘察两个方面。常用的水文地质勘探方法主要有水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验、地下水位动态观测以及同位素技术等。

4.1 制订勘测方案

水文勘察技术性可用以对环境污染场所的分析，包含该场所的水文发展历程及其目前的污染情况，进而分析造成环境污染造成的关键原因。在现场勘测之前，工作人员应明确工作重心和目标，明确监测的水文范围和项目，依据采集到的材料确定地下水位线、流动速度、分布等状况，随后借此为根据制定勘察方案。

4.2 污染场地的土层结构布局

通过静态勘探和钻孔采样以及调查数据的结果，可以清楚地确定污染现场每个区域的土壤层结构特征，并可以划定几个污染点。结合该区域的勘察数据可知，该地点25m 处的浅层土壤被确定为新的第四纪沉积物。根据各土层的几何力学性质，沉积形态和成因类型，划分为5 个地质土层和7 个地质底土层。每个土层的自上而下的结构特征如下：（1）填土层，灰黄色，疏松，含有碎石，碎砖等，结构疏松；（2）黏土层，灰黄色，可塑性，均质致密；（3）粉质粘土层，灰黄色，可塑，底部有少量粉砂薄层；（4）粉质粘土，灰色，等塑，水平分层；（5）丝滑黏土，灰色，热塑性，水平层[4]。

4.3 水文勘测技术在水污染环境地质中的操作流程

首先，对水污染地点地质的特点进行取样、当场勘测，然后在实验室采用仿真模拟污染测算分析法进行样本检验与分析，对材料、数据的采集，依据样本的检验、分析结果，明确实验场地的水文地质情况、污染水平、污染范围等，最后根据风险评价系统，对污染地点环境地质进行综合的评价分析[5]。并基于评估的结果制定针对性的整改措施，尽快的解决该地污染问题，避免对社会造成不良影响。

4.4 利用科学技术性开展监测

（1）创建水源污染环境监测地理信息系统

在水源污染环境监测中，应建立起由GIS 的管理信息系统，即风险源地理信息管理系统，直接整理与水环境治理有关的各种信息内容，合理防止水源污染安全事故的产生，并为水源污染环境的管理和战略决策提供根据[5]。

风险源地理信息系统以风险源数据库管理为支撑点，集成风险源地图、水资源布局图、街道社区布局图等，一旦发生水污染安全事故，操作工作人员便能够利用地理信息系统迅速寻找风险源的空间信息，依据风险源附近监测企业的监测能力、装备情况、应急处理能力等，制定紧急监测应急预案，进而提升水源污染环境安全事故的响应速度，保证监测工作中有序进行[6]。

（2）充分利用遥感技术

在水污染环境监测中，要充分应用遥感技术开展监测，根据鉴别污染水与清理水的反射率，及其遥感图像上的色彩差别，进而对水污染开展监测[7]。现阶段，遥感技术的使用主要是聚集在下列方面：一是水体混浊度监测，仔细观察水体在光谱仪影像上的差别，对水体污染变化做出分辨；二是生活污水监测，根据遥感技术观查污染物的活动特性，跟踪污染物来源；三是水体热污染监测，利用多光谱仪生成图像对污水污染开展监测，也可利用热红外线感测器对污水污染开展监测，检测出污染排出源；四是水体富营养化监测，利用遥感技术监测浮游植物中叶绿素与红外线的斜坡效用，分析水体的水体富营养化遍布范畴，明确水体污染程度。

（3）充分利用航空摄像卫星图片

山区的水文地质测绘范围大且受地形影响难以进入的山区环境成为水文勘探棘手的问题，针对这种情况，利用拍摄的航空摄像片、卫星图片对区域内的地质环境作出基本判断，需要充分利用已经发展完善RS、GIS 等地理科学技术、利用电子技术分析资料，在对水文地质作出测绘后得到能够反映水文信息的图表，达到调查水文环境的目的。

4.5 受污染场地水文环境风险评价

根据场地调查和检测的结果，要综合分析污染场地的环境风险：当污染物过多，浓度超标，完全不符合国家标准或者地方标准[8]；没有被收入到相关标准里面，但是却存在潜在风险的污染因子，也需要对此因素所在的场地进行风险评估。

5 环境监测技术的未来发展走向

5.1 将有机污染物作为主要检测对象

根据最新调查结果显示，有机污染物的污染问题在我国较为严重，污染范围不断扩大；其中，有毒性有机污染物的存在必将加剧对人们日常生活的危害[9]。因此，在今后的环境监测工作中，一定要加强对有机污染物的环境监测，一定要投入大量的工作精力监测有机污染物，从源头上遏制其危害。对有机污染物进行科学全面地监测，引导环境监测工作高效高质量开展，加强技术研发力度，扭转有机污染物在我国的严峻态势。

5.2 加强技术研发，增强环境监测的精度

面对日益严重的环境污染，要时刻精准地把握环境动态，就要加强相关检测技术的研发力度，只要技术得到突破性发展，在面对相关环境问题时，才能准确地进行检测。在污染物排放的过程中，有很多的有害物质无法立刻被辨别，隐藏性极强，普通的环境监测仪器很难将它们“找”出来，但是他们对环境的污染性和破坏性又极强。例如BPA、allyltributylstannane 这些物质通过工业排污排放出来是很不容易被监测出来的[10]。要攻破这些难题，需要对超痕量分析技术进行不断优化和推广，使其能够全面地运用到环境监测技术中，因为这项新兴的技术既可以提高环境监测效果和质量，还能确保环保监测工作的顺利开展。

5.3 建立并完善土壤环境监测网络

随着信息技术的飞速发展，要充分利用大数据对土壤检测数据进行搜集分析，制定相对应的解决策略。制定统一的环境监测标准，搭建既有全国通用性质又有地区差别性质的土壤环境监测网络平台。各个地方的相关工作人员及时提交检测数据，并在相关平台中进行汇总分析与研究。按照制定的标准对土壤环境进行整改，控制污染物质的排放与传播；通过相关新兴技术的普及与应用，来提高环境监测的效率与准确性，监测平台还可以实时反馈数据方便具体问题具体分析；二者搭配对推动土壤环境的监测和治理至关重要。

5.4 提高环境监测相关的应急措施效率

我们国家的环境监测技术已经比较成熟了。对空气中的污染物质监测很精准也很高效，极大地提升了环境管理工作人员的采样分析效率，常见的空气污染物质如一氧化碳、二氧化碳、还有二氧化硫的浓度都能快速准确地监测出来，这些先进的设备，提高了工作人员的工作效率的同时也缩短了紧急情况实施时间，可以在短时间内发现并解决危害。

结语

环境监测作为环保工作开展的重要基础，水文地质勘测发挥重要作用，首先我们要清晰地知道环境污染的现状，即目前存在哪些污染，污染严不严重，根据现状来制定治理污染的对策。这种解决环境污染问题的思维是正确的也是长时间内不会改变的；最后，对于资源环境的保护，需要全民参与，从生活中的一点一滴开始，需要提升人民群众的环保意识，共同参与污染治理才能建立长效机制。