礦山污染環(huán)境水文地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用

時(shí)間:2022-10-19 09:47:33

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礦山污染環(huán)境水文地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用

摘要:礦山在開發(fā)過(guò)程中,污染場(chǎng)地被占用的情況普遍存在。為了防止污染場(chǎng)地對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重影響,就需要對(duì)其進(jìn)行環(huán)境分析,利用水文地質(zhì)勘查技術(shù)來(lái)進(jìn)行合理規(guī)劃,旨在避免污染場(chǎng)地造成的二次危害,為礦山區(qū)域的發(fā)展提供有效的技術(shù)保障。本文將圍繞水文地質(zhì)勘查的工作流程,探究其在污染場(chǎng)地環(huán)境中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:礦山污染場(chǎng)地環(huán)境;水文地質(zhì)勘查;應(yīng)用研究

礦山污染場(chǎng)地環(huán)境與水文地質(zhì)勘查工作具體來(lái)看需要通過(guò)收集大量資料,并對(duì)污染區(qū)域的類型與內(nèi)容進(jìn)行整合處理,并確定礦山場(chǎng)地內(nèi)的污染情況。而污染場(chǎng)地的取樣分析與勘查階段也是完成這項(xiàng)工作的前提條件。例如對(duì)污染場(chǎng)地的變化情況與地下水分布情況的考察都可以包含在勘查內(nèi)容當(dāng)中,并根據(jù)實(shí)際的勘查結(jié)果來(lái)提出針對(duì)性的治理措施。

1污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)勘查的具體內(nèi)容

勘查工作整體上分為三個(gè)不同階段,即污染類型識(shí)別、采樣分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。相比于以往的勘查內(nèi)容,它不僅要求對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行充分了解,還需要對(duì)地下水質(zhì)量、土壤質(zhì)量、污染情況進(jìn)行掌握。我國(guó)在近年來(lái)的管理也針對(duì)技術(shù)需要和工作流程進(jìn)行了合理規(guī)劃,為勘查工作提供必要的參考。從內(nèi)容來(lái)看,可以從以下兩個(gè)方面展開。

1.1主要工作

主要工作包含對(duì)污染場(chǎng)地環(huán)境的水文地質(zhì)狀況的勘查,例如地下水的動(dòng)態(tài)變化、流速等;此外還包括主要污染的分布情況與污染來(lái)源,并對(duì)環(huán)境進(jìn)行考察評(píng)價(jià)。

1.2具體流程

從勘查流程來(lái)看,需要在勘查資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行取樣和檢測(cè)分析,最終根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果給出參考意見。具體流程應(yīng)從水質(zhì)與土質(zhì)兩方面展開,并對(duì)環(huán)境進(jìn)行特殊分析后,記錄污染環(huán)境修復(fù)值,制定合理的改進(jìn)措施。

2勘查技術(shù)要求

2.1勘探點(diǎn)規(guī)劃

勘探點(diǎn)規(guī)劃是勘查階段的首要工作,具體來(lái)看可以對(duì)礦山土壤采樣點(diǎn)與地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)置。對(duì)于一些污染區(qū)域或潛在的污染區(qū)域,應(yīng)該視情況增加勘探點(diǎn)數(shù)量,尤其是地下水污染區(qū)域,應(yīng)設(shè)置3個(gè)以上的地下水監(jiān)測(cè)井。一般情況下,可以通過(guò)網(wǎng)格分布與加密分布的方式來(lái)進(jìn)行布置,可以適用于一些污染區(qū)域較為寬廣的場(chǎng)地內(nèi)。

2.2采樣要求

對(duì)于樣品的采集需要符合國(guó)家的相關(guān)制度與規(guī)范,針對(duì)不同類型的礦山污染物與污染區(qū)域,應(yīng)該選擇不同的采樣設(shè)備。例如對(duì)礦產(chǎn)的采樣,需要考慮到不同礦層中的不同采樣模式。以含水層礦產(chǎn)為例,表層采樣點(diǎn)的深度需控制在1m,從而保障隔水層與礦層之間的合理性。如果厚度在5m以上,那么需要考慮使用測(cè)試儀器來(lái)確定具體的采樣方案,如隔水層鉆孔可以不通過(guò)建井的方式完成,鉆孔深度也不需要超過(guò)隔水層。在采樣工作結(jié)束之后,應(yīng)該立即對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理,主要防止樣品被外界因素影響質(zhì)量。

2.3試驗(yàn)要點(diǎn)

樣品試驗(yàn)方面,由于污染物的特殊試驗(yàn)要求,對(duì)于污染物質(zhì)的分析和識(shí)別工作需要高度重視,具體來(lái)看,包括LNAPL、TPH等物質(zhì)的分析應(yīng)該成為重點(diǎn),此外,土壤取樣工作中的顆粒檢測(cè)、含水量與滲透系數(shù)分析、孔隙比同樣是試驗(yàn)的關(guān)鍵內(nèi)容。

3水文地質(zhì)勘查技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1勘查方案設(shè)置

方案設(shè)置的具體內(nèi)容是對(duì)勘查模式與勘查工作量進(jìn)行布置。實(shí)際勘查階段則可以增設(shè)監(jiān)測(cè)井采取樣品,在污染物檢測(cè)中選取不同的土樣進(jìn)行性質(zhì)測(cè)試。但需要注意的是勘查方案設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),例如污染物在水中或大氣中的潛在危險(xiǎn)因素。

3.2概念模型與污染信息分析

概念模型即對(duì)場(chǎng)地概念模型的分析,在調(diào)查過(guò)程中需要先對(duì)場(chǎng)地地理位置進(jìn)行分析,然后進(jìn)行場(chǎng)地模擬,判斷是否還缺失部分資料,采取相應(yīng)的方案獲取。污染信息分析則是對(duì)特征污染物的理化性質(zhì)進(jìn)行研究,包括溶解性、毒性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等。例如四氯化碳,可以通過(guò)生物與非生物模式脫氯,則反應(yīng)過(guò)程中的方程式就是信息分析的主要內(nèi)容。在部分勘查工作當(dāng)中,還需要明確污染深度與修復(fù)體積。

3.3環(huán)境勘探與水文地質(zhì)鉆探技術(shù)

環(huán)境勘探工作主要指地球物理勘探方案,例如高密度電阻法與瞬變電磁法。對(duì)于松散層可以用泥漿作為沖洗液。一般情況下完整的礦層,粘性土需要大于70%,礦層土大于30%。鉆進(jìn)過(guò)程中要對(duì)泛漿顏色、冒氣、聲響等情況進(jìn)行詳細(xì)記錄,結(jié)合污染物特征與水文地層性質(zhì)來(lái)選擇合理的鉆探器械。

4案例分析

某污染場(chǎng)地處平原與丘陵間的復(fù)雜地勢(shì)區(qū)域,地形存在一定坡度,該地區(qū)礦山開發(fā)成為資源站,具體建筑結(jié)構(gòu)包括居住區(qū)、辦公區(qū)、儲(chǔ)備區(qū)。由于儲(chǔ)備區(qū)長(zhǎng)發(fā)生過(guò)資源受熱爆破問(wèn)題,導(dǎo)致環(huán)境出現(xiàn)污染,礦產(chǎn)資源成為主要的污染物。勘查人員在了解污染的基本情況后布置了監(jiān)測(cè)礦井進(jìn)行采樣,然后對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行污染物檢測(cè)。結(jié)果表明,礦產(chǎn)中伴有刺激性氣味,部分礦產(chǎn)中有油狀物出現(xiàn)。污染場(chǎng)地的土壤結(jié)構(gòu)為粉土與粉質(zhì)粘土,而區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)透水性能較低,加上地形起伏變化,影響到了建筑結(jié)構(gòu)。因而該地區(qū)的修復(fù)方案需要結(jié)合污染物化學(xué)性質(zhì)來(lái)選擇修復(fù)方式。具體來(lái)看可以使用化學(xué)改良劑,將重金屬物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性物質(zhì)。如果土壤偏酸性,則可以提升土壤的pH值,控制重金屬的大量累積。相比于傳統(tǒng)方案,該方案的反應(yīng)速度較快,且污染物作用范圍非常廣泛,對(duì)于一些含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì),都可以起到相對(duì)顯著的降解效果。

5結(jié)語(yǔ)

環(huán)境水文地質(zhì)的勘查需要結(jié)合礦山區(qū)域內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)來(lái)規(guī)劃合理的特征參數(shù)進(jìn)行修改,在實(shí)際勘查的過(guò)程當(dāng)中也需要結(jié)合污染物的實(shí)際特征來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定污染情況后再設(shè)計(jì)修復(fù)方案。而污染場(chǎng)地環(huán)境水文地質(zhì)的勘查工作,側(cè)重點(diǎn)也體現(xiàn)在勘查物的代表性與水土真實(shí)情況,因此,在實(shí)際勘查中需要做好質(zhì)量保障工作,例如根據(jù)污染狀況設(shè)置的水質(zhì)監(jiān)測(cè)井,可以保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性,在未來(lái)保障污染區(qū)域能得到快速治理。

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作者:劉偉 單位:安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院