04 钻探与采样深度的确定
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( D+ K4 E9 } D- ^$ ?; e# W(一)钻孔深度
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不论是土壤还是地下水,钻孔深度是为采样服务的,采样的目的是为了捕获最大污染,因此钻孔也是如此。于是,钻孔深度还是取决于污染物的分布特点,而分布特点受污染物的性质和地层情况决定。钻探深度是个难点,无法一概而论。+ u# ]$ F6 \& s. L: E4 z
, A" D& x5 w, z5 `% e$ r有几种简单的情形,可以作为参考:
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, M% Z5 I! Z8 T+ q6 m一是地下一定深度就是弱透水层(粘性土),那钻到这个深度就可以了,揭露即可,不能打穿。因为这一层有隔污能力,自然状态下的污染物到这一层基本不会再往下迁移了。如果钻到这一层期间还没有遇到水,那么也没有必要继续往下,下面的地下水也很难被污染。
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二是地块存在DNAPL(密度大于水的非水相液体),假如这个地块有氯仿、1,2-二氯乙烷,这曾是常用的有机溶剂,用量大,是典型的DNAPL,一旦发生较大渗漏,经年累月就是往下迁移,直至沉到弱透水层表面,这种情况就必须要钻到弱透水层,不论是20米还是40米,这两个深度都是曾遇到过的存在此种污染情形的地块。" B& T+ g1 L' P, M0 N4 M$ Z: f
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三是有的地块,存在DNAPL,但是压根没有弱透水层,50或60米深度也都没有,十几米下面开始就是卵石,例如东部某些沿海的地层,这种情况就可能发现不了污染,也不是发现不了,而是即便渗漏下去,但是污染物就跑掉了,没有留在这个地块下面。: }: Z! P1 U, m
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四是钻探要考虑一下地下构筑物的深度,钻的不能比地下构筑物的底部还浅,例如,地下储罐最深处是5米,那不论什么地层组成,至少要钻到5米深吧,储罐如果漏了,是向下漏的。
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五是只存在LNAPL类污染物,钻孔深度应到达潜水初见水位,如无潜水则钻至第一弱透水层。- T$ b) M! l( j+ R
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总之,判断钻孔深度时,首先考虑地层组成中的第一(埋深最浅的)弱透水层,其次根据污染物迁移特点判断有无必要钻至弱透水层,最后,核实计划钻探深度是否达到地下构筑物所在深度。当然,具体到每个地块可能还是要再综合其他方面加以辅助判断。需要说明的是,与HJ25.2的“根据现场情况确定下层土壤的采样深度,最大深度应直至未受污染的深度为止”的要求不同,本着寻找最大污染目的的企业用地调查,不要求一定要采至未受污染的深度。1 g, D5 |# H# z4 ~+ c
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(二)土壤采样深度
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采样深度是采样点垂向深度上捕获污染概率最高的位置。土壤取样深度在钻孔前是很难精准判断的,因此,要实现捕获污染的目的,应结合现场对土壤岩芯的污染识别(诸如变层、现场快筛、颜色气味等性状),这是现场最可靠的捕获最严重污染位置的办法。方案设计阶段,应充分结合地层情况和污染物性质,预判污染物的分布特点。
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有几种简单的情形,可以作为参考:
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一是地块存在重金属类污染物如镉、镍等,不易迁移,因此应重点对表层一定深度范围土壤进行XRF现场快速检测,选择污染情况明显(读数较大)的位置取样。; I- j y* l& X( a
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二是地块存在LNAPL类污染物,易富集在地下水初见水位附近,因此应重点对初见水位附近的土壤样品进行气味、颜色与PID筛选,选择污染情况明显(气味、颜色异常或PID读数较大)的位置取样。+ |9 r/ `8 ?1 \ c2 g! P" A
5 D; ^" @3 f+ \- A; {三是地块存在DNAPL类污染物,易富集在土壤变层(尤其是渗透性由好向差)位置,因此应重点对变层附近(明确应关注的变层)的土壤进行气味、颜色或PID筛选,选择污染情况明显(气味、颜色异常或PID读数较大)的位置取样。$ l: K- X3 e Y- B
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四是地块某区域存在地下储罐或管线,最大深度约为3米,因此应重点对该区域地下3米附近(或以上)存在渗漏风险的深度土壤样品进行气味、颜色、PID和XRF筛选,选择污染情况明显(同上)的位置取样。 o6 a" R1 v% B+ f. U
: W# n" k- i5 _3 t(三)地下水采样深度4 l4 g8 B2 Z8 S3 T5 ]
: x& e4 X( v5 }$ ]. P2 v7 m地下水采样深度也应是该采样点的潜水带地下水在垂向深度上污染最严重的位置。方案设计阶段,应充分结合地层情况和污染物性质,预判地下水中污染物的分布特点。* p n8 W- L1 q7 |
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有几种简单的情形,可以作为参考:
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. y$ p# ]' v0 Y! v' G) T一是地块存在LNAPL类污染物,例如浮油,易富集在地下水位附近,因此地下水监测井筛管上沿应略高于地下水浮动的最高水位,这样可以保证取到浮油类污染物,检测到的地下水中污染物浓度也会更大。. Y. @5 C m5 B3 g
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二是地块存在DNAPL类污染物,易富集在潜水层底部与第一弱透水层交界处,因此地下水监测井的筛管下沿应至弱透水层,此时要注意不能钻入较多深度,切不可钻穿弱透水层。地质领域对于弱透水层的概念可能与环境领域不一样,而对于污染调查过程中,哪怕存在很薄(10 cm)的弱透水层,只要一定范围内相对连续,也是污染阻隔的很好屏障。因此,发现钻至弱透水层,应立即停钻,发现钻穿的也应做好封堵。
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/ T S. w! `, N1 m2 _ D2 J; B, H三是一般情形,地块不存在NAPL类污染物,地下水监测井筛管大部分位于含水层内即可,此时不需要钻很深,从受上部活动影响程度来看,只要能取到相对浅层位置的地下水也就实现了目的。此时深度一般就是水位埋深再减3米。
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方案中对于地下水采样的深度,一定要明确筛管(即滤水管)的深度范围,或者范围的确定原则,只是讲了钻多深并不能代表采样的深度,筛管范围才是。对于地下水采样深度的落实,当然也更需要建井过程的规范,才能保证取到计划深度的样品。
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布点方案有其科学性和方法,认真编制一定能增加捕获地块污染的概率,但是没有绝对保证。我刚入这一行时,前辈就曾讲,要完全搞清楚一个地块的污染情况,一定是循序渐进,根据一步步获取到的结果逐步调整调查策略的。尤其是地块的历史和地层情况没有规律,一千个地块可能有几百种情况。: z. ^7 K; P. g7 v
1 w$ s5 {- Q+ z$ a2 M% n因此,不能把方案编制妖魔化,有些情况可以选择更优的点位,可以做更足的功课,但是有些时候,只能靠一些运气和现场多打孔的笨方法。因此,方案把关时,既要能判断编制人是否偷懒,也要清楚有些因素是无法完全确定的。我也听过某一前辈讲,有时候污染调查也需要用一些简单粗暴的手段,比如挖机,把土挖出来,翻开看看,就会更容易看的清楚和明白。
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总得来说,一个地块按最少的12个样品算,只要有一个样品发现了客观存在的问题,那也算是实现了工作的意义,概率也是挺大的。不管怎么说,为了实现土十条的预期目的,为了给三年的企业用地调查画好句号,也充分把纳税人的钱用好,布点方案一定要有针对性,做到每个点都能说明白目的,宁缺毋滥。2 Z9 b$ J3 P, Q( ]/ M& M5 q
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