前沿动态 轻质非水相液体[LNAPL]污染场地表征方法

对LNAPL污染的描述取决于诸多因素，对于场地调查者而言，及时掌握LNAPL污染的范围极为重要，要做到这一点，应进行充分的前期规划，并建立符合数据要求的样品采集点及相关许可。
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$ p* R1 E9 n/ j  y' o2 k6 S) c! Y在执行制定的调查计划时，调查方法可根据LNAPL的初步筛查情况和场地已掌握的资料确定。如果在场地挖掘过程中发现了LNAPL，可以利用现有的设备即时进行测试，可在短时间内实现大量数据的收集。如果LNAPL是通过钻探进行场地调查中发现，继续使用该钻探技术也可以满足调查需求，提供最佳的成本效益。
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随着人们对LNAPL的治理需求有着越来越深入的理解，更多先进复杂的专用调查工具进入人们的视野。调查方法需要进行更细致地选择，从而实现LNAPL范围的有效界定及其分布(厚度)的快速测量。此外，所选的方法应该支持监测点的建立，用于LNAPL稳定性和处理效果的验证。
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6 \# [- {  E9 u0 Q% q* [浅坑调查

, N0 T* n2 ~3 {浅坑调查可用于LNAPL污染发生在浅层土壤的情况下，其优势主要表现在以下几个方面：
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- W! a& v# Y7 W* Z, C* B! K+ Y实现快速界定污染范围
实现浅层土壤剖面直接可视化
  @2 l, T; P% c% K* H) u: E! O实现土壤和地下水中LNAPL直接测定
浅坑可当做为截流沟用于修复回收
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) X5 t$ r8 F1 K$ ^0 J土壤钻探与临时监测井
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图1  直推式钻机

& n5 {  Y, L2 `4 h土壤钻孔和临时监测井本质上很相似，不同之处在于从临时监测井可以采集地下水样品。通常使用空心旋转式钻机和直推式钻机完成土壤钻探或临时监测井的建造。与浅坑不同，土壤钻探、临时监测井不受钻井深度限制。钻探过程中，使用土芯取样器采集样品后，可以实现样品的直接可视化与土芯中污染物的筛查，其优势主要表现在以下几个方面：
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9 a3 ~" ~- D5 b7 ?8 t可实现快速调查
: f) w" j' ~4 a% z% d可实现用于实验室分析的连续或定深低扰动土壤样品的采集
; \" |9 m4 F% D6 M使用对开式取土器或者大口径取土器可实现对土层的直接视觉观察
可以将调查深度达到土层中的深层
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图2  LNAPL相通过紫外线光学法进行快速调查
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直推钻入式调查工具
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使用直接推入技术进行土壤污染物调查与使用空心旋转式钻机的土壤钻孔／临时监测井的方法进行调查相类似，不同点在于直推技术中钻杆是由液压机，冲击钻头或震动头驱动。

. Q9 C/ R7 @& r/ \# |! J在石头与沙砾含量较少的疏松土质下，直推技术相较于传统的土壤钻孔可以实现更快速的场地表征。另外，一些特定的直推技术可以在不获取实际土芯的情况下实时检测LNAPL的分布情况，这样的技术包括膜界面探针（MIP）,激光诱导荧光（LIF）和锥形透度计技术（CPT）。其优势主要表现在以下几个方面：
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! |0 ]. h3 H8 p0 s可实现快速调查与界定
可实现LNAPL原位检测


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图 3  监测井中测量LNAPL厚度

+ r6 ?) `1 C) M1 @  H8 V7 a永久监测井
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在所有的LNAPL调查中都应该设置永久监测井，用于记录地下水流向（产品1 ）和季节性、人为影响下的地下水位波动（产品1, 产品2），以及监测表面LNAPL的厚度（产品1）。永久监测井也可以直接采集LNAPL相（产品1）或地下水样品（产品1，产品2），并且在地下水修复过程中起到修复指标的监测作用。FLUTe地下水调查工具（产品1）作为一种特殊的多用途调查系统，可以识别LNAPL的纵向分布情况，也能够作为监测井，采集多层级地下水样品。

应将永久监测井设置在污染羽内用于监测LNAPL回收效果，另外，还需要在下游羽流边界以外设立监测点，用于监测可能的LNAPL迁移。污染场地内，地下水流向测量则需要设置至少三口监测井。在记录地下水位时，需要同时记录LNAPL的厚度。

. I) r& E2 ~1 ]9 ?# R样品筛查

. }- M& K6 [8 d2 O; ^5 l4 T( |' Q在安装永久监测井时，可以获取连续土芯样品，以便获得详细地层信息。可以通过染色法和荧光法来识别LNAPL的存在以及相对的浓度筛查。在建造监测井的时候，要将井筛与水位交接，使LNAPL都能排入井内。过滤层的孔径应该比周围的含水层土壤更大。一些手持式化学检测设备，比如光离子检测器（PID）或便携式气相色谱（产品1），也可以第一时间提供土芯、及地下水等样品中，目标分析物的定量或半定量结果。

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图4  利用染色法提高从土芯样品中检测出LNAPL的能力

. z- Y2 J8 H' I$ |6 s* r% n- ?. _1 M在安装和启用监测井之后，应该定期对LNAPL进行监测。为了评估地下水水位波动和监测井内LNAPL油层厚度的相关性，应在调查期间进行月度水力测量。在每次测量中都应该确定LNAPL的深度和厚度。