分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

发表时间：2018-02-06T15:38:17.040Z 来源：《防护工程》2017年第28期作者：宫林丽

[导读] 近年来，随着国家经济水平的提高，各行业领域的发展得到不小的创新与突破，尤其是化工领域的发展。

黑龙江省地质环境监测总站

摘要：近年来，随着国家经济水平的提高，各行业领域的发展得到不小的创新与突破，尤其是化工领域的发展，与过去相比更是上升了一个高度。但是化工领域在实际发展的过程中会在很大程度上影响生态环境平衡，主要以土壤污染与水污染为主，如果污染面积扩大，还会形成威胁周围居民身体健康的污染场地。所以在近几年的发展中，国家相关管理部门不断提高对污染场地环境调查的重视，并将很多先进的污染检测技术应用其中，以此来降低污染对社会发展以及人们身体健康的影响。本篇文章就分层止水技术在污染场地环境调查中的应用进行简单的论述，希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词：分层止水；污染；环境调查

分层止水技术在污染场地环境调查中扮演着很重要的角色，对水污染治理以及污染场地优化有着重要的意义和影响。在近几年的发展中，很多科研团队都对分层止水技术的应用原理和应用特点进行了深入的分析与研究，并对分层止水技术进行了更新与完善，以此来提高分层止水技术的应用价值。但是一些地形较复杂的污染场地很难使分层止水技术发挥出效果。而对于化工领域废水和污染物的排放问题，也需要提高管理力度。因此国家相关管理部门除了要加大对化工领域废水排放管理的力度，相关科研团队还要提高分层止水技术的应用效果和价值，以此来提高调查工作的质量。

一、分层止水的目的

随着我国城镇化、土业化进程的快速发展，污染已成为制约经济可持续发展的“瓶颈”。由十部分土业与化土企业违规排放废(污)水，造成场地区域土壤与水资源的污染，对粮食安全和其他生物正常生存造成严重威胁。在污染场地环境调查中，为了精确而全面揭示污染物在地下水系统中的时空分布特征和所经历的复杂过程，必须测定水头及污染物浓度的垂向分布情况。为了获得这方面的信息，必须使用定深分层取样技术，即在单个钻孔中的不同深度上取水样，通过取水样分析，界定地下水污染深度，以对地下水污染进行正确风险评估，有效提出污染优化控制方案。

在化土厂场区严重污染区域(硝基苯污染源存放区)采用分层止水技术进行分层止水试验，采集不同深度含水层水样，通过水质化验，测定水中污染物浓度，以确定不同深度含水层的污染状况，界定地下水垂向污染深度。本文以某工厂为例，进行分层止水技术在污染场地环境调查中的应用分析。

二、止水器结构设计及止水原理

1、止水器结构设计

针对第四系松散地层的特点，我单位早在20世纪80年代即采用过锥形止水器进行浅层止水试验，取得良好效果。经过近年来分层止水试验孔的实践，进一步完善了止水器的技术结构，止水效率、质量均取得了重要突破。锥形分层止水器是由过滤器(滤水管)、锥形体、取水泵室管、连通管(100 m以深使用)四部分组成的管串结构。锥形体为中间粗两端细的似枣核状钢制结构，总长度500 mm左右，下部锥度约为上部锥度的2倍，中部最大外径200~210 mm(与目的含水层上部隔水层终孔孔径相匹配)，内通径50 mm，锥形体下端预留母扣连接下部过滤器，上端预留公扣通过变扣接头与泵室管或连通管连接。

2、止水原理

分层止水取样由浅至深进行，采用锥形止水器坐封止水，止水器主要靠粘性土层台阶密封止水。取水目的层以浅大径成孔，自上而下对应下入取水泵室管、连通管及锥形体;取水目的层段小径成孔，对应下入滤水管。止水时依靠管串自重使锥形体坐封十变径台阶上，从而使大小孔径空间分开，达到止水目的。泵室管与下部滤水管连通，使泵室管内完全反应取水层的信息。取水完毕后将管串提出，再次分级成孔，进行下层取水。止水效果根据取水管串内外水位差进行判别。

三、分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

1、成孔工艺

成孔工艺是分层止水技术中比较重要的内容，对污染场地环境调查的顺利开展有着重要的影响。成孔过程中会涉及到很多方面的内容，如成孔时所使用的设备选择以及成孔流程等。所以相关施工团队需要根据调查进度和污染场地的地质环境特点，合理的选择成孔设备，按照规范的成孔流程进行操作。在选择成孔设备的时候，相关施工人员需要对不同孔径的设备有所掌握和了解。如选择钢齿牙轮钻头，就能在钻孔过程中提高速度，同时还能保持钻头的平稳运作，以此来保证孔壁的质量。

2、成孔结构

根据前期场地初步环境调查结果可知，场地32m以浅地层和含水层已不同程度受到污染，本次详查目的是通过2一3层分层止水试验、取样化验，查明32 m以深2一3层含水层受到污染程度。因此，本次分层止水试验根据勘探深度内场地水文地质结构暂定2层:第一层止水目的含水层位置为49一71m，第二层止水目的含水层位置为78一84m。为满足分层止水试验孔钻深和试验能力要求，根据场地面积大小条件，施土设备应选用钻深能力大于100 m，成孔孔径>500 mm的钻井设备。

3、钻具与止水器的清洗

在成孔施工或止水实验过程中，相关施工人员还要提高清洗钻具与止水器的重视，主要注重以下几个方面：第一，当成孔施工结束后，相关施工人员需要对钻具进行全面的清洗。清洗时要选择没有被污染的饮用水进行循环冲洗，以此来保证钻具的洁净，为下次成孔施工奠定良好基础。第二，当止水实验完成后，施工人员也要用没有被污染的饮用水对止水器进行冲洗。尤其要着重清洗止水器的管串，并更换新的尼绒网，这样才能保证分成止水技术的使用效率和质量。

4、技术要求

在场地严重污染区域(硝基苯污染源存放区)，根据综合水文地质钻孔揭露85 m深度内物探测井、地质取心成果和初步环境调查结果确

定分层止水目的含水层段，进行2一3层分层止水试验土作。各目的含水层段的止水、洗井、简易抽水的分层止水试验自上而下的顺序进行，每层抽水结束前取全分析水样及污染分析水样各一件。通过对不同深度目的含水层的水样化验分析，确定各含水层的污染状况，界定地下水垂向污染深度。

5、实施要点

分层止水试验孔位靶区范围狭小，2~3层的分层止水试验必须在同一孔内进行。污染物为化土产品，其极易对地层和地下水造成侵蚀污染，发生地球生物化学作用使污染物降解，因此，在分层止水试验钻探实施中泥浆、钻具极易造成上、下层交叉污染，而导致对目的含水层地下水水质污染状况的错误评判。场区勘探深度内为冲积为主的第四系地层，岩性多以松散细粒为主，此类地层可钻性强，孔壁稳定性差，极易造成孔壁坍塌、缩径等事故。由十钻遇地层较松软，分层止水各土序衔接应紧凑，止水洗井、抽水历时不宜过长，否则分层止水器管串起拔较困难。

四、结束语

目前，相关检测管理团队已经能在污染场地环境调查工作中合理的使用分层止水技术，相关科研团队也能根据调查需要对分层止水技术的应用方式进行相应的改进与完善，使其与智能化和自动化等新型技术相结合，以此来提高分层止水技术的使用效果和价值。虽然污染场地环境调查工作得到了国家相关部门的高度重视，调查力度也在不断加强。但是仍然有一些污染场地得不到有效的治理，新的污染场地也随之出现。所以，为了避免土壤和水资源受到污染，使污染场地得到缩减，化工领域在发展过程中，一定要注意废水废物的排放问题。相关检测团队也要按照规范的流程合理利用分层止水技术进行污染场地的调查。另外，相关科研团队还要对分层止水技术进行创新与改良，以此来为污染场地环境调查工作的开展提供便利条件，为环境保护工作的开展助力。

参考文献：

[1]赵宗昌, 邹海江, 李鹏飞. 一孔多层抽水试验分层止水技术及应用[J]. 地下水, 2016(3):128-130.

[2]万亿, 韩柳. 基于胶塞法的一孔多层抽水试验分层止水技术及应用[J]. 地下水, 2017, 39(3).

[3]常林祯, 景龙, 冯健,等. 河北平原第四系含水层分层止水试验技术探讨[J]. 西部探矿工程, 2017(10).