一种基于地质条件的场地污染土分布判别方法

摘要

本发明公开了一种基于地质条件的场地污染土分布判别方法，该判别方法包括如下步骤：收集测定场地地质参数，包括土层分层、土层渗透性、土颗粒粒径、土的有机质含量、地下水水位及流向和流速，并确定各参数的背景值；收集场地环境资料，确定污染物类型；通过污染物类型以及土层渗透系数确定调查深度；并通过土层渗透系数、土的有机质含量、地下水流向、地下水水位以及地下水流速来确定调查区域。本发明的优点，基于地质条件特征分析，结合环境资料，多种测试方法应用，可宏观判断调查区域土壤污染物的分布和迁移特征，具有工作量少、周期短、成本低的优点，其诊断结果可有效指导后期场地环境调查采样点布设及采样深度的确定。

说明书

技术领域

本发明属于环境岩土工程技术领域，具体涉及一种基于地质条件的场地污染土分布判别方法。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，城市化水平得到不断提高，环境污染却日益严重，严重破坏生态系统，影响了人类的生活质量和身体健康。在污染场地再开发的过程中，为预防和控制土壤与地下水污染而引发的建设场地生态事故和建设工程安全事故，全面而准确的场地调查显得十分重要。

目前，场地污染调查主要依靠现场采样与实验室检测分析的方法，测试周期较长、采样点位随机性较强、成本高等不足，无法实现污染范围的快速判别，且易发生污染范围确定偏差导致后期污染治理的效果与成本控制难以保证。为解决上述问题，就需要选择适用于污染场地的快速诊断方法，快速查明污染的分布范围，并采取必要的处置措施。

实践经验表明，工程地质水文地质条件与污染物的赋存与迁移有显著的关联。基于地质条件，结合环境条件，可快速判断场地的污染赋存与迁移特征，具有工作量少、周期短、成本低等优点，为有效开展场地污染范围的辅助判断提供了新的技术途径，正成为污染场地调查技术发展的新趋势。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于地质条件的场地污染土分布判别方法，该判别方法通过场地的地质参数和环境资料来判断场地污染土的分布区域。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种基于地质条件的场地污染土分布判别方法，其特征在于所述判别方法包含下列步骤：

A、收集测定场地地质参数，包括土层分层、土层渗透性、土颗粒粒径、土的有机质含量、地下水水位及流向和流速，并确定各参数的背景值；

B、搜集环境资料，确定场地污染物类型，从而确定调查深度，其中对于重质非水相液体的污染物则调查深度相应增大至渗透系数＜10^-7cm/s的土层，对于轻质非水溶性有机物的污染物，其调查深度至少应至最深地下水位埋深处；

C、确定场地内的调查区域：（1）土层渗透系数＞10^-7cm/s的区域，作为调查区域；（2）场地内有机质含量大于背景值的区域作为调查区域；（3）场地内地下水流向下游、地下水水位高于背景值的位置且地下水流速大于背景值的区域作为调查区域。

所述步骤（C）中，所述土层渗透系数包括土层水平渗透系数和土层垂直向渗透系数。

本发明的优点是，基于地质条件特征分析，结合环境资料，多种测试方法应用，可宏观判断调查区域土壤污染物的分布和迁移特征，具有工作量少、周期短、成本低的优点，其诊断结果可有效指导后期场地环境调查采样点布设及采样深度的确定。

附图说明

图1为本发明中场地的土层分层表；

图2为本发明中场地内各土层的物理力学性质参数表；

图3为本发明中场地内地下水等值线图；

图4为本发明中场地工程地质剖面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：本实施例以某场地为例进行说明，该场地原为农药厂，用于有机农药生产，由于生产过程中的原料和过程产物残留对场地造成一定污染；根据规划，该场地将重新开发利用作为商业、办公和居住用地，故需要对土壤污染现状开展必要的调查与评估。经现场踏勘，场地内土壤颜色异常，部分区域内水坑中水体呈黄色，水面漂有油花状物质；土壤气味刺鼻，伴有农药的气味，该现象可能与该厂较长的生产历史有关；根据初步收集的资料可知，该厂主要利用及生产的产品分别为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、甲苯、无水异丙醇、二氯甲烷、甲醇、混合酯等，这些物质污染土壤和地下水的可能性高。

本实施例中基于地质条件的场地污染土分布判别方法具体包括如下步骤：

A、收集测定场地地质参数，包括土层分层、土层渗透性、土颗粒粒径、土的有机质含量、地下水水位及流向和流速，并确定各参数的背景值，背景值来源于未污染区域的测试数据；

如图1所示为本场地的场地地层特性表，由该表可知场地浅层主要由粘性土组成，局部夹薄层粉砂，具水平层理，该场地埋深20米以内的土层分层如下：

第①层为填土，层底埋深约2.3m；

第②层为褐黄～灰黄色粘土，层底埋深约3.3m；

第③层灰色淤泥质粉质粘土，层底埋深8.2m；夹③_夹层薄层粉砂，分布于深度4.2～5.9m范围；

第④层灰色淤泥质粘土，层底埋深约11.0m，偶夹少量薄层粉砂；

第⑤层灰色粘土，层底埋深14.0m，局部夹薄层粉性土；

第⑥层暗绿色粉质粘土，层底埋深一般约14.3～18.7m左右。如图2所示为本场地内各土层的物理力学性质参数表，包括颗粒粒径、含水量、重度、比重、饱和度、孔隙比、液限、塑限、塑性指数、液性指数、渗透系数、粘聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量以及比贯入阻力；并从中获取本实施例所需的土层渗透性参数（即表中渗透系数）、土颗粒粒径（即表中颗粒粒径）；如图4所示该场地无高有机质含量暗浜，如图3所示该场地内地下水流向不明显，故此次调查只考虑渗透系数和土颗粒粒径两个因素；

需要说明的是，土颗粒粒径对于渗透系数存有关联，即，土颗粒粒径越大则土体的渗透系数也越大，而土颗粒粒径越小则土的有机质含量越高，对污染物的吸附能力也越强；

B、污染区域预分析：

根据搜集的场地信息及现场踏勘情况，初步判断，该农药厂原办公区域为未污染区，原生产车间区域为潜在污染区域；

C、污染土层及深度预分析：

搜集潜在污染区域的环境资料，并确其污染物类型，从而确定调查深度，其中对于重质非水相液体的污染物则调查深度相应增大至渗透性系数＜10^-7cm/s的土（阻隔）层，对于轻质非水溶性有机物的污染物，其调查深度至少应至最深地下水埋深处；这一污染土层及深度判定的依据在于，渗透系数大（＞10^-7cm/s）的土层是污染物赋存迁移的主要地层，包括填土、砂土、粉性土等，而渗透性小（＜10^-7cm/s）的土层可有效阻隔污染物的迁移；

如图2所示，在本场地中，得益于10^-7cm/s量级的渗透性，下卧的第④层淤泥质粘土层成为污染迁移的阻隔层。由于本场地为重质非水相液体的污染场地，污染物可能迁移至第③层和第③_夹层，污染分布深度大约为8m，故调查深度为8m；

D、确定潜在污染区域内的调查区域：

（1）该场地土层水平渗透系数＞10^-7cm/s，故将整个潜在污染区域作为调查区域，因为渗透性越大的地方污染物的迁移能力也越强；

（2）将潜在污染区域内土的有机质含量大于背景值的区域，作为调查区域，因为土的有机质含量越高，对污染物的吸附能力也就越强；该场地无高有机质含量暗浜，故需考虑整个潜在污染区域；

（3）将潜在污染区域内地下水流向的下游、地下水水位高于背景值的位置且地下水流速大于背景值的区域作为调查区域，因为水位越高、流速越快，污染物的迁移能力也就越强，该场地内地下水无明显流速、流向，故以污染源为中心外扩至潜在污染区域作为调查区域。