本文為2013年環(huán)境影響評(píng)價(jià)師考試《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法》教材第三章的水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測(cè)詳細(xì)闡述，希望本文能夠幫助您更好的全面學(xué)習(xí)2013年環(huán)境影響評(píng)價(jià)師考試的重點(diǎn)知識(shí)!

六、環(huán)境水文地質(zhì)問題調(diào)查

1.地下水污染調(diào)查

地下水污染調(diào)查是地下水污染研究的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。其主要目的是：①探測(cè) 與識(shí)別地下污染物•，②測(cè)定污染物的濃度;③查明污染物在地下水系統(tǒng)中的運(yùn)移 特性;④確定地下水的流向和速度，查明主徑流向及控制污染物運(yùn)移的因素，定量描述控制地下水流動(dòng)和污染物運(yùn)移的水文地質(zhì)參數(shù)。場(chǎng)地調(diào)查獲得的水文地質(zhì)信 息對(duì)水文地球化學(xué)調(diào)查、數(shù)值模擬和治理技術(shù)至關(guān)重要。 丨

(1)初步場(chǎng)地勘察及初始評(píng)估。

這一階段包括已有資料的搜集整理和現(xiàn)場(chǎng)踏勘。該階段的目的是：

♦描述場(chǎng)地的基本地質(zhì)特征及對(duì)已搜集整理資料信息進(jìn)行驗(yàn)證;

♦搜集當(dāng)?shù)氐乃馁Y料，包括降雨和地表排水;

♦搜集有關(guān)污染源和污染特性的資料;

♦初步確定地下水系統(tǒng)概念模型;

①搜集前人資料。

a)污染現(xiàn)場(chǎng)歷史資料。

有關(guān)過去及現(xiàn)在土地使用情況的資料可以指示在污染現(xiàn)場(chǎng)的地下水環(huán)境中可能 存在哪些污染物。

在第一階段調(diào)查中最關(guān)鍵的資料涉及以下幾個(gè)方面。

al.已知污染物或可能存在的污染物的性質(zhì)。

對(duì)可能存在的污染物的物理化學(xué)性質(zhì)及其賦存與接觸特性進(jìn)行鑒定非常重要。 另外，有關(guān)土壤、空氣、水等污染遷移介質(zhì)的環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)也是必需的資料。

a2.污染物的來源或可能來源。

廢物處置活動(dòng)是污染物的來源之一。此外，用火車或卡車運(yùn)輸大批化學(xué)物質(zhì)或 石油產(chǎn)品時(shí)常常發(fā)生不可控制的溢出問題(如石化煉油廠的油品裝卸區(qū))，這會(huì)對(duì) 地表環(huán)境造成嚴(yán)重的積累性污染。雖然某些由廢物處置活動(dòng)及處置設(shè)備造成的污染 可被很容易地發(fā)現(xiàn)，但其他的可能的污染來源就只可能從報(bào)告中尋找證據(jù)了，如對(duì) 污染物或污泥的不正確處置，對(duì)廢舊化學(xué)用品的不適當(dāng)處置等。

a3.污染程度。

已知或不明污染物的污染程度由下列因素決定：地下水環(huán)境中污染物的含量、 物理化學(xué)性質(zhì)、賦存狀態(tài)及地下水系統(tǒng)的特征。

b) 地質(zhì)與水文地質(zhì)資料。

前人的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查報(bào)告可以提供有關(guān)地形、巖土體和填埋材料的厚度及分布、含 水層的分布、基巖高程、巖性、厚度、區(qū)域地質(zhì)條件、構(gòu)造特征(例如基巖中的斷層)等方面的資料。土壤類型對(duì)于推測(cè)地層的水文地質(zhì)性質(zhì)，如水力傳導(dǎo)系數(shù)等也 是很有用的。航空?qǐng)D片可以為評(píng)價(jià)地質(zhì)條件及地表排水特征提供重要信息，取水井 的地質(zhì)柱狀圖則有助于對(duì)水井附近的地質(zhì)情況進(jìn)行解釋。

任何污染現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件都對(duì)地下水和污染物在地下的運(yùn)移起著極其重要 的作用。在第一階段調(diào)查中，應(yīng)以搜集與總結(jié)有關(guān)地質(zhì)情況的資料為出發(fā)點(diǎn)。污染物的排泄區(qū)、地下水位、地下水大致流向及地表排水方式均為這一階段應(yīng)了解的。

c) 水文資料。

調(diào)查內(nèi)容包括地表水的位置、流動(dòng)情況、水質(zhì)以及與地下水的水力聯(lián)系方式等。 有關(guān)地表水來源及流向的資料大多可由地形圖中獲得，更詳細(xì)的情況則可在專門的水資源報(bào)告中找到。

如果可能的話，已有資料還應(yīng)包括場(chǎng)地水文地質(zhì)平面圖、剖面圖及初步的概念 模型。

②初步現(xiàn)場(chǎng)踏勘。在資料搜集完成以后，必須進(jìn)行初步現(xiàn)場(chǎng)踏勘，以證實(shí)從 資料分析中得出的結(jié)論。需攜帶以下物件：所有相關(guān)的平面圖、剖面圖及航空?qǐng)D件;用于近地表勘察的鐵鏟及手工鉆;用于釆集地表水或泉水的釆樣瓶。在這一階段， 應(yīng)完成以下重要的踏勘任務(wù)：

a) 檢查欲用鉆探設(shè)備的場(chǎng)地可進(jìn)入性。觀察現(xiàn)場(chǎng)地形及周邊環(huán)境，以確定是 否可進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量以及現(xiàn)場(chǎng)是否可容納鉆孔設(shè)備;

b) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的后勤工作進(jìn)行考察，以確定是否方便清洗鉆孔及獲得可供鉆探使

用的清潔水;

C)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行考察，以確定區(qū)域地質(zhì)條件與基巖位置同背景資料是否一致;

d) 觀察現(xiàn)場(chǎng)地形、排水情況及植被分布，確定鉆井液排放位置;

e) 查明導(dǎo)致污染的化學(xué)廢物的性質(zhì)，特別是其活動(dòng)性及暴露程度;

f) 確定研究區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀況，特別是它們的置放條件、深度及地下水 水位;

g) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)氣候進(jìn)行研究，以獲得降雨量及氣溫方面的資料。

調(diào)查已有資料沒有記錄的場(chǎng)地周圍近期變化情況(如新建筑)?？梢酝ㄟ^分析 不同時(shí)期的不同航空?qǐng)D片，來了解土地利用的歷史變化情況。

根據(jù)場(chǎng)地的復(fù)雜程度和已有資料的情況，初步建立起一個(gè)場(chǎng)地水文地質(zhì)概念模 型。該模型應(yīng)包括以下要素：

a) 現(xiàn)場(chǎng)鄰近地區(qū)的地質(zhì)條件概念模型。應(yīng)根據(jù)水力學(xué)性質(zhì)來劃分不同的地層， 并指出不同地層對(duì)地下水流動(dòng)系統(tǒng)的重要性及它們對(duì)地下水環(huán)境中污染物運(yùn)移的潛在控制能力。

b) 區(qū)域及局部的地下水流動(dòng)系統(tǒng)與地表水之間的水力聯(lián)系。概念模型將確定 現(xiàn)場(chǎng)周邊地區(qū)的地下水系統(tǒng)與地表水系統(tǒng)的相互補(bǔ)給、排泄關(guān)系及區(qū)域地下水流動(dòng)系統(tǒng)與局部地下水流動(dòng)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。畫出地下水流動(dòng)系統(tǒng)示意圖，即使這 樣一個(gè)初步的模型可能隨著調(diào)查工作的深入，會(huì)有很大的修改，在踏勘后建立這樣 的概念模型有助于從一開始就帶著系統(tǒng)的觀點(diǎn)整體把握?qǐng)龅氐乃牡刭|(zhì)特征。

c) 確定人類活動(dòng)對(duì)地下水流動(dòng)及污染物運(yùn)移的影響。例如，埋藏管道、地下 設(shè)施、下水道及與它們相關(guān)的粗?；靥钔炼紩?huì)為非水相液體及地下水的流動(dòng)創(chuàng)造條件。現(xiàn)場(chǎng)周圍的抽水井也會(huì)改變水力梯度及地下水流場(chǎng)。

d) 確定污染物運(yùn)移途徑及優(yōu)勢(shì)流的通道。這些通道包括水力梯度很高的地層 及巖石與土壤中的裂隙。

e) 確定污染物的性質(zhì)。在概念模型中加入污染物的性質(zhì)是非常重要的，這樣 可以確保污染物的產(chǎn)生與遷移成為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與調(diào)查過程的中心。

f) 確定污染物的可能受體，以評(píng)價(jià)環(huán)境影響程度受體可能包括人、植物、動(dòng) 物及水生生物。

在第一階段調(diào)查中，整理和評(píng)價(jià)己有的背景資料并進(jìn)行野外考察是非常必要 的。工作計(jì)劃應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)的特殊物理特征。例如，低滲透性巖層將使較深處的含水層免受附近地表污染物的影響，但鉆探技術(shù)使用不當(dāng)可能會(huì)破壞這些條件，使污染 進(jìn)一步擴(kuò)大至深部。在一定的地質(zhì)環(huán)境中，某些勘察技術(shù)將會(huì)比另外一些更為適用， 地質(zhì)條件對(duì)勘察方法的選擇起著極其重要的作用。

在確定工作計(jì)劃時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)污染物的特殊性質(zhì)也應(yīng)被考慮進(jìn)去。這些需考慮的因

素包括：

a) 現(xiàn)場(chǎng)勘察方法的適宜性，即應(yīng)避免使污染進(jìn)一步惡化;

b) 在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)所使用的地球物理技術(shù)的適宜性;

c) 污染物與監(jiān)測(cè)孔材料的相容性;

d) 安置鉆孔、監(jiān)測(cè)孔與取樣技術(shù)的適宜性。

(2)野外調(diào)查與監(jiān)測(cè)。

第二階段調(diào)查的主要目的是：劃分并刻畫主要的含水層，確定地下水流向，形 成一個(gè)仿真度較高的地下水系統(tǒng)概念模型，能夠刻畫主要含水層并繪制出場(chǎng)地附近地下水流場(chǎng)圖，定性評(píng)價(jià)地下水脆弱性，并識(shí)別污染物可能的運(yùn)移途徑。

第二階段調(diào)查包括對(duì)現(xiàn)場(chǎng)特征的勘察及地下水監(jiān)測(cè)孔的安裝。在搜集有關(guān)現(xiàn)場(chǎng) 特征的資料時(shí)可釆用許多不同的勘察技術(shù)。實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查包括直接方法和間接方法。直接方法包括鉆探、土壤釆樣、土工試驗(yàn)等，間接方法則包括航片、衛(wèi)片、探 地雷達(dá)、電法等。調(diào)查者應(yīng)該有機(jī)地結(jié)合直接方法與間接方法，以有效地獲得全面 的現(xiàn)場(chǎng)特征方面的資料。 ’

①野外調(diào)查。

在污染現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土壤釆樣的目的是為了確定有害物質(zhì)的濃度是否達(dá)到了足以影 響環(huán)境和人類健康的水平。具體來說，土壤釆樣可用于以下目的：確定土壤是否受到污染;與背景水平相對(duì)照，確定污染物是否存在及其濃度大小;確定污染物的濃 度及其空間分布特征。

土壤大多復(fù)雜、易變，這就需要在調(diào)查時(shí)綜合釆用多種釆樣方法和監(jiān)測(cè)手段。 在研究污染土壤的性質(zhì)時(shí)，野外與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)都是必要的。野外實(shí)驗(yàn)可提供有關(guān)土壤性質(zhì)、地下水流動(dòng)條件、污染物遷移等方面的資料。對(duì)于那些較缺乏有關(guān)地下詳細(xì) 信息的研究場(chǎng)地，可考慮使用地表物探技術(shù)來獲取場(chǎng)地的一些地層信息。這些調(diào)查 結(jié)果和已有的地質(zhì)資料一起使用，有助于確定地層巖性。這些巖性特征在鉆井過程中可進(jìn)一步被檢驗(yàn)，也有助于確定鉆井測(cè)試深度。通過這些鉆井測(cè)試可確定基巖或 低滲透性沉積物這類含水層邊界的位置。同樣，使用地表物探可探測(cè)被掩埋的廢棄 容器(如金屬罐和桶)。這些調(diào)查對(duì)于確定潛在污染源的位置及指導(dǎo)監(jiān)測(cè)孔的定位， 以避免在鉆井過程中穿破被掩埋的廢棄容器，是十分重要的。

地球物理技術(shù)可用來較好地了解地下條件及描述污染的程度。地球物理技術(shù)包 括探地雷達(dá)(GPR)、電磁法(EM)、電法與地震法等。這些技術(shù)的具體原理和應(yīng) 用詳見下一章。對(duì)于任何地球物理技術(shù)來說，在某一污染現(xiàn)場(chǎng)的研究中取得成功未 必表明它在其他現(xiàn)場(chǎng)就一定會(huì)取得成功。

理解這一點(diǎn)是非常重要的。一個(gè)專業(yè)人員在接手地球物理勘察項(xiàng)目以前，應(yīng)了 解每一種地球物理技術(shù)所存在的缺陷。

.一旦知道了場(chǎng)地的地質(zhì)特征，鉆探測(cè)試就可以開始了，這些鉆探測(cè)試可以用來

對(duì)地層進(jìn)行更為精確地描述。鉆探工作是為了了解場(chǎng)地主要的含水層。描述這些含 水層是評(píng)價(jià)污染物從污染源遷移的風(fēng)險(xiǎn)和確定潛在的遷移途徑的基礎(chǔ)。要詳細(xì)記錄在鉆探過程中揭露的巖層。所選用的鉆探及取樣方法不僅取決于場(chǎng)地條件和設(shè)想的 地質(zhì)情況，也取決于所需樣品的類型和鉆孔的最終使用情況。

第二階段初步鉆探和沉積物取樣需提供以下信息：每組主要地層單元的相對(duì)位 置和厚度，每個(gè)單元的物理描述，沉積物或巖石類型(地質(zhì)描述)，礦物組成，粒徑分布，塑性，主要孔隙(裂隙)和滲透性，次要孔隙(裂隙)的跡象，飽水度。

為了搜集這些資料，巖土體的取樣必須在鉆孔中間隔進(jìn)行。如果對(duì)水文地質(zhì)分 層性了解甚少，就必須至少從一個(gè)鉆孔中取一個(gè)相對(duì)連續(xù)的、未擾動(dòng)的完整巖芯。檢查巖芯樣品之后，就可以確定以后所有的鉆孔中在什么深度段獲取主要含水層的 樣品。

在第二階段所獲取的部分樣品將被用于第三階段的實(shí)驗(yàn)分析。巖芯應(yīng)及時(shí)密 封，保存在相對(duì)涼爽的地方，最好在4°C條件下冷藏，以避免暴露大氣后土樣發(fā)生 物理化學(xué)性質(zhì)上的變化。除了取巖芯樣之外，應(yīng)對(duì)巖芯進(jìn)行編錄和地球物理記錄。

在布置鉆孔時(shí)應(yīng)考慮幾個(gè)因素。特定的地表過程，如溪流，可對(duì)地下水流場(chǎng)造 成局部影響，使對(duì)地下水流動(dòng)模式的解釋產(chǎn)生困難。應(yīng)使初始鉆孔遠(yuǎn)離這些地貌單元。另外，污染源有時(shí)與人工的回填堆(比如許多垃圾填埋場(chǎng))有關(guān)，不能把初始 鉆孔布置在這些地方。

鉆孔深淺應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地而定，但是一般應(yīng)到達(dá)低滲透性巖層的底部邊界，如果沒有有關(guān)地層滲透性信息時(shí)，鉆孔應(yīng)到達(dá)基巖。水文地質(zhì)人員應(yīng)當(dāng)判斷鉆孔是否應(yīng)進(jìn) 入基巖。這取決于基巖的水力傳導(dǎo)性、埋深以及作為含水層的重要性。如果上伏地 層為很厚的低滲透性物質(zhì)(比如黏土或冰積物)，就應(yīng)限制鉆孔深度，以確保深部 的滲透性較大的含水層不因鉆探過程中地表污染物進(jìn)入鉆孔而受到影響。

如果低滲透性沉積物存在裂隙，一般鉆井應(yīng)加深，這與沉積物為塊狀或無裂隙 的情況不同。

總體來說，在每個(gè)含水層中至少應(yīng)安裝一個(gè)測(cè)壓管，如果含水層比較厚(> 15m), 就應(yīng)考慮使用兩個(gè)測(cè)壓管。監(jiān)測(cè)并記錄監(jiān)測(cè)孔在安裝后測(cè)壓水位恢復(fù)情況。在滲透 性較好的沉積物(比如砂和礫石)中，水頭恢復(fù)很快;而在低滲透性沉積物中，水頭需數(shù)星期甚至數(shù)月才能完全恢復(fù)達(dá)到平衡狀態(tài)。

下一步，從水頭完全得到恢復(fù)的監(jiān)測(cè)孔中讀取水頭數(shù)據(jù)，并繪出水位平面圖。然后進(jìn)行插值，繪制等水頭線圖，從圖中可以得出地下水的流動(dòng)方向。對(duì)于每個(gè)滲 透性較好的含水層應(yīng)分別繪制等水位線圖。同時(shí)應(yīng)注意，為了把監(jiān)測(cè)孔的水頭與監(jiān) 測(cè)網(wǎng)中其他監(jiān)測(cè)孔的水頭聯(lián)系起來，必須使用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確測(cè)定每個(gè)監(jiān)測(cè)孔的參照點(diǎn) (如套管頂部)的高程。

②監(jiān)測(cè)孔設(shè)計(jì)。

監(jiān)測(cè)孔可用來釆集地下水水樣和獲取水位資料。監(jiān)測(cè)孔的各個(gè)設(shè)計(jì)要素必須以 不改變水樣的水質(zhì)為前提。對(duì)場(chǎng)地污染物化學(xué)性質(zhì)與地質(zhì)構(gòu)造的了解，在鉆進(jìn)技術(shù) 和成井材料的選擇方面起著主要的作用。

a) 井徑。監(jiān)測(cè)孔的直徑大小一般取決于獲取地下水水樣的設(shè)備(提桶、水泵 等)的尺寸。在高滲透性的巖層中，含水層有能力提供大量的地下水。然而，在嚴(yán)重缺水區(qū)修建監(jiān)測(cè)孔時(shí)，如果井的直徑非常大，在低滲透性巖層中大量抽取地下水 將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。此外，當(dāng)?shù)叵滤挥泻σ后w廢物污染時(shí)，抽取地下水進(jìn)行 處理需要大口徑孔。因此，從安全和處理費(fèi)用的角度來看，都應(yīng)盡量使監(jiān)測(cè)階段抽取的地下水量最小化。出于以上原因，監(jiān)測(cè)孔成井技術(shù)規(guī)程規(guī)定井徑的標(biāo)準(zhǔn)通常為50_。如果監(jiān)測(cè)工作完成后，還需要繼續(xù)進(jìn)行地下水及污染土壤的處理時(shí)，可以將大口徑的監(jiān)測(cè)孔用作抽水井，以抽取被污染地下水進(jìn)行處理。另外，由于大 口徑井具有更高的強(qiáng)度，它們常被用于深井監(jiān)測(cè)或后續(xù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)。

b) 套管與過濾器材料。監(jiān)測(cè)孔成井材料的類型對(duì)于所釆集的水樣水質(zhì)有明顯 的影響。因而成井材料應(yīng)不吸收或過濾水樣中的化學(xué)組分，且不應(yīng)影響水樣的代表性。

c) 過濾器長(zhǎng)度及埋置深度。監(jiān)測(cè)孔過濾器的長(zhǎng)度及其在地下的埋置深度取決 于：污染物在飽水帶與包氣帶的性質(zhì)和監(jiān)測(cè)目的。當(dāng)對(duì)某一用作供水源地的含水層進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，在整個(gè)含水巖層的厚度范圍內(nèi)都應(yīng)安置過濾器。然而，當(dāng)需要在 某一具體的深度區(qū)間內(nèi)取樣時(shí)，通常釆用多個(gè)垂向監(jiān)測(cè)點(diǎn)即定深取樣的方式。當(dāng) 地下水的飽水帶厚度太大以致利用長(zhǎng)過濾器都不足以進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)也是非常必要的。

特別需引起注意的是，輕質(zhì)非水相液體，即密度小于水的液體污染物，將會(huì)漂 浮在地下水面之上。當(dāng)對(duì)這類漂浮污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，過濾器的長(zhǎng)度必須擴(kuò)展到整個(gè)地下水飽水帶，以便這些輕質(zhì)液體能夠進(jìn)入監(jiān)測(cè)孔中。過濾器的長(zhǎng)度與位置必須 與地下水位及其變化幅度相對(duì)應(yīng)。

③監(jiān)測(cè)孔的位置。

在一個(gè)監(jiān)測(cè)過程中，監(jiān)測(cè)孔的位置和該監(jiān)測(cè)過程的目的密切相關(guān)。大多數(shù)的溶 解性化合物在包氣帶以垂直運(yùn)動(dòng)為遷移方式，一旦到達(dá)飽水帶以后，就將隨著地下水的流動(dòng)做水平運(yùn)動(dòng)。

圖3-25表示了一種典型的監(jiān)測(cè)孔布置方式。“A”井為背景監(jiān)測(cè)孔，位于現(xiàn)場(chǎng) 中地形足夠高的地方，這用來確保水井周圍土壤中的充填物不會(huì)對(duì)水力傳導(dǎo)系數(shù)造 成任何影響。“B”井則位于現(xiàn)場(chǎng)中可以探測(cè)到污染物遷移的地方，該井也用來驗(yàn)證 污染治理措施的有效性。為了阻止污染物向監(jiān)測(cè)孔套管的垂向遷移，該監(jiān)測(cè)孔必須 小心施工并加以密封。“C”井位于現(xiàn)場(chǎng)下坡度的地方，應(yīng)盡可能地及時(shí)探測(cè)地下水 水質(zhì)的變化情況。“D”井位于現(xiàn)場(chǎng)的兩側(cè)。

圖3-25典型監(jiān)測(cè)孔布設(shè)

場(chǎng)地的地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、污染物性質(zhì)及勘察區(qū)域的范圍都是確定監(jiān)測(cè)孔的數(shù)目及布置方式的因素。當(dāng)然，場(chǎng)地的地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件越復(fù)雜，污染 物的運(yùn)動(dòng)情況也越復(fù)雜?？辈靺^(qū)域的范圍越大，監(jiān)測(cè)孔的數(shù)目應(yīng)越多。

地下水污染調(diào)查最終提交的資料至少包括以下部分：說明場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的 剖面圖;每個(gè)主要含水層的水位等值線圖;表示地下水側(cè)向和垂向流動(dòng)的剖面圖;所有測(cè)定方法得出的水位和物理參數(shù)值列表;總結(jié)污染物運(yùn)移的主要途徑;總結(jié)可 能影響污染物運(yùn)移的附加場(chǎng)地條件。

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