1.地下水污染調查

地下水污染調查是地下水污染研究的基礎和出發點。其主要目的是：①探測 與識別地下污染物•，②測定污染物的濃度;③查明污染物在地下水系統中的運移 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移的因素，定量描述控制地下水流動和污染物運移的水文地質參數。場地調查獲得的水文地質信 息對水文地球化學調查、數值模擬和治理技術至關重要。 丨

(1)初步場地勘察及初始評估。

這一階段包括已有資料的搜集整理和現場踏勘。該階段的目的是：

描述場地的基本地質特征及對已搜集整理資料信息進行驗證;

搜集當地的水文資料，包括降雨和地表排水;

搜集有關污染源和污染特性的資料;

初步確定地下水系統概念模型;

①搜集前人資料。

a)污染現場歷史資料。

有關過去及現在土地使用情況的資料可以指示在污染現場的地下水環境中可能 存在哪些污染物。

在第一階段調查中最關鍵的資料涉及以下幾個方面。

al.已知污染物或可能存在的污染物的性質。

對可能存在的污染物的物理化學性質及其賦存與接觸特性進行鑒定非常重要。 另外，有關土壤、空氣、水等污染遷移介質的環境管理標準也是必需的資料。

a2.污染物的來源或可能來源。

廢物處置活動是污染物的來源之一。此外，用火車或卡車運輸大批化學物質或 石油產品時常常發生不可控制的溢出問題(如石化煉油廠的油品裝卸區)，這會對 地表環境造成嚴重的積累性污染。雖然某些由廢物處置活動及處置設備造成的污染 可被很容易地發現，但其他的可能的污染來源就只可能從報告中尋找證據了，如對 污染物或污泥的不正確處置，對廢舊化學用品的不適當處置等。

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：地下水環境中污染物的含量、 物理化學性質、賦存狀態及地下水系統的特征。

b) 地質與水文地質資料。

前人的現場調查報告可以提供有關地形、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、區域地質條件、構造特征(例如基巖中的斷層)等方面的資料。土壤類型對于推測地層的水文地質性質，如水力傳導系數等也 是很有用的。航空圖片可以為評價地質條件及地表排水特征提供重要信息，取水井 的地質柱狀圖則有助于對水井附近的地質情況進行解釋。

任何污染現場的水文地質條件都對地下水和污染物在地下的運移起著極其重要 的作用。在第一階段調查中，應以搜集與總結有關地質情況的資料為出發點。污染物的排泄區、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了解的。

c) 水文資料。

調查內容包括地表水的位置、流動情況、水質以及與地下水的水力聯系方式等。 有關地表水來源及流向的資料大多可由地形圖中獲得，更詳細的情況則可在專門的水資源報告中找到。

如果可能的話，已有資料還應包括場地水文地質平面圖、剖面圖及初步的概念 模型。

②初步現場踏勘。在資料搜集完成以后，必須進行初步現場踏勘，以證實從 資料分析中得出的結論。需攜帶以下物件：所有相關的平面圖、剖面圖及航空圖件;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， 應完成以下重要的踏勘任務：

a) 檢查欲用鉆探設備的場地可進入性。觀察現場地形及周邊環境，以確定是 否可進行地質測量以及現場是否可容納鉆孔設備;

b) 對現場的后勤工作進行考察，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)對現場的地質條件進行考察，以確定區域地質條件與基巖位置同背景資料是否一致;

d) 觀察現場地形、排水情況及植被分布，確定鉆井液排放位置;

e) 查明導致污染的化學廢物的性質，特別是其活動性及暴露程度;

f) 確定研究區域內監測設備的狀況，特別是它們的置放條件、深度及地下水 水位;

g) 對現場氣候進行研究，以獲得降雨量及氣溫方面的資料。

調查已有資料沒有記錄的場地周圍近期變化情況(如新建筑)。可以通過分析 不同時期的不同航空圖片，來了解土地利用的歷史變化情況。

根據場地的復雜程度和已有資料的情況，初步建立起一個場地水文地質概念模 型。該模型應包括以下要素：

a) 現場鄰近地區的地質條件概念模型。應根據水力學性質來劃分不同的地層， 并指出不同地層對地下水流動系統的重要性及它們對地下水環境中污染物運移的潛在控制能力。

b) 區域及局部的地下水流動系統與地表水之間的水力聯系。概念模型將確定 現場周邊地區的地下水系統與地表水系統的相互補給、排泄關系及區域地下水流動系統與局部地下水流動系統之間的相互關系。畫出地下水流動系統示意圖，即使這 樣一個初步的模型可能隨著調查工作的深入，會有很大的修改，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的觀點整體把握場地的水文地質特征。

c) 確定人類活動對地下水流動及污染物運移的影響。例如，埋藏管道、地下 設施、下水道及與它們相關的粗粒回填土都會為非水相液體及地下水的流動創造條件。現場周圍的抽水井也會改變水力梯度及地下水流場。

d) 確定污染物運移途徑及優勢流的通道。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。在概念模型中加入污染物的性質是非常重要的，這樣 可以確保污染物的產生與遷移成為現場監測與調查過程的中心。

f) 確定污染物的可能受體，以評價環境影響程度受體可能包括人、植物、動 物及水生生物。

在第一階段調查中，整理和評價己有的背景資料并進行野外考察是非常必要 的。工作計劃應考慮現場的特殊物理特征。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，但鉆探技術使用不當可能會破壞這些條件，使污染 進一步擴大至深部。在一定的地質環境中，某些勘察技術將會比另外一些更為適用， 地質條件對勘察方法的選擇起著極其重要的作用。

在確定工作計劃時，現場污染物的特殊性質也應被考慮進去。這些需考慮的因素包括：

a) 現場勘察方法的適宜性，即應避免使污染進一步惡化;

b) 在進行現場調查時所使用的地球物理技術的適宜性;

c) 污染物與監測孔材料的相容性;

d) 安置鉆孔、監測孔與取樣技術的適宜性。

(2)野外調查與監測。

第二階段調查的主要目的是：劃分并刻畫主要的含水層，確定地下水流向，形 成一個仿真度較高的地下水系統概念模型，能夠刻畫主要含水層并繪制出場地附近地下水流場圖，定性評價地下水脆弱性，并識別污染物可能的運移途徑。

第二階段調查包括對現場特征的勘察及地下水監測孔的安裝。在搜集有關現場 特征的資料時可釆用許多不同的勘察技術。實際的現場調查包括直接方法和間接方法。直接方法包括鉆探、土壤釆樣、土工試驗等，間接方法則包括航片、衛片、探 地雷達、電法等。調查者應該有機地結合直接方法與間接方法，以有效地獲得全面 的現場特征方面的資料。 ’

①野外調查。

在污染現場進行土壤釆樣的目的是為了確定有害物質的濃度是否達到了足以影 響環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。

土壤大多復雜、易變，這就需要在調查時綜合釆用多種釆樣方法和監測手段。 在研究污染土壤的性質時，野外與室內實驗都是必要的。野外實驗可提供有關土壤性質、地下水流動條件、污染物遷移等方面的資料。對于那些較缺乏有關地下詳細 信息的研究場地，可考慮使用地表物探技術來獲取場地的一些地層信息。這些調查 結果和已有的地質資料一起使用，有助于確定地層巖性。這些巖性特征在鉆井過程中可進一步被檢驗，也有助于確定鉆井測試深度。通過這些鉆井測試可確定基巖或 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被掩埋的廢棄 容器(如金屬罐和桶)。這些調查對于確定潛在污染源的位置及指導監測孔的定位， 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。地球物理技術包 括探地雷達(GPR)、電磁法(EM)、電法與地震法等。這些技術的具體原理和應 用詳見下一章。對于任何地球物理技術來說，在某一污染現場的研究中取得成功未 必表明它在其他現場就一定會取得成功。