高密度电法在城市地下水和土壤有机污染调查中的应用

运用高密度电法对苏南某城市NH化工厂场地地下水和土壤进行了勘查,发现在地下17～45 m的含水层和土壤存在多个超过100Ω·m高电阻异常区。通过钻探和化学测试验证,发现这些高电阻异常区均为受到高浓度有机污染物影响的污染晕,据此进一步扩大了勘察范围,从而圈定出地下污染物的空间分布状况,并确定了污染物的来源和迁移规律。研究表明,应用高密度电法勘查化工厂场地地下水和土壤有机污染是行之有效的,是探测地下有机污染晕非常经济方便的方法,建议加以推广使用。     

基于全周期场地概念模型的场地环境精准调查应用案例

全周期场地概念模型可以尽可能准确地表征场地实际污染空间分布和赋存状态,有效支撑后期场地精准修复或风险管控工作.本文以京津冀地区某氯代烃污染场地为研究对象,在污染识别、场地初步调查、详细调查和补充调查各阶段分别构建针对性的场地概念模型.采用薄膜界面探测器和高密度电阻率法等现场快速筛查设备的应用,辅助确定了潜在污染源和重点调查区域;同时针对部分位置大量检出氯代有机物代谢产物氯乙烯,判断该场已经发生较为明显的污染物生物降解现象.通过选取典型钻孔和剖面进行降解指示性产物和组分图谱分析,并结合地下水中氯代烃厌氧生物降解潜力综合评分达到22分的结果,判断该场地具有较强的厌氧生物降解能力.这种逐级优化形成针对场地污染调查的全周期场地概念模型,为精准地掌握该场地实际污染情况提供了良好的工作基础和科学支撑.     

ERT技术在无机酸污染场地调查中的应用

利用高密度电阻率法对硫酸废液污染的场地进行污染调查,由于硫酸废液侵入土壤,使其介质的溶质浓度发生了改变,导致SO₄2-与地表潜水作用,电传导性提高,被污染土壤含盐量增加,但是电阻率降低与未被硫酸废液侵入的土层形成了一定的电性差异. 通过二维和三维电阻率层析成像(ERT)技术,圈定硫酸废液侵入土壤中的分布范围、侵蚀深度以及扩散羽流等,并对ERT结果进行土工试验异常验证. 结果表明:硫酸废液污染土壤的视电阻率小于6.0 Ω·m,污染区域长度达25.0 m,深度约4.0 m;地表土污染长度为12.0 m,表面宽度约4.0 m,污染土壤的总体积约为222.0 m3.      

城市垃圾填埋场地下渗滤液迁移模拟及电性响应

城市垃圾填埋后,降水或地下水往往对垃圾产生淋滤作用,使得垃圾中的污染物溶解或悬浮于渗滤液中,易造成二次污染,因此,检测渗滤液污染范围成为了亟需解决的问题.以武汉市长山口垃圾填埋场渗滤液为研究对象,基于地下介质的物理和化学性质变化特征,采用高密度电阻率测深法监测受污染区域范围及扩散规律,利用化学元素分析方法探究产生电性差异的原因,开展不同时空的渗滤液迁移监测物理模拟研究.结果表明:①同体积的不同液体（填埋场渗滤液、自来水）在迁移过程中,在同一时刻相同位置渗滤液污染的土壤视电阻率明显比自来水浸入的小得多,其量值为自来水的1/5左右.②通过对渗滤液样品的导电粒子分析发现,污染土壤出现的较低电阻率主要是渗滤液中存在的多种导电粒子所引起.③渗滤液扩散过程可以分为2个阶段.渗漏初期,污染液主要是作横向迁移,此时采用电阻率测深法可有利于快速检测出渗漏点位置并加以防治,从而减少损失;渗漏中后期,渗漏点周围土壤含水饱和,渗滤液加速向下迁移并扩散至深部原始地层.研究显示,电阻率测深法可有效地监测渗滤液迁移、划分和评价土壤污染程度.      

铬污染土壤电阻率特性及其影响因素研究

为了研究电阻率法用于土壤环境监测的可行性,本文采用SoilMillerBox法进行铬污染土壤的电阻率影响因素实验,依据实验数据建立了污染土壤电阻率与三因素（铬污染物含量、含水率、土壤孔隙比）之间的关系模型,并于模拟污染场地中利用电阻率层析成像法对其进行验证.结果表明,根据三因素正交实验得到影响污染土壤电阻率变化的主次因...     

重金属污染场地电阻率法探测数值模拟及应用研究

为了分析重金属污染场地的电阻率法探测效果,建立典型污染场地的电阻率模型,采用有限元法对电阻率法探测进行数值模拟,分析电阻率法探测的典型装置———温纳装置对于不同污染程度和污染区域的探测效果.模拟结果表明,电法装置的探测效果受到污染程度和污染区域埋深的影响,污染程度越严重,探测得到的低阻异常越明显,污染区域越容易识别;反之,污染程度较轻时(污染土壤与背景土壤电阻率比值大于60%),温纳装置探测无法得到明显的低阻异常,不利于污染区域判断;污染区域越靠近地表,则越容易被检测出,污染区域埋深较深时,视电阻率断面图异常不明显,不易污染区域判断.实际场地电阻率法探测结果也表明,电阻率法能够正确检测出污染相对严重的区域.     

污染土的电阻率特征分析

分析污染土对电阻率有影响的可能因素,通过向砂质黄土中加入充当污染物的NaCl、汽油和垃圾场渗出液的室内模拟实验,得出了模拟污染物对黄土电阻率的影响关系。结果表明,污染物的种类、含量不同,对黄土电阻率的影响程度也不同。证实了电阻率法可检测黄土的污染范围及程度,为我国西北地区黄土污染场地的评估及重新开发利用提供参考。     

环境物探技术在环境污染调查中的应用

为使地球物理探测技术手段更具适用性和针对性,介绍了环境污染调查中常用的物探技术方法,包括高密度电阻率法和探地雷达法.分析了物探方法在环境污染调查中的应用,包括在垃圾填埋场填埋边界及渗滤液渗漏污染调查、有机污染物调查、地下填埋固体废物调查、污染场地修复及效果评估过程监测中的应用,对环境物探技术的发展方向进行了展望,以期推...     

土壤污染调查加密布点优化方法构建及验证

鉴于传统调查布点方法对土壤污染物平均含量的估计精度较高,但对污染区范围的估计精度不能满足修复治理需求的问题,同时,为了准确估计土壤污染区面积及其空间位置,提出了土壤污染详查样点优化方法.在初步调查的基础上,首先利用地统计条件模拟方法预测土壤污染概率,基于污染概率和土壤污染物含量局部空间变异确定加密布点的优先区域,并根据污染物含量的空间变化趋势布设样点,然后根据优化后的土壤污染调查布点方案估计污染区面积和空间位置.最后,以某Cd污染场地为例,验证了布点优化方法的效果.结果表明,土壤污染调查加密布点方法显著提高了污染区面积及其空间位置的估计精度.案例场地土壤Cd污染区面积的预测误差为4.10%,污染区空间位置的精度为86.10%.土壤污染调查布点优化方法在保证土壤污染调查精度的同时,相比于传统调查方法可显著降低土壤污染调查的样本量.     

高密度电法二维反演在海岛找水中的应用效果分析

为解决莆田南日岛居民用水问题,在南日岛地区应用高密度电阻率法进行找水,通过高密度反演软件RES2DINV对测试数据进行二维反演得到二维视电阻率反演断面图。根据反演结果推断地下深处发育有断层破碎带,2个验证钻孔揭露情况与高密度反演结果基本吻合,风化基岩与深部基岩接触面含断层破碎带,抽水试验计算得出的单井出水量分别为420m3/d和62.2m3/d。     

LNAPL在砂质含水层中动态迁移的电阻率法监测试验研究

在海滨潮间带采集细砂,通过室内柴油泄漏模拟试验,利用自制电阻率监测系统对轻非水相液体在砂土-地下水系统垂向渗透过程进行电阻率变化动态监测;通过配制不同含油率砂土测定其静态电阻率变化规律,探讨电阻率变化的影响因素;最后取样分析测定污染含水介质稳定后含水率及含油率,对监测结果有效性进行了验证;并利用显微成像法对污染砂土进行了微观形态分析.结果表明,柴油污染砂土微观形态上胶结现象明显;柴油渗透海滨砂土过程电阻率大小同含水饱和度,比电阻率和含油饱和度之间存在良好的相关性,均可用Archie公式拟合,n值分别为2.36和0.15;通过电阻率测定可以有效估算柴油透镜体厚度;电阻率随深度的变化可以反映含油率和含水率的垂向分布.本研究为轻质油品储罐或者海上油品输运过程泄露造成的海滨砂土地下污染扩散过程监测及机制研究提供了一种有效的方法,也可为其他典型石油泄漏污染场地的电阻率法探测或监测提供参考.     

污染场地调查动态追补钻井点位的方法研究

污染场地中的污染区域较小,但污染物的空间变异性大,污染土体较深,因而在场地调查中通常需采集场地钻井数据进行三维模拟.为了准确估计场地土壤污染物的空间分布和需修复的污染土方量,提出了场地污染调查补充采样钻井点位布设的优化方法.在初始采样的基础上,首先利用克里格方法预测场地中土壤污染物的克里格方差,基于克里格方差估算置信度,再结合场地置信度和场地污染物含量的空间分布确定场地的最大不确定性点,并将该点作为下一阶段补充采样点,以实现逼近式动态追补钻井点位的布设.最后,以某硝基苯污染的工业场地为例对该方法进行验证.结果表明:场地中硝基苯的空间变异性大,增加采样点会显著减少基台值,提高研究区总体的置信度,同时减少总体的不确定性.在项目经费约束条件下,不确定性减少65%时,需要至少增加采样点10个.10个样点的增加使得总体估值方差降低了40%,同时总体的估计精度提高了22.4%.案例结果验证了该方法在单一类有机污染场地中的可行性和适用性,能够在保证场地污染调查精度的同时,显著降低样本量,实现场地调查的成本-效益最大化.     

物探技术在固废填埋区域勘查中的应用研究

为快速、准确锁定违法固废填埋区域,本研究应用物探方法中的高密度电阻率法对常州市某疑似固废填埋区域进行勘探,现场共布设6条测线采集数据,运用RES2DINV进行数据反演、地形校正等,得出高密度电阻率反演结果和剖面反演解释图,最终绘制固废填埋区域推断图,并在实地进行挖掘验证,结果表明物探推断疑似固废填埋区域平面位置正确。实践证明,该方法在快速锁定固废违法填埋案件证据中具有推广价值。     

垃圾填埋场垂直防渗帷幕综合检测方法研究

以某城市垃圾填埋场防渗帷幕为研究对象,采用高密度电阻率法、孔间声波透射法以及孔内电视成像等手段,借助多元回归分析方法,探讨地球物理无损检测结合钻孔探测在垃圾填埋库区防渗帷幕实体检测中的适用性。研究表明:高密度电阻率法因其快速高效,可实现对防渗帷幕的全面探查,圈定疑似质量缺陷区域。在此基础上,孔间声波透射法和孔内电视成像因其直观准确,可进一步判定缺陷具体形态、位置等,缩小处理范围。该综合检测方法通过多尺度搭配、多参数印证,可实现对防渗帷幕不同检测范围和精度要求的有效检测。     

污染土电阻率特性及电阻率法检测的应用研究进展

电阻率法是现今一种新兴的环境污染检测方法。文章简述了国内外利用电阻率法进行污染探测以及工程应用的研究现状及成果,介绍了土壤电阻率的主要影响因素为土壤类型、温度、土壤孔隙率与结构特征、含水率、孔隙水电导率等,结合最新的研究成果,提出了电阻率法对污染场地污染物特性进行监测评价的发展趋势。     

某炼油厂退役场地土壤与浅层地下水酚类污染特征研究

通过对某炼油厂退役场地21个土壤监测点和8个地下水监测点的样品分析,研究了该场地酚类化合物的污染分布.结果表明：该场地上层滞水酚污染严重,挥发酚含量远超过地下水质标准的要求.场地承压水水质良好,有轻微的酚污染.该场地近1/2面积的土地,酚类化合物污染严重;依据原厂区工艺布局图,场区浅层地下水和土壤的酚污染具有区域相似性,酚含量高的区域集中在原工厂生产车间以及储油罐和产品仓库;土壤中污染物水平扩散不强,垂直扩散深度不一,部分超过地表10 m以下的深度.通过GC/MS对典型土壤中2-氯苯酚、2-硝基苯酚、2,4-二甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、2,4-二硝基酚以及4,6-二硝基-2-甲酚7种酚类化合物进行定性与定量分析,结果表明7种酚类化合物含量范围为0.01～232.96 mg.kg-1,其中2,4-二硝基酚和4,6-二硝基-2-甲酚含量比较高.     

典型场地四氯化碳污染的健康风险评价

以华北某污染场地为研究区域,采集了场地内大气、土壤、地表水和地下水4个类别共196个样品.分析了25项挥发性有机物在不同区域的分布特征,探讨了超标污染物的污染来源,最后,应用美国环保局的健康风险评价方法,对场地超标污染物进行了健康风险评价.结果表明,场地超标污染物仅为四氯化碳;主要赋存于地下水中,其污染晕的平面分布与地...     

基于surfer8.0的高密度电阻率法在水利水电工程灾害性评价中的应用

surfer8.0是一款画三维图的软件,结合高密度电阻率法在水利水电工程灾害性评价中的应用实例,验证了高密度电阻率法在水利水电工程中具有的可行性、有效性和实用性.     

基于激光雷达扫描观测的散布点污染源监测

2015年6月11日在河北省石家庄市组织了一次激光雷达水平扫描观测实验,并通过动态阈值法提取了区域散布污染源的位置及传输路径.结果显示,近地面气溶胶空间分布不均匀,强排放点污染源的污染物水平传输距离可达4km.水平扫描观测模式不受地表类型影响,可以获得高空间分辨率的近地面气溶胶空间分布.不同高度角的测试观测表明,应尽量将观测点设置在区域高点并采用水平方式开展扫描.在污染区域提取环节,可利用代表区域本底大气的能见度来确定消光系数动态阈值,增强对于相对污染程度特征的提取效果.     

典型铬渣污染场地健康风险评价及修复指导限值

通过对青海某化工厂铬渣污染场地钻孔采样,分析了样品质地及铬含量,得到场地的水文地质及铬污染状况.根据场地区域生活现状,运用美国环保局健康风险计算模型,评估了现有条件下该场地对周边居民的潜在健康风险.同时,结合场地的修复目标,应用地下水溶质运移方程及土壤中Cr6+的解吸曲线,探讨了场地污染物的修复指导限值.结果表明:场地表层0～4m为黄土状土,4～22m为砾砂,铬污染区域面积约4×104m2;现有条件下场地Cr6+对人体的健康风险值为9.39,需要对Cr6+进行修复治理,而Cr3+的健康风险值在可接受范围内;通过计算得到场地表层0～4m黄土状土Cr6+的修复值为60mg·kg-1;4～22m砾砂Cr6+修复值为15mg·kg-1.