地下水的污染檢測要比地表水復(fù)雜得多。若采取只從觀測井中取樣的常規(guī)采樣分析方法,無法了解深部和外部的滲漏情況,在深度和廣度上均有相當(dāng)?shù)木窒扌浴1仨毰浜舷鄳?yīng)的地下探測方法——環(huán)境地球物理方法。
該方法的基本原理均是通過檢測滲濾液滲漏后地下發(fā)生的物性變化來進(jìn)一步分析判斷滲濾液的滲漏范圍和污染程度。當(dāng)?shù)叵滤艿轿廴竞?,視電阻率?a href="http://www.sofiebird.com/com/hanna/sell/itemid-148669.html" target="_blank">電導(dǎo)率發(fā)生變化,由檢測到的異常特征來確定地下水污染的范圍、污染通道及流向等。
受高濃度導(dǎo)電離子污染的地下水與未受污染的天然水電阻率差別較大,探測區(qū)分是比較容易的。對于微量金屬,非金屬污染或10-9級的有機(jī)物質(zhì)污染地下水的探測并不那么容易,探測方法還比較有限,是許多學(xué)者正在研究的問題。但也有許多成功范例。主要決定于污染物質(zhì)種類、濃度和地質(zhì)條件。voc??
對于有機(jī)污染物,一般采用探地雷達(dá)方法,土壤氣體分析法、自然電場法和電阻率方法。
a.探地雷達(dá)是根據(jù)介質(zhì)儲存電荷能力不同(即介電常數(shù)不同)來區(qū)分污染物質(zhì)。滲入地下水的石油或有機(jī)化學(xué)物質(zhì),有時含量很少,但漂浮在地下水的上層,對探地雷達(dá)有較好的界面反應(yīng)。當(dāng)導(dǎo)電率低于10 mS/m,使用探地雷達(dá)效果最好。如果是粘土層,則比較不利。
b.揮發(fā)性土壤氣體探測法(VOC3):石油voc檢測和三氯乙烯、四氯化碳等都屬于揮發(fā)性氣體,在地溫、細(xì)菌或與其他地下水中物質(zhì)作用下,進(jìn)行轉(zhuǎn)化,或直接揮發(fā)成氣體,由土壤孔隙或地下裂隙向地表運(yùn)移。用取樣器提取土壤氣體樣品,然后用氣相色譜分析儀測量氣體。其優(yōu)點(diǎn)是可同時分析多種氣體,或使用特制的便攜式探測儀,直接探測這類氣體。但往往一種儀器只能探測一種氣體,優(yōu)點(diǎn)是快速,可以在現(xiàn)場了解污染分布范圍。探地雷達(dá)可以確定污染物的地下深度,而VOC3方法只能提供平面分布范圍。在條件有利的情況下,可以給出污染物的濃度。圖11.2.1是潛水面下三氯乙烯和油污染的VOC3方法探測結(jié)果的平面分布圖。
圖11.2.1 VOC3法探測潛水面下三氯乙烯
c.電阻率方法:相當(dāng)多的有機(jī)污染物和部分無機(jī)污染物是不導(dǎo)電的,如石油中的烴類物質(zhì)都是不導(dǎo)電的,如用電阻率方法探測就有一定難度,而瑞森(Renson)等在1997年用由直流(DC)電阻率方法派生出的偏移測量方法成功地探測石油烴類物質(zhì)污染。對于這類不溶于水的污染物(油、四氯化碳等氯化物)在有利的地質(zhì)條件下,使用激發(fā)極化法也能取得有效的成果。
對于地下水中無機(jī)污染物質(zhì),如金屬與氯離子等,由于它們的導(dǎo)電性能好,濃度越高導(dǎo)電性越好,越有利于利用電阻率方法進(jìn)行探測。
圖11.2.2為某垃圾填埋場高密度電阻率檢測的實(shí)例剖面,它就像一張醫(yī)用CT片一樣,清晰地表現(xiàn)出剖面地下深部的滲濾液滲漏狀況。經(jīng)現(xiàn)場對照核實(shí),剖面圖中顯示出的7個等間距低阻異常,與其下部掩埋的7只滲濾液匯集管道與總管的交匯點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G一一對應(yīng)。由于7個管道交匯點(diǎn)是由磚頭砌成的,滲漏液已通過磚縫向外向下滲透,污染了周圍的土壤。有的已向深部滲透,其中異常B、F兩點(diǎn)向深部浸透較重。
圖11.2.2 某垃圾填埋場高密度電阻率法檢測剖面圖
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