地下水污染調(diào)查方法2

資料收集現(xiàn)場踏勘遙感方法地球物理方法鉆探方法監(jiān)測方法實驗或試驗2-2-1資料收集類型：數(shù)據(jù)、圖件、研究報告、論文等（1）數(shù)據(jù)：地形、水文、參數(shù)、水位、水質(zhì)、開采量、實驗數(shù)據(jù)……（2）圖件：地形圖、地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、鉆孔分布圖、鉆孔柱狀圖、監(jiān)測孔分布圖、等水位線圖、水位動態(tài)曲線、水化學(xué)圖、水質(zhì)動態(tài)曲線、水質(zhì)監(jiān)測點分布、排污口與取水口分布圖……（3）研究報告：調(diào)查報告、專題報告等（4）論文：學(xué)術(shù)論文、學(xué)位論文等3

現(xiàn)場踏勘了解工作區(qū)基本情況，增加感性認識踏勘前，盡可能多地收集研究區(qū)信息探勘時，備野外用車、向?qū)А⒂涗洷?、照相機、地形圖、地質(zhì)圖、地質(zhì)錘、GPS、放大鏡、望遠鏡、巖土樣以及水樣采集器具、便攜式儀器……制高點，觀望研究區(qū)地形、地貌，核對圖中的關(guān)鍵點核實監(jiān)測井、采水井、排污口、水質(zhì)監(jiān)測點和剖面等具體情況確定交通路線、遴選實驗場、采樣點了解研究區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動情況，地下水開發(fā)利用情況對重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動場所進行實地走放，了解用水、原料、工藝、產(chǎn)品、廢水、廢渣、廢氣情況……蘭州秦王川盆地遙感圖（TM/ETM）Software：ERDASIMAGINE2000年土壤鹽漬化分布圖光譜特征分析6

地球物理探測（Geophysic）特點無破壞性，可遙測地下介質(zhì)多種特性的三維變化，效率高、成本低種類重力法、探地雷達、磁法、電法和電磁法、地震法、放射性方法及測井等7

探地雷達（GroundPenetratingRadar）

估算導(dǎo)水系數(shù)試驗結(jié)果8

電法、電磁法

確定水質(zhì)類型、鹽度、腐蝕性水質(zhì)類型電導(dǎo)率（mmho/cm）正常地下水0.14污染的地下水市政填埋濾液5.99粉煤灰沉淀物4.61海水36.30分類電導(dǎo)率（mmho/cm）無鹽度0-2輕微鹽度2-4中等鹽度4-8重鹽度8-16極端鹽度>16腐蝕性電導(dǎo)率（mmho/cm）嚴重<10中等10-100輕微>1009

電法、電磁法

監(jiān)測污染物遷移擴散過程10

控源音頻大地電磁法（CSAMT）

SanManuel斑巖銅礦銅提取液監(jiān)測SanManuel斑巖銅礦CSAMT法反演電阻率南北向某剖面小于20Ωm的區(qū)域推測為提取液擴散范圍SanManuel斑巖銅礦根據(jù)CSAMT法探測結(jié)果繪制的銅提取液三維分布圖中圓點表示CSAMT測量點位，縱向?qū)嵕€表示解釋深度11

鉆探（boring,drilling）特點費用高、可以獲取某個點上高精度信息作用精確揭示地下巖層層位、巖性成井供水采集巖樣、水樣現(xiàn)場試驗用作監(jiān)測孔方法中空螺旋鉆進實心鉆桿螺旋鉆進繩索沖擊鉆進空氣回轉(zhuǎn)鉆進夯擊中空螺旋鉆進反循環(huán)鉆進泥漿鉆進

3、附屬工具提引類滑車、提引器、提引鉤夾持類墊叉、鉆桿夾持器、套管夾板擰卸類管鉗、自由鉗、鏈鉗、扳手打撈工具類處理孔內(nèi)事故專用工具，矢錐、割管器等1、鉆塔按材質(zhì)分金屬、木質(zhì)按構(gòu)造分兩腳、三角、四角、桅桿式按角度分直塔、斜塔2、鉆具鉆頭——破碎孔底巖石巖心管——鉆進時收容巖心、導(dǎo)向作用套管——保護孔壁取粉管——收集較大顆粒的巖屑異徑接頭——連接鉆桿柱與巖心管鉆鋌——孔底加壓、導(dǎo)向防斜作用鉆桿——傳遞動力、輸送沖洗液水接頭——連接回轉(zhuǎn)鉆具和高壓水管13

監(jiān)測（Monitor）

1監(jiān)測孔（MontorHole）井徑：標(biāo)準(zhǔn)通常為50mm套管與過濾器材料：聚氯乙烯、聚四氟乙烯、電鍍鋼管、不銹鋼管密封材料：彭潤土、水泥、及其混合物過濾器長度：10-50cm或<5m短濾管可測定特定深度水頭及水化學(xué)特性，僅反映污染局部的情況長濾管，稀釋效應(yīng)很大，污染物提供通道，混合水位，可反映總體污染情況監(jiān)測井井位與濾水管長度對監(jiān)測結(jié)果的影響15

以淺層地下水和有開發(fā)利用價值的含水層為主適當(dāng)兼顧與目標(biāo)含水層有水力聯(lián)系的其它含水層或地表水體按控制性布點與功能性布點相結(jié)合控制不同的水文地質(zhì)單元、主要含水層、易污染含水層和己污染的含水層以及主要環(huán)境水文地質(zhì)問題的易發(fā)區(qū)或已發(fā)區(qū)等監(jiān)測時間當(dāng)?shù)氐叵滤?、平、豐水期的月份各1次總數(shù)上游及兩側(cè)場地及下游一級≧7≧3≧3二級≧5≧3≧2三級≧3≧1≧22監(jiān)測孔數(shù)目與監(jiān)測時間2004-10-2916

監(jiān)測孔的三角形布設(shè)h=8m

1

2

3

h=9m

h=10m

9.5m

9.0m

8.5m

2004-10-2917

監(jiān)測孔的功能“A”井為背景監(jiān)測孔“B”井用來驗證處理措施的有效性“C”井及時探測地下水水質(zhì)的變化情況廢物B

地下水流向A

C

C

C

B

2004-10-2918

測壓水頭垂向分布(m)

0

2

4

6

8

10

0

1

1

0

地下水位（埋深，m）

監(jiān)測井

C（mg/L）t（day）監(jiān)測頻率越大越能反映真實情況監(jiān)測時間對監(jiān)測結(jié)果的影響監(jiān)測孔的安裝321

試驗

1現(xiàn)場試驗（Testinsitu）現(xiàn)場試驗抽水試驗注水試驗滲水試驗彌散試驗潛水水量垂直均衡試驗流速試驗(連通試驗)地下水含水層儲能試驗彌散試驗?zāi)康模貉芯课廴疚镌诘叵滤羞\移時其濃度的時空變化規(guī)律，并通過試驗獲得進行地下水環(huán)境質(zhì)量定量評價的彌散參數(shù)

示蹤劑：如食鹽、氯化銨、電解液、螢光染料、放射性同位素131I等方法：天然狀態(tài)法、附加水頭法、連續(xù)注水法、脈沖注入法22

潛水水量垂直均衡試驗?zāi)康模韩@得評價區(qū)潛水水均衡計算中有關(guān)均衡要素，以便配合其它水文地質(zhì)資料，進行地下水均衡計算參數(shù)：降水垂直入滲補給系數(shù)，潛水蒸發(fā)系數(shù)，灌溉水回滲補給系數(shù)以及不同巖層的給水度

地中滲透儀：補償式地中滲透儀零通量面法：負壓計和中子水分儀地下水含水層儲能試驗地下含水層儲能可以調(diào)節(jié)地下水流量，儲存地表水，恢復(fù)超采含水層的能力，擴大地下水水源，抬高地下水位；借回灌水建立地下水幕，攔阻污水，防止海水入侵或阻攔地下水水源外流，調(diào)節(jié)地下水溫、儲藏冷、熱源。借助人工回灌淡水，改善水質(zhì)等，獲得地下水動力場、溫度場、化學(xué)場等有關(guān)參數(shù)試驗場的觀測設(shè)施和采灌工程，一般包括儲能井、觀測井、專門測溫井、土層分層觀測標(biāo)和孔隙水壓力觀測井、地表水準(zhǔn)點等組成流速試驗(連通試驗)一般是在地下水的水平運動為主的裂隙、巖溶含水層中進行。23

2室內(nèi)實驗（Experiment）溶浸實驗（Leaching）固體廢棄物中的污染物的浸出規(guī)律土柱實驗（Column）模擬降雨淋濾下，污染物浸出規(guī)律模擬污染物在地下水中一維流條件下的遷移、轉(zhuǎn)化、富集規(guī)律模擬槽實驗24

土柱試驗及模擬槽試驗地下水污染、監(jiān)測與修復(fù)模擬槽要點介紹1……模擬槽在實驗教學(xué)中的必要性2……模擬槽的設(shè)計與組成3……模擬槽的功能與實驗地下水污染與修復(fù)教學(xué)實驗室Laboratoryofgroundwaterpollution&remediation1、模擬槽在實驗教學(xué)中的必要性

從現(xiàn)象再現(xiàn)上講發(fā)生于地下，一般難以被發(fā)現(xiàn)——可視，增加感性認識三維流動——土柱只能再現(xiàn)一維流動的特殊情況受地下介質(zhì)的各項異性、不均勻性影響顯著——大尺度

從研究需要上監(jiān)測（空間分布、時間動態(tài)等）——可控性機理（相互作用類型、媒介、參數(shù)等）——已知性防治（定量預(yù)測、技術(shù)等）——可控+已知如何將野外、室內(nèi)、計算機模擬有機結(jié)合同時較全面再現(xiàn)污染現(xiàn)象，滿足教學(xué)與研究需要2、模擬槽的設(shè)計與組成框架：100mm×100mm×25mmT型鋼板槽體：4000mm×1000mm×1000mm，保證三維流動側(cè)板：5mm有機玻璃板；可視槽頭、槽尾與槽身間隔：5mm有機玻璃板（?5mm，1個/cm2）填充介質(zhì)（數(shù)字化）：河砂（含水層），粘土（隔水層）、礫石（透鏡體）地下水（數(shù)字化）：天然地下水模擬液或自來水流動系統(tǒng)：進水箱、出水箱垂直升降，控制流速，形成潛水區(qū)、承壓水區(qū)和透鏡體在線監(jiān)測系統(tǒng)模擬系統(tǒng)污染修復(fù)系統(tǒng)1、在線監(jiān)測系統(tǒng)

8個不同監(jiān)測深度的監(jiān)測孔：?25×2.5mmPVC管；60目的尼龍紗網(wǎng)地下水水位、水質(zhì)探頭信號轉(zhuǎn)接卡+數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)2、模擬系統(tǒng)專業(yè)軟件：TOUGHTv2&TOUGHREACT；PHREEQC；VISUALMODFLOW-參數(shù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)3、污染修復(fù)系統(tǒng)滲透性反應(yīng)墻（PRB）：鐵粉、活性炭等為填料抽出-處理（PAT）：監(jiān)測孔、蠕動泵監(jiān)控條件下的自然衰減法（MNA）：在線監(jiān)測系統(tǒng)4、污染源發(fā)生系統(tǒng)監(jiān)測孔投放面狀入滲四大系統(tǒng)4000mm×1000mm×1000mm粘土·河沙和礫石透鏡體監(jiān)測孔8個可調(diào)節(jié)槽體兩端水位差，模擬地下水流速0-387m/d區(qū)間的污染物遷移情況可調(diào)節(jié)槽體兩端水位差，模擬地下水流速0-387m/d區(qū)間的污染物遷移情況污染物：染色劑·惰性示蹤劑和特征污染物污染途徑：間歇入滲·連續(xù)入滲·徑流型修復(fù)方法：MNA,PAT，PRB大型在線模擬槽滲透性反應(yīng)墻監(jiān)測孔國際最新版本的專業(yè)模擬軟件Tough2DOS下運行界面輸出文件界面以文件方式輸入模擬參數(shù)3、模擬槽的功能與實驗運行步驟步驟一：槽體飽水，調(diào)節(jié)進水與處水箱相對位置，形成穩(wěn)定流場步驟二：監(jiān)測槽體中地下水水位，繪制地下水流網(wǎng)，建立地下水流場步驟三：監(jiān)測槽體中地下水水質(zhì)，分析水化學(xué)特征，建立地下水水化學(xué)場步驟四：利用專業(yè)軟件，建立模擬槽地下水流數(shù)值模型步驟五：1#監(jiān)測孔中連續(xù)投入惰性示蹤劑（染色劑或NaCl溶液），觀測（染色劑）或在線監(jiān)測地下水中示蹤劑濃度，認識污染物在地下水中的對流彌散過程，利用數(shù)值模型，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲取水動力彌散系數(shù)步驟六：終止示蹤劑投放，利用對流彌散過程清除槽體中示蹤劑，直至地下水中示蹤劑濃度恢復(fù)背景濃度，定量評價地下水系統(tǒng)對示蹤劑的自凈化能力步驟七：選擇目標(biāo)污染物及特定投放方式，重復(fù)上述實驗過程，啟動在線監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)水、土相關(guān)參數(shù)，模擬污染物遷移過程，建立預(yù)測模型步驟八：選擇特定的地下水污染修復(fù)方法，啟動監(jiān)測系統(tǒng)，獲取修復(fù)技術(shù)參數(shù)，評價修復(fù)效果本實驗教學(xué)目標(biāo)-掌握地下水污染調(diào)查方法，重點是地下水水樣的采集、保存及現(xiàn)場指標(biāo)的測試；-利用常規(guī)水化學(xué)方法及儀器分析法分析常規(guī)宏量組分，對水化學(xué)資料可進行專門處理，特別是水化學(xué)類型分類及Piper三線圖繪制；-了解地下水污染監(jiān)測與修復(fù)模擬槽的結(jié)構(gòu)與功能，掌握污染物在二維