場地調(diào)查LNAPL及DNAPL污染場地特征與調(diào)查方法

時間：2020-03-05作者：中科檢測技術(shù)服務(wù)（廣州）股份有限公司瀏覽：3180

場地調(diào)查LNAPL及DNAPL污染場地特征與調(diào)查方法

一、LNAPL和DNAPL的污染來源及種類工業(yè)場地的土壤污染具有多樣性和復(fù)雜性等特征，污染物的種類繁多，不同污染物進入到土壤和地下水中存在不同的形態(tài)，其中難溶于水的**污染物進入地下水環(huán)境中，當(dāng)濃度**過溶解度時，就可能會形成NAPLs。污染物可以通過跑冒滴漏、管道破損、地下儲罐和地上儲罐泄漏釋放到地下。泄漏出來的液體主要通過重力向下遷移，穿過地下水位以上的包氣帶。由于DNAPLs比水重，會穿過飽和帶遷移到地下水位以下的隔水層**部形成污染物的聚積，LNAPLs則會漂浮在地下水面上。LNAPLs遷移受到地下水流方向的影響，在水流方向的下游形成污染羽。而DNAPLs還受隔水層**板傾斜方向和裂隙的影響，受重力作用向低處及裂隙中繼續(xù)遷移。

LNAPLs一般有石油烴類、苯系物等，常見于加油站、煉油廠、石油化工企業(yè)等涉及到油類使用和儲存的場地，主要來源是汽油、柴油、原油等油類物質(zhì)。DNAPLs一般為含氯**溶劑、煤焦油等，因為含氯**溶劑為良好的除脂劑，所以DNAPLs污染通常發(fā)生于大量使用含氯**溶劑的工廠，如電子工廠、電子零件清洗、化學(xué)工廠、化工產(chǎn)品制造、印染廠涂料調(diào)配、殺蟲劑制造廠及商業(yè)干洗、家庭裝飾使用的廢溶劑等。常見的DNAPLs主要有以下幾類：●鹵代烷烴(1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳)●鹵代烯烴◆1,1-二氯乙烯◆順-1,2-二氯乙烯◆反-1,2-二氯乙烯◆順-1,3-二氯丙烯◆反-1,3-二氯丙烯◆四氯乙烯◆三氯乙烯●鹵代芳烴(氯苯類)●多氯聯(lián)苯(PCB)●混合物(煤焦油、木榴油、重油)●其它(苯胺)二、LNAPL和DNAPL的污染分布特征NAPLs會以4種形式存在于土壤和地下水中：溶解相、殘余相、蒸氣相及自由相。

NAPLs隨著在包氣帶的入滲，在垂向運移的路徑中留下殘余，用殘余飽和度表示。由于土壤毛細(xì)作用以及低滲透帶的影響，污染物還會發(fā)生側(cè)向擴散。當(dāng)污染物遇到隔水層時，會形成污染物的聚積，這個聚積層將成為二次污染源，不斷污染地下水。一部分揮發(fā)的污染物還會向上形成污染物氣體羽。污染物繼續(xù)下滲到達土壤飽和帶，在飽和帶中為三相系統(tǒng)：水相固相非水相。由于DNAPLs比水重，除形成殘留帶以外，會穿過飽和帶遷移到地下水位以下，從而污染地下水。當(dāng)遇到低滲透帶時，污染物同樣會發(fā)生側(cè)向遷移。進入地下水位的少部分溶解，大部分繼續(xù)遷移，較終會在地下水位以下的隔水層形成污染物的聚積。LNAPLs則會漂浮在地下水面上。LNAPLs遷移還受到地下水流方向的影響，在水流方向的下游方向?qū)纬芍匚廴緟^(qū)。而DNAPLs的遷移更多是受重力和地層性質(zhì)的影響，同時也會受到毛細(xì)管力和流體動壓的共同作用，其中地下水流(或流體動壓)影響相對較小。NPALs在地下介質(zhì)中的運移行為受以下幾個因素影響:(1) NAPLs本身的性質(zhì): 如密度、粘滯系數(shù)、對水溶解度、分解速度、亨利常數(shù)及擴散系數(shù)等, 都會影響NAPLs土壤和地下水的污染范圍及危害速度。(2) 介質(zhì)物理化學(xué)特性: 如介質(zhì)類型、土壤含水量、土壤吸附作用、土壤溫度、比重、孔隙率、**質(zhì)含量、滲透率等。對于滯留的NAPLs聚積體或殘留于非飽和帶的NAPLs，地下水位的上升和下降均會造成污染物的進一步擴散和再分布(修復(fù)難度增加)。降雨淋濾可以直接將土體中殘留的帶入地下水中。三、NAPLs場地調(diào)查方法由于LNAPLs和DNAPLs具有不同的污染分布特征，在污染場地調(diào)查需要采取不同的策略和手段。LNAPLs一般在毛細(xì)帶聚集，調(diào)查取樣過程中對地下水位附近的土壤和地下水應(yīng)予以關(guān)注。DNAPLs由于還會向下遷移，并可能在含水層底板處聚集，調(diào)查深度應(yīng)直到含水層底板位置。NAPLs的調(diào)查手段一般可通過：(1)土壤地下水取樣在地下水監(jiān)測井中使用油水界面儀可以測量LNAPLs油層的厚度。通過監(jiān)測井來監(jiān)測LNAPLs存在是其中一種途徑，但并不能作為評估的一檢測工具。如果在一處監(jiān)測井中發(fā)現(xiàn)LNAPLs，可以假設(shè)周圍的含水層存在LNAPLs。然而，如果在監(jiān)測井中沒有觀測到LNAPLs，該情況無法作為土壤中沒有LNAPLs的證據(jù)。通過分析NAPLs在地下水中的濃度或通過視覺與嗅覺辨認(rèn)NAPLs是否存在。若地下水中污染物濃度**過該物質(zhì)純態(tài)溶解度的 1%時，通?？梢哉J(rèn)為NAPLs很可能存在。

(2)MIP(膜界面?zhèn)鞲衅?通過直推鉆探設(shè)備采用連續(xù)性的非擾動性鉆法，組配不同的附屬設(shè)備，可現(xiàn)場進行采樣監(jiān)測、分析檢測、NAPLs偵測等工作。該技術(shù)的潛力在于可在鉆桿上裝置不同的附屬設(shè)備，以達到偵測 DNAPLs位置的目的。相比于傳統(tǒng)采樣分析，該技術(shù)節(jié)省了時間與經(jīng)費，可建立地下污染物的三維分布狀況，但不適用于大面積污染，僅為定性與半定量偵測，仍需與傳統(tǒng)采樣分析實驗配合來提供精確調(diào)查結(jié)果。

(3)地球物理調(diào)查地球物理技術(shù)是利用地下介質(zhì)間不同物理性質(zhì)的差異和相應(yīng)的物探儀器來實現(xiàn)特異性標(biāo)體探測目的的一種方法，可利用的地下介質(zhì)物理性質(zhì)包括電性、磁性、彈性、密度、放射性等。該技術(shù)包括電阻率法、自然電位法、激發(fā)較化法、地震波法、探地雷達、重磁、放射性等方法。目前應(yīng)用于地下污染探測和監(jiān)測的地球物理技術(shù)包括直流電阻率法探地雷達法(GPR)、地震法等，該方法具有原位、快速和連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)點，可應(yīng)用于地表和井問探測，適用范圍廣。其中電阻率法一直被認(rèn)為是進行地下環(huán)境污染探測與監(jiān)測的較有效方法之一，但是由于地下介質(zhì)的復(fù)雜性與污染物的特殊性，應(yīng)用該方法對于地下污染的探測和監(jiān)測能力以及存在的問題還有待探討。四、修復(fù)治理措施討論LNAPLs一般**行自由相的回收，來減少LNAPLs的質(zhì)量，如通過泵吸、油水分離、表面活性劑增溶，逐漸去除LNAPLs，使其飽和度降低至殘余飽和狀態(tài)。當(dāng)LNAPLs的飽和度降低后，污染物的遷移也會得到一定的控制，再可通過化學(xué)氧化、地下水抽出處理、熱脫附、氣相抽提、監(jiān)測自然衰減等手段來對殘余的LNAPLs進行去除，達到修復(fù)目標(biāo)。由于DNAPLs的密度比水大, 其污染范圍并不受地下水流向所限制, 因此在污染場址調(diào)查及治理修復(fù)上, DNAPLs較LNAPLs較困難。(1) 低粘滯性(**10-3 Pa · s)及低界面張力有助于DNAPLs在地下介質(zhì)中運移。(2) 高揮發(fā)性使得DNAPLs易以氣相存在非飽和帶中。(3) 低水溶性, 不易以抽取處理技術(shù)(pump-and-treat methods)整治。(4) 相較于飲用水標(biāo)準(zhǔn)的高溶解度.(飲用水標(biāo)準(zhǔn)是以ppb級度量, 而DNAPL的溶解度是以ppm度量)。(5) 低生物降解性。DNAPLs污染場地的復(fù)雜性，在修復(fù)時需根據(jù)污染物的理化特征和場地的水文地質(zhì)特征，制定有針對性的修復(fù)策略，還要考慮如何防止污染物的進一步遷移和擴散。


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