研发动态︱基于薄膜界面探测技术的污染地块精细化调查

研发背景

建设用地污染地块风险管控和修复治理已成为我国目前环境保护工作的重要任务之一。由于污染地块的地质及水文地质条件常存在不均质性，导致污染物在地块中的分布具有离散性和隐蔽性。随着岩土工程技术在环境领域的不断应用发展，薄膜界面探测技术（Menmberane Interface Probe, MIP）逐渐应用至场地环境调查工作中。薄膜界面探测技术的核心组件为薄膜界面探测器，主要由加热模块、界面复合薄膜、电阻率传感器、惰性载气循环系统等组件构成。其中，界面复合薄膜是膜界面探测器的核心部件，允许VOCs 蒸气透过而液体被阻隔在外。

我院以某退役化工地块为案例，应用MIP探测技术结合常规环境调查手段，研究了MIP探测技术在挥发性有机污染场地调查中的准确性与可靠性，探索我国污染地块精细化调查技术方法。

图1  薄膜界面探测系统示意

图2  薄膜界面探测载气循环示意

成果亮点

❶MIP的EC电导率探测结果对土壤质地的变异性有较好响应，EC探测信号明显变化的地方，恰好是地块土壤变层的地方。结合实际水文地质勘查结果发现EC探测信号与水文地质勘查结果有明显的对应关系，MIP的EC侦测数据可以有效反应地块内水文地质状况。

图3  案例地块土壤电导度监测结果

图4  土壤电导度与水文地质勘查结果对比

❷MIP的PID、FID和ECD探测结果可以有效侦测地块内的挥发性有机物及卤代有机物的分布情况。案例地块的地下水位在地下1.2m左右，苯和乙苯等污染物的密度比水轻，其高浓度LNAPL相可漂浮在地下水潜水面处。深度6.5m处恰好为土壤变层的地方，由粉质粘土层变为粘土层。氯苯等污染物的密度比水重，污染物随重力向下迁移，其分布可能从地下6.5m开始。PID、FID和ECD侦测结果可以快速有效反应地块内的污染分布状况。

图5  苯系物污染区域MIP探测结果

图6  氯代烃污染区域MIP探测结果

❸MIP技术可实时、大量反馈土壤和地下水监测数据信息，有助于快速、精准地确定污染区域，MIP的侦测信号可作为规划污染调查采样作业的参考依据，有效降低污染调查阶段所需经费和时间，同时获得最具代表性的调查数据。

图7  基于MIP探测结果的定深取样设计

❹可基于MIP侦测数据使用数值模型软件模拟污染物的分布，实现挥发性有机污染地块的精细化调查，为风险评估、风险管控和修复治理提供基础数据。

图8  基于MIP探测结果的NAPL分布模拟

参考文献：

武猛, 蔡国军, 刘松玉, et al. 挥发性有机污染场地原位评价的膜界面探测器MIP研究综述[J]. 岩土工程学报, 2019(A01):29-32.

供稿人：李忠元

责任编辑：综合信息部

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