LNAPL及DNAPL污染场地特征与调查方法

赛盈地脉

LNAPL和DNAPL的污染来源及种类

工业场地的土壤污染具有多样性和复杂性等特征，污染物的种类繁多，不同污染物进入到土壤和地下水中存在不同的形态，其中难溶于水的有机污染物进入地下水环境中，当浓度超过溶解度时，就可能会形成NAPLs。

污染物可以通过跑冒滴漏、管道破损、地下储罐和地上储罐泄漏释放到地下。泄漏出来的液体主要通过重力向下迁移，穿过地下水位以上的包气带。由于DNAPLs比水重，会穿过饱和带迁移到地下水位以下的隔水层顶部形成污染物的聚积，LNAPLs则会漂浮在地下水面上。LNAPLs迁移受到地下水流方向的影响，在水流方向的下游形成污染羽。而DNAPLs还受隔水层顶板倾斜方向和裂隙的影响，受重力作用向低处及裂隙中继续迁移。

LNAPLs一般有石油烃类、苯系物等，常见于加油站、炼油厂、石油化工企业等涉及到油类使用和储存的场地，主要来源是汽油、柴油、原油等油类物质。

DNAPLs一般为含氯有机溶剂、煤焦油等，因为含氯有机溶剂为良好的除脂剂，所以DNAPLs污染通常发生于大量使用含氯有机溶剂的工厂，如电子工厂、电子零件清洗、化学工厂、化工产品制造、印染厂涂料调配、杀虫剂制造厂及商业干洗、家庭装饰使用的废溶剂等。

LNAPL和DNAPL的污染分布特征

NAPLs会以4种形式存在于土壤和地下水中：溶解相、残余相、蒸气相及自由相。

NAPLs随着在包气带的入渗，在垂向运移的路径中留下残余，用残余饱和度表示。由于土壤毛细作用以及低渗透带的影响，污染物还会发生侧向扩散。当污染物遇到隔水层时，会形成污染物的聚积，这个聚积层将成为二次污染源，不断污染地下水。一部分挥发的污染物还会向上形成污染物气体羽。污染物继续下渗到达土壤饱和带，在饱和带中为三相系统：水相固相非水相。由于DNAPLs比水重，除形成残留带以外，会穿过饱和带迁移到地下水位以下，从而污染地下水。当遇到低渗透带时，污染物同样会发生侧向迁移。进入地下水位的少部分溶解，大部分继续迁移，最终会在地下水位以下的隔水层形成污染物的聚积。

LNAPLs则会漂浮在地下水面上。LNAPLs迁移还受到地下水流方向的影响，在水流方向的下游方向将会形成重污染区。而DNAPLs的迁移更多是受重力和地层性质的影响，同时也会受到毛细管力和流体动压的共同作用，其中地下水流（或流体动压）影响相对较小。

NPALs在地下介质中的运移行为受以下几个因素影响:

(1) NAPLs本身的性质: 如密度、粘滞系数、对水溶解度、分解速度、亨利常数及扩散系数等, 都会影响NAPLs土壤和地下水的污染范围及危害速度。

(2) 介质物理化学特性: 如介质类型、土壤含水量、土壤吸附作用、土壤温度、比重、孔隙率、有机质含量、渗透率等。

对于滞留的NAPLs聚积体或残留于非饱和带的NAPLs，地下水位的上升和下降均会造成污染物的进一步扩散和再分布（修复难度增加）。降雨淋滤可以直接将土体中残留的带入地下水中。

NAPLs场地调查方法

由于LNAPLs和DNAPLs具有不同的污染分布特征，在污染场地调查需要采取不同的策略和手段。LNAPLs一般在毛细带聚集，调查取样过程中对地下水位附近的土壤和地下水应予以关注。DNAPLs由于还会向下迁移，并可能在含水层底板处聚集，调查深度应直到含水层底板位置。

NAPLs的调查手段一般可通过：

（1）高密度电法测量仪

在地下水监测井中使用高密度电法仪可以测量LNAPLs油层的体量及大致位置。通过分析NAPLs在地下水中的电阻率深度辨认NAPLs是否存在。调查采用Geomative系列的GD-20多通道工作站，测点信息采用RTK进行收集。

工作原理：电阻率法是以介质电阻率差异为基础的一种物探方法。直流电阻法的探测原理，为利用直流电经由一对电流极 A、B 将电通入地下，建立人工电场。通过地层间介质不同，其导电性的差异，可利用另一对电位极 M、N 测量电场在 M、N 之间造成的电位差，由此求出地层视电阻率，进而估算地下地层的导电性分布

（2）探地雷达

原理：测量高频电磁波接收时，以连续数字化的波形描绘地下材料因介电常数差异所产生的不同二维反射剖面形状。

（3）地球物理调查

地球物理技术是利用地下介质间不同物理性质的差异和相应的物探仪器来实现特异性标体探测目的的一种方法，可利用的地下介质物理性质包括电性、磁性、弹性、密度、放射性等。该技术包括电阻率法、自然电位法、激发极化法、地震波法、探地雷达、重磁、放射性等方法。目前应用于地下污染探测和监测的地球物理技术包括直流电阻率法探地雷达法（GPR）、地震法等，该方法具有原位、快速和连续监测的优点，可应用于地表和井问探测，适用范围广。其中电阻率法一直被认为是进行地下环境污染探测与监测的最有效方法之一，但是由于地下介质的复杂性与污染物的特殊性，应用该方法对于地下污染的探测和监测能力以及存在的问题还有待探讨。

赛盈地脉高密度电法仪勘探是采用地球物理探勘是透过非破坏性的方式，对地底下的填埋物和地层构造做量测，除了不须钻孔的特点之外，还能透过大范围的量测得到连续性的剖面数据，且其探测时间段，效率高，可快速圈定异常潜势区，查找泄漏通道，等优势。