地球物理调查在某工厂地下水污染调查与水污染治理中的应用

一、引言

随着工业化进程加速，工厂生产活动对地下水环境的影响日益受到关注。地下水污染具有隐蔽性、滞后性和难恢复性等特点，传统钻探取样方法虽能提供直接证据，但成本高、效率低且易遗漏污染区域。地球物理调查技术以其无损、高效、覆盖面广的优势，逐渐成为地下水污染调查的重要手段。本文以某工厂地下水污染调查为例，探讨地球物理方法在污染识别、污染范围圈定及水污染治理中的具体应用。

二、地球物理调查方法概述

常用地球物理方法包括：

1. 高密度电阻率法：通过测量地下介质的电阻率差异，识别污染羽范围。污染物渗入地下后，通常改变含水介质的离子浓度，导致电阻率异常。
2. 探地雷达（GPR）：适用于浅层污染调查，可探测地下管线、储罐渗漏及污染边界。
3. 瞬变电磁法（TEM）：对低阻污染体敏感，适合圈定含水层中的污染羽。
4. 浅层地震勘探：用于查明地层结构与构造，辅助判断污染运移通道。

多种方法联合探测可提高解译准确性，降低多解性。

三、某工厂地下水污染调查实例

3.1 场地概况

该工厂占地面积约3万平方米，主要生产化工中间体，历史生产活动涉及含苯系物、重金属等废水排放。厂区地下水位埋深约3~5米，含水层为砂砾石层，渗透性较强，存在污染扩散风险。

3.2 地球物理调查布置

为查明污染分布，采用高密度电阻率法为主、瞬变电磁法为辅的组合方案。沿厂区及周边布设12条测线，点距2米，电极距5米。对疑似储罐区、废水处理区加密探测。

3.3 调查结果分析

综合电阻率反演剖面与电磁法视电阻率异常，圈定出3处低阻异常区：

• A区（西北角）：靠近旧储罐区，推测为苯系物泄漏形成的污染羽，低阻体延伸至地下12米，呈羽状向下游扩散。
• B区（中部污水处理池下方）：范围较小，与池体渗漏有关，污染深度约8米。
• C区（东南部排水沟附近）：发现带状低阻异常，可能与历史废水排放有关。

经后续钻探验证，异常区地下水样品中苯、甲苯、重金属浓度显著超标，与物探解释吻合。

四、水污染治理措施与效果

基于地球物理调查结果，制定分区治理方案：

1. 源头控制：移除旧储罐残留物，对A区采用抽取-处理技术，抽提地下水并地面净化。
2. 原位修复：在B区注入化学氧化剂，降解有机污染物。
3. 监测自然衰减：对C区实施长期监测，利用自然衰减作用降低风险。
4. 水力控制：在下游设置阻水帷幕，防止污染进一步扩散。

治理后经多次地球物理复测，低阻异常范围明显缩小，地下水水质监测显示污染物浓度下降60%~80%，治理效果显著。

五、结论与建议

地球物理调查可快速、经济地识别地下水污染范围与运移路径，为治理工程提供关键依据。建议在类似污染场地调查中：

• 采用多种物探方法组合，提高解译可靠性；
• 结合钻探与化学分析，建立“物探-钻探-监测”一体化调查体系；
• 将地球物理监测纳入治理效果评估，实现动态管理。

随着数据处理与反演技术发展，地球物理方法将在水污染治理中发挥更大作用，助力绿色可持续发展。