賽盈地脈|甘肅白銀農田重金屬調查案例

一、方案介紹

測試區域位於白銀汙染場址西北處,場址型別屬於大範圍重金屬土壤汙染場址,本次地球物理探測範圍約5000平方米,試驗區域如下圖1-1所示。本實驗場區將同時施測高密度電阻率法和感應電磁法,以評估物探技術對大面積重金屬土壤汙染場址的適用性及劃分場地汙染分佈。同時結合已有開挖鑽探及XRF篩測等資料,可驗證模場土壤汙染區域性電性特徵與深度變化趨勢,並以物探成果具體影像描繪地下汙染及地層現況,進而準確評估土壤汙染深度與高濃度重金屬土壤汙染區域,為後期施工提供可靠資訊。

白銀市場區探測範圍約為5000平方米,規劃先進行全面網格化的感應電磁法調查,再配合網格化的高密度地電阻法,來評估物探技術在重金屬土壤汙染場址的適用性。本場址屬於重金屬土壤汙染場址,根據背景資料,評估平均汙染深度為0。5~2米,探測掩埋物分佈範圍用感應電磁法最快,適用於快速全面性普查,具有調查快速且準確性高的優勢,特別是對於導電性高且與原土電性差異大的汙染土壤。垂向的實際深度與掩埋物特性判定則透過高密度電阻率法或鑽探取樣分析,探測配置與數量如圖2-1與表2-1所示,現場工作照片如圖2-2所示。

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二、調查方法

專案探測中使用了感應電磁法與高密

電磁法。

現場工作照片

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三、成果展示

感應電磁法成果

依據探測結果顯示,成果圖中色階以紅色系代表高導電度(低電阻率),而藍紫色系則屬於低導電度範圍(高電阻率),在(a)綜合導電度分佈圖中,整體導電度偏高,評估大於數值1的高導電率地層,涵蓋整個調查區域,評估0~2米內均有重金屬土壤汙染分佈,其中在場址西側有明顯高導電率地層分佈,呈現大於30 mS/m的紅色色階,推測為較深層的重金屬汙染土壤區域;在(b)綜合磁化率分佈圖中,磁化率代表外加磁場後物體受到磁化的程,特別是土壤中含有極高強磁性來源物體,如鐵、鎳、銅、鋅、鎘等,結果顯示整體磁化率偏高,屬於高磁化率地層,大於數值0。4的紅色地層,推測為嚴重重金屬土壤汙染分佈區域。

綜合多頻率感應電磁探測儀成果表明,由於場址屬於有大量重金屬分佈的土壤,且高濃度的重金屬土壤有較強的磁化率特性,EM調查具有快速調查出電性差異明顯的重金屬土壤汙染分佈能力。可依據不同汙染土壤特性與廢棄物掩埋狀況,規劃間距網格密度,每日調查工作效率約1萬~2萬平方米,協助探明高濃度汙染土壤區域,提供後續土壤修復參考資訊。

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高密度地電阻法成果

綜合12條高密度電阻率法探測結果,顯示正常原土的電阻率與汙染土壤有明顯差別,平均重金屬汙染土壤深度約1。2~1。8米,並可將重金屬汙染土壤深度描繪於成果圖中。分析汙染土壤電阻率範圍約在10~80 Ohm-m,但不建議應用電阻率去辨識高濃度重金屬汙染土壤,仍需足夠數量的取樣分析來證明。例如在CX-2測線的取樣點S-02(非常嚴重),但卻不是最低電阻率,顯示其砂質滲透性較大,因為重金屬容易隨雨水滲流到深層,致使粗砂與重金屬汙染土壤呈現汙染綜合效應,進而影響電阻率稍高。

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四、結論

3D成果圖及切面圖

將高密度電阻率法CX1~CX12測線的電阻率結果建立三維模型,可獲得全區的3D高密度電阻率成果圖,3D成果如圖4-15所示,3D等深度切面成果如圖4-16~圖4-17所示,推測整體淺層均為低電阻率地層,同時經分析50 Ohm-m-80 Ohm-m以下的3D低電阻率分佈區域,低電阻率分佈成果與感應電磁法成果基本吻合,大範圍且深度較深的重金屬汙染土壤主要分佈於場址西側,3D成果呈現往下延伸的電阻特性,分析平均深度約在1。2~1。8米,甚至區域性低阻深度達到2。2~2。5米,評估場址西側土壤重金屬汙染深度較深,XRF取樣點S02即位於此處(位於CX2測線65米),在深度1公尺XRF測量值仍非常高,後續建儀可於場地西側採集較深的土壤樣本對比。

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