Page 209 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 张荣海等：河流入海口潮间带某工业地块石油烃污染特征及迁移规律 · 1565 ·

pollutants. The tidal effect expanded the range of TPH pollution plume. The fluctuation of groundwater level with
no long-term stable flow direction made TPHs redistribute countless times between soil and groundwater, so that its
migration law was not obvious. This study revealed to a certain extent that the long-term fluctuation of the intertidal
groundwater level caused by the tidal effect had a significant impact on the migration law of pollutants in the soil
and groundwater, which could provide a scientific guidance for the effective control and restoration of similar
contaminated sites
Key words river estuary intertidal zone; soil; groundwater; tidal effect; petroleum hydrocarbons; migration law

随着我国工业化进程加快和生产力进步，石油 金、化工等工业企业生产。地块地层自上而下为杂
制品在工业生产中得到广泛使用，由于工业企业的 填土、粉质黏土、淤泥夹薄层粉砂、粉砂、淤泥质黏
不规范储存及处置，导致土壤及地下水中出现不同 土。孔隙潜水主要赋存于杂填土和淤泥夹薄层粉
[1]
程度的石油 烃 (TPH 污染 。石油烃组分复杂，有一 砂，水位埋深 为 0.7～1.9 m。地下水流向为以研究区
)
定致癌、致畸、致突变性，并且难溶于水、难自然降 中部为分水岭，研究区西南部地下水向西南方向渗
解。一旦泄漏进入自然环境，只有少部分能通过自 流（流向西南侧某河流），研究区北侧地下水向东北
然衰减、挥发等途径被去除和转移，大部分能在自然 方向渗流（流向某江）。
环境中存留数年到数十年，对生态环境造成持续的 1.2 研究方法
[2]
影响 。在不同水文地质条件下，石油烃在土壤和地 1.2.1 水文地质特征调查
下水中运移的影响因素多变，其迁移扩散行为也更 潮间带地区受潮汐影响地下水水位波动大，利
为复杂 。 用抽水、注水等试验获取含水层参数的难度大，试验
[3]
目前，针对石油烃在土壤和地下水介质中迁移 结果可靠性差 [12] 。有研究表明，利用潮汐效应求取
]
[5
]
[4
的研究多采用土柱试验 和数值模拟 的方式，扩 含水参数可以避免抽水试验工程的复杂性，提高参
展到实际地块的相关研究主要集中在加油站地 数求解的准确性 [13] 。在研究区内布 设 4 口地下水位
块 [6-7] 、油田地块 [8 ] 以及内陆某些大型废弃工厂地 监测 点 (Z38、Z23、Z21、Z3)，在研究区外的某江江
[9]
块 ，并且已取得较多研究成果。但对位于入海口潮 堤边设置潮汐水位监测点，点位布设见 图 1，监测点
间带的石油烃污染地块，因其少有且地块地质和水 信息见 表 1。监测井的过滤管顶部和底部分别为该
文地质更为复杂，鲜见有成熟的相关研究。入海口 井稳定水位以 上 0.5 m 和井底以 上 0.5 m。根据下列
[14]
潮间带土层岩性多变，含水层与海洋直接接触，海洋 公式计算研究区含水层参数 。
{ }
0.5
水位的波动变化会引起地下水水位变化 [10] ，进而影 H(x,t) = H 0 e −x[w/(2a)] ×cos [wt − x[w/(2a)] 0.5 （1）
响污染物在土壤包气带和含水层中的迁移 [11] 。探究 （2）
w = 2π/t 0
石油烃在潮间带土壤和地下水中的分布和迁移规 −x[w/(2a)] 0.5
H x = H 0 e （3）
律，对潮间带工业地块的环境保护和污染治理具有 √
t x = x/ 2aw （4）
重要意义。 πx 2
笔者以河流入海口潮间带某工业地块为研究对 a = t 0 (lnH 0 −lnH x ) 2 （5）
象，利用地下水潮汐效应求解含水层水文地质参数， （6）
a = T/µ e = K/µ s
开展地块土壤和地下水污染特征调查，分析石油烃 式中：H(x,t 为 ) t 时刻距江 岸 x 米处地下水潮汐波幅，
在潮间带工业地块土壤和地下水中的迁移规律，探 m； 为监测点距离江岸的距离，m；H 为潮汐波幅
0
x
讨潮汐作用对工业地块土壤和地下水中石油烃分布 (潮差 的 1/2)，m； 为潮汐波动频率，min ；t 为潮汐
−1
0
w
的影响，以期为类似地块土壤和地下水污染防治及 周 期 (前 后 2 次高潮的时间差)，min；t 为滞后时间，
x
环境管理提供科学参考。 min； 为水头传导系数，m /min； 为含水层导水系
2
a
T
数，m /d； 为含水层渗透系数，m/d；µ 为含水层弹
e
2
K
1 研究区概况与研究方法
性释水系数，无量纲；µ 为单位含水层弹性释水系
s
1.1 研究区概况 数，无量纲。
以浙江南部某入海口潮间带工业地块为研究对 1.2.2 污染特征调查
象，该地块属于海积平原地貌类型，原为农田及蟹 1.2.2.1 样品采集
塘，后回填为建设工业区，历史上主要用于皮革、五 采样时间 为 202 年 6 月，依 据 HJ/T 166—2004
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