一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法技术

本发明专利技术公开了一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，包括以下步骤：确定目标场地的环境基础数据；在目标土层中采集无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样；将所获原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒，并进行冷冻干燥；之后将无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒进行电镜扫描试验；将经冷冻干燥后的无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒进行压汞实验；根据电镜扫描试验和压汞实验的成果，分析黏性土微结构变化，以评价黏性土对污染物迁移的影响。本发明专利技术的优点是:通过电镜扫描和压汞实验研究DNAPL污染前后黏性土，为掌握黏性土与有机污染物相互作用而引起的微结构演化及迁移特性变化具有重要意义。

An analysis and evaluation method for the structural evolution of DNAPL contaminated cohesive soil

【技术实现步骤摘要】
一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法
本专利技术属于环境岩土
，具体涉及一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法。
技术介绍
水土污染防治已受到了空前的关注，其中，有机物污染是最为常见的类型。土层的渗透性越好，有机物污染物越容易迁移。长三角地区的地下水位埋藏浅，浅部通常以饱和黏性土为主，天然状态下渗透性差，一般认为有机物污染主要集中在浅部10m范围内，但近年来上海地区部分工业污染场地实践表明，有机污染物尤其是重质非水相有机物（DNAPL）污染物最大迁移深度会突破20m深度，甚至击穿第④层和第⑤层，达到第⑥层超固结土顶部形成富集。黏性土的渗透特性与其微结构（孔隙大小与分布）密切相关，已有研究表明，有机污染物与黏性土层之间的复杂的物理、化学、力学作用，造成原生土的表观特征、微结构和渗透特性发生显著变化，导致黏性土塑性指标降低、团粒间形成裂缝或大孔隙通道、渗透系数加大以及“粉土化”等现象。通过土工试验虽然可以获得污染前后黏性土的常规物理力学参数，但由于土工试验精度较低，二次污染防控难度大等，无法分辨黏性土受DNAPL污染后的微结构变化。而环境领域的土壤检测仅获得黏性土受污染的程度，也无法判断受DNAPL污染后黏性土的微结构变化及其对污染物迁移的影响。因此，需要一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法弥补这些不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，该分析评价方法通过将无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒，并进行冷冻干燥；之后将无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒进行电镜扫描试验；将经冷冻干燥后的无污染黏性土粒和DNAPL污染黏性土粒进行压汞实验；根据电镜扫描试验和压汞实验的成果，分析黏性土微结构变化，以评价黏性土对污染物迁移的影响。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，其特征在于所述分析评价方法包括以下步骤：（1）确定目标场地的环境基础数据，所述环境基础数据包含环境水文地质条件和土壤、地下水环境监测结果；（2）根据所述环境基础数据，在所述目标场地内的目标土层中采集原状土样并进行快速筛查以确保采集获得无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样；（3）将所述无污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的无污染黏性土粒，将所述DNAPL污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的DNAPL污染黏性土粒，将所获得的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒放入冷冻干燥机进行冷冻干燥；（4）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行电镜扫描试验；（5）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行压汞实验；（6）根据所述电镜扫描试验和所述压汞实验的成果，分析黏性土微结构变化，以评价黏性土对污染物迁移的影响；其中，所述黏性土微结构变化是指所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒之间的电镜扫描试验成果差异和压汞实验成果差异。所述快速筛查通过采用光离子化检测器PID进行。所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒通过所述冷冻干燥机进行冷冻以使土壤中的孔隙水排出但不破坏土壤的结构。所述电镜扫描试验成果包括黏性土的颗粒形状、排列、结构及接触方式。所述压汞实验成果包括黏性土孔隙率、总注入汞量、总孔隙面积、体积密度、表观密度及压汞实验进孔体积增量与孔径曲线。步骤（6）还包括：根据所述目标场地内各个土层的所述DNAPL污染黏性土粒的电镜扫描试验成果差异和压汞实验成果差异，分析评价黏性土对污染物迁移的影响。本专利技术的优点是：该分析评价方法通过电镜扫描和压汞试验研究DNAPL污染前后黏性土，为掌握黏性土与有机污染物相互作用而引起的微结构演化及迁移特性变化具有重要意义。附图说明图1为本专利技术中利用光离子化检测器PID进行快速筛查的结果示意图；图2为本专利技术中第②层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为100倍）；图3为本专利技术中第②层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为1500倍）；图4为本专利技术中第③层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为100倍）；图5为本专利技术中第③层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为1500倍）；图6为本专利技术中第④层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为200倍）；图7为本专利技术中第④层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为1500倍）；图8为本专利技术中第⑤层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为200倍）；图9为本专利技术中第⑤层无污染原状土样（左）和氯代烃污染原状土样（右）的电镜扫描成果对比示意图（放大倍数为1500倍）；图10为本专利技术中第②层无污染原状土样和DNAPL污染原状土样的压汞试验进孔体积增量与孔径曲线图；图11为本专利技术中第③层无污染原状土样和DNAPL污染原状土样的压汞试验进孔体积增量与孔径曲线图；图12为本专利技术中第④层无污染原状土样和DNAPL污染原状土样的压汞试验进孔体积增量与孔径曲线图；图13为本专利技术中第⑤层无污染原状土样和DNAPL污染原状土样的压汞试验进孔体积增量与孔径曲线图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：实施例：本实施例具体涉及一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，该分析评价方法结合实例主要包括以下步骤：（步骤一）确定目标场地的环境基础数据，该环境基础数据包含环境水文地质条件和土壤、地下水环境监测结果。（步骤二）根据环境基础数据，在目标场地内的目标土层中采集原状土样，并利用光离子化检测器PID进行快速筛查以确保采集获得无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样；具体实例，现场原状无污染土和DNAPL污染土的取样钻孔深度为22.3m，每隔0.5m取样采用光离子化检测器PID进行快速筛查检测，如图1所示；现场所采集的第②、③、④、⑤1-1和⑤1-3层原状土样用于后续微结构试验研究，参见下表1所示，其中第④层土受污染程度最为严重。另外在本场地无污染区域还采集了原状土样，用于相关对比试验。表1现场原状污染土样DNAPL含量检测结果（步骤三）将无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，其特征在于所述分析评价方法包括以下步骤：/n（1）确定目标场地的环境基础数据，所述环境基础数据包含环境水文地质条件和土壤、地下水环境监测结果；/n（2）根据所述环境基础数据，在所述目标场地内的目标土层中采集原状土样并进行快速筛查以确保采集获得无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样；/n（3）将所述无污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的无污染黏性土粒，将所述DNAPL污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的DNAPL污染黏性土粒，将所获得的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒放入冷冻干燥机进行冷冻干燥；/n（4）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行电镜扫描试验；/n（5）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行压汞实验；/n（6）根据所述电镜扫描试验和所述压汞实验的成果，分析黏性土微结构变化，以评价黏性土对污染物迁移的影响；其中，所述黏性土微结构变化是指所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒之间的电镜扫描试验成果差异和压汞实验成果差异。/n...

【技术特征摘要】
1.一种DNAPL污染黏性土结构演化的分析评价方法，其特征在于所述分析评价方法包括以下步骤：
（1）确定目标场地的环境基础数据，所述环境基础数据包含环境水文地质条件和土壤、地下水环境监测结果；
（2）根据所述环境基础数据，在所述目标场地内的目标土层中采集原状土样并进行快速筛查以确保采集获得无污染黏性土原状土样和DNAPL污染黏性土原状土样；
（3）将所述无污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的无污染黏性土粒，将所述DNAPL污染黏性土原状土样分别切成电镜扫描试验和压汞实验要求尺寸的DNAPL污染黏性土粒，将所获得的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒放入冷冻干燥机进行冷冻干燥；
（4）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行电镜扫描试验；
（5）将经冷冻干燥后的所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒进行压汞实验；
（6）根据所述电镜扫描试验和所述压汞实验的成果，分析黏性土微结构变化，以评价黏性土对污染物迁移的影响；其中，所述黏性土微结构变化是指所述无污染黏性土粒和所述DNAPL污染黏性土粒之间的电镜扫描试验成果差异和...

【专利技术属性】
技术研发人员：许丽萍，李韬，沈超，吴育林，梁颖，
申请(专利权)人：上海勘察设计研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31