广州市番禺区某地块环境污染问题地质和水文地质调查研究与探讨

黄蔚阁

（广东省有色矿山地质灾害防治中心，广东 广州 510080）

1 项目概况

广州市番禺某地块原为某热镀锌厂有限公司所使用，于1999年建厂，2010年关闭，厂区地块总占地面积为14121.4m2。主要从事热镀锌加工，属于金属表面处理及热处理加工行业，年产热浸镀锌铁件3000吨。由于该企业关停时间较长，原厂区的生产设备及污水处理设施等已拆除，番禺区环保局于2018年08月22日针对该地块内现存沙井进行了水样监测，发现现场部分区域存在污染问题。为查明地块地层分布特征及地下水补径排条件，为后续污染修复提供技术支撑，需对该地块开展地质与水文地质调查工作[1]。

2 调查目的

本次地质和水文地质调查的主要目的是查明调查区范围内岩土体类型、地层岩性分布、地下水类型、含水层和隔水层及其结构组成、地下水补给径流排泄条件、渗流场概况，获取关键水文地质参数。

3 调查任务

（1）根据相关技术规范要求，开展调查区地质和水文地质调查工作设计，编制地质和水文地质调查工作方案。

（2）组织专业测量技术人员开展1∶1000地形图测量工作、勘探孔孔位放测及复测工作。

（3）组织开展勘探孔施工，并及时开展岩芯编录工作，分析调查区内岩土体类型，地层岩性分布。

（4）开展水文地质勘探孔建井工作，建井工作完成后开展建井后洗井、地下水水位监测工作。

（5）建井工作完成后，选取部分井孔或地点进行水文地质试验，获取水文地质参数。

（6）开展数据分析整理工作，综合分析场地内地下水类型、含水层和隔水层及其结构组成、场地内地下水补给径流排泄条件、场地内渗流场概况。

（7）编制地质和水文地质调查报告、编绘附图（水文地质图、水文地质剖面图等）等文件。

4 调查主要工作方法

（1）地表地质调查：根据调查区内地形地貌，人类工程活动分布，结合场地特征，合理布置钻探位置。

（2）地质钻探：查明岩土体岩性、厚度及各岩土体理化性质，为后续监测工作开展提供依据与技术支撑。

（3）水文地质钻探：用于水文地质建井，便于地下水采样监测，同时开展水文地质试验、地下水动态监测，为后续地下水监测工作开展提供依据及技术支撑。

（4）水文地质试验：结合调查区水文地质概况，合理选择水文地质试验方法，获取关键水文地质参数，为分析场地内地下水渗流场提供数据支撑。

（5）地下水动态监测。开展地下水水位监测，结合水文地质钻探、水文地质试验，绘制调查区地下水水位等值线图，分析判断调查区地下水渗流场流向。

5 调查工作成果

5.1 地表地质调查工作

钻机进场施工前，调查组对调查区及周边开展野外地质调查工作，调查区为人工工程活动区域，地势北高南低，区内北侧出露填土、东新高速桥下出露建筑垃圾，其他区域地表以混凝土覆盖为主，调查区及周边仅南侧存在一条河涌，无其他地表水源，人类用水及降雨多以地下管道排入该河涌。

5.2 钻探工作成果

本次调查共设计23个水文地质勘探孔。根据调查区内所有勘探孔揭露岩土层情况，调查区内岩土层共分为：填土、原状土2类。其中，填土主要为素填土和建筑垃圾两个亚层，原状土分为：残积土（砂质黏性土）和强风化花岗岩两个亚层。各个分层统计简述如下：

（1）填土。①素填土：杂色，稍湿，可塑，主要有粘性土夹杂少量碎石、中粗砂等组成，无异味。所有勘探孔均有揭露；其顶板埋深0.00m～3.00m，底板埋深1.10m～6.00m，顶板高程5.75m～25.68m，底板高程4.14m～21.68m，层厚1.10m～6.00m，平均层厚约3.20m。②建筑垃圾：杂色，稍湿，松散，主要由混凝土块、碎石子夹杂粘性土组成，无异味，主要位于S39东新高速公路高架桥下（为回填土）；仅SZK6-1、SZK5-2、SZK5-2-1有揭露，其顶板埋深0.00m，底板埋深2.00m～3.00m，顶板高程8.75m～11.02m，底板高程5.75m～-8.81m，层厚2.00m～3.00m，平均层厚约2.60m。

（2）残积土（砂质黏性土）。黄褐色、红棕色，稍湿，硬塑，主要有粘性土夹杂粉砂、石英、长石颗粒组成，无异味，所有勘探孔均有揭露；其顶板埋深1.10m～6.00m，底板埋深5.50m～20.50m；顶板高程4.14m～21.68m，底板高程-8.65m～13.68m，层厚2.50m～16.50m，平均层厚约5.08m。

（3）强风化花岗岩。块状构造，中粒花岗结构，岩芯较破碎，矿物成分以石英、长石为主，节理裂隙发育一般，仅SZK4-2，SZK4-4有揭露；其顶板埋深5.90m～20.50m，底板埋深6.80m～21.00m；顶板高程-8.65m～2.46m，底板高程-9.15m～1.56m，层厚0.50m～0.90m，平均层厚约0.70m。

综上所述，场地填土层广泛分布于调查区内，其中建筑垃圾仅分布于东新高速桥下；残积土广泛分布于调查区内，花岗岩层本次钻孔揭露较少，不做评述。

6 水文地质调查成果

6.1 调查区地下水类型

根据地质勘探孔和水文地质勘探孔揭露的岩土层情况、地下水水位监测以及水文地质试验成果综合分析，区内地下水类型分为松散岩类孔隙水和块状岩类裂隙水，松散岩类孔隙水主要赋存于地表的素填土、建筑垃圾层和残积土（砂质黏性土）层；块状岩类裂隙水主要赋存于残积土下覆的强风化花岗岩层。

6.2 调查区内含水层及隔水层

调查区地层较为简单，浅层为人工填土（素填土、杂填土），其次原状土为残积土，含水层分为四类，分别为素填土层、建筑垃圾层、残积土（砂质黏性土）层和强风化花岗岩层；各个钻孔对应含水层见图1～3，具体分述如下。

（1）松散岩类孔隙水。①素填土孔隙含水层：广泛分布于调查区内，各孔均有揭露，为潜水，富水性一般。该含水层主要受大气降雨补给，水文季节性变化明显。②建筑垃圾孔隙含水层：在调查区内主要分布在东新高速桥下，该处为后期建地下排水管道填埋，区内仅SZK5-2、SZK5-2-1、SZK6-1钻孔均有揭露，呈连片分布，为潜水，富水性较强。该含水层主要受大气降雨补给，水文季节性变化明显。③残积土（砂质黏性土）层：在调查区内广泛分布，区内各个钻孔均有揭露，承压～半承压水，富水性较弱。该含水层主要受上部含水层和大气降雨补给，水文季节性变化明显。

（2）块状岩类裂隙水。仅在SZK2-4及SZK4-4揭露，该含水层主要受上部地下水补给，本次调查仅有两孔揭露，不做论述。

6.3 地下水补给

根据现场调查，结合图1～4综合分析可知：

图1 4线水文地质剖面图

调查区内北高南低，调查区及周边内无自然地表水体，仅南侧有一条河涌，为水文地质排泄边界，区内人类工程活动较为频繁，仅区外北侧、区内树木生长区及东新高速桥下见填土出露，其他区域均为混凝土覆盖，居民生活用水均经地下排水系统排出（基本不会下渗补给地下水），因此，判断工作区地下水补给主要来源为大气降雨，因地表硬化及排水系统，仅少量入渗补给；其次为调查区外北侧地势相对高处的少量地下水向区内径流补给，因局部微地貌变化原因，调查区东西侧少量地下水也会径流补给调查区。综合分析，地下水受污染区域均在调查区范围内，其主要受大气降雨补给、其次为北侧地下水径流补给，另局部受调查区内东西侧少量地下水径流补给。

图2 5线水文地质剖面图

图3 6线水文地质剖面图

图4 工作区地下水水文高程等水位图

6.4 地下水径流

根据调查区整体地形地貌及地下水水位高程等水位线图分析可知，整体上，调查区内地势整体北高南低，调查区内第四系松散岩类孔隙水主要由北向南径流，调查区东西侧少量地下水径流至调查区内后由北向南径流至南侧河涌。综合分析，调查区内受污染区域地下水为由北向南径流，基本不会向东西两侧径流。

6.5 地下水排泄

调查区内第四系松散岩类孔隙水排泄途径主要为：蒸发和径流排泄至调查区南侧河涌。

7 结论及建议

7.1 结论

（1）含水层分布特征。调查区含水层主要为素填土、建筑垃圾层、残积土层以及花岗岩层，其中素填土、建筑垃圾层、残积土层为松散岩类孔隙水；素填土及残积土松散岩类孔隙水在调查区内广泛分布，建筑垃圾松散岩类孔隙水仅在调查区内S39东新高速公路高架桥下，块状岩类裂隙水主要赋存于残积土层下覆的花岗岩层中，区内广泛分布。

（2）地下水补给。调查区内地下水含水层主要受大气降水补给，区内大部分区域地表为混凝土覆盖，结合地下水等值线及地形地貌可知，调查区地下水主要由北向南补给，其次为周边两侧同时向调查区补给。

（3）地下水径流。调查区内地势整体北高南低，第四系松散岩类孔隙水主要由北向南径流，调查区东西侧少量地下水径流至调查区内后由北向南径流至南侧河涌，区内地下水向区外补给径流的可能性较小。

（4）地下水排泄。调查区内第四系松散岩类孔隙水排泄途径主要为蒸发。

7.2 建议

本次地质和水文地质调查是在40×40m精度基础上开展的，如需进一步查明受污染区域地下水补给径流排泄条件、渗流场概况，判断其是否影响周边环境，需开展进一步详查。