场地表征调查工具指南表
工具列表 |
描述 |
| 地球物理 | |
| 地表地球物理 | |
| 1. 地扫雷达 | 根据电介质特性层间的电磁脉冲反射来定位地质成分 |
| 2. 高分辨率地震波反射 | 通过地震波的反射对地层进行深度剖析 |
| 3. 地震波折射 | 地震波折射用于岩性层的二维解释 |
| 4. 电阻率层析成像 | 通过电阻率基于地面的变化指示大范围尺度的岩性变化 |
| 5. 电磁导电率 | 通过电磁导电率中映射横向材料变化以识别广泛尺度范围内的地质特征变化或导电的羽流 |
| 井下测试 | |
| 1. 磁测电阻率 | 通过磁阻电阻率来映射断裂或松散介质中的优势地下水传导通路 |
| 2. 感应电阻率（井下电导率测量记录） | 进行电阻率的感应测量，以进行对比、识别岩性和水的变化 |
| 3. 电阻率 | 根据电磁导电率和孔隙水的电导率表征岩性 |
| 4. 地面穿透雷达跨井层析成像 | 当表面探地雷达不起作用时使用 |
| 5. 光学成像 | 识别岩层裂缝和孔洞，通过可视化图像提供岩性信息 |
| 6. 声成像 | 利用声脉冲反射测量井眼的特征，揭示断裂等岩性信息 |
| 7. 自然伽马射线测量 | 通过探测矿物的伽马辐射识别岩性和地层间的关联 |
| 8. 中子（孔隙度）测量 | 发射出的中子与氢原子发生碰撞，可以推断出孔隙度和含水量。 |
| 9. 核磁共振测量 | 核磁共振信号与水含量成线性比例关系，可以用来测定孔隙度 |
| 10. 井径测量 | 随测量臂伸出，可检测裂缝、测量套管深度和直径。 |
| 11. 温度剖面分布测量 | 用温度分布描绘地下水井间的地下水运动 |
| 12. 全波段地震波测量 | 通过测量穿孔之间的全地震波定量测量材料特性 |
| 水力测试 | |
| 单井试验 | |
| 1. 膨胀阻隔器测量 | 隔离井筛段进行代表性数据的测试或取样 |
| 2. 柔性衬套地下水测量 | 进行地下水传导率(T,K)的剖面测量 |
| 3. 稀释法测量 | 根据井中示踪剂的稀释度来确定达西流量 |
| 4. 流量计量 | 确定钻孔的流入和流出 |
| 5. 井间示踪剂测试 | 通过释放示踪剂，根据其在非水相流体中的分配来表征非水相流体的量 |
| 6. 抽水实验 | 通过抽水及井地下水恢复速率来测T,K值 |
| 7.微水测试 | 监测井头变化和井水位恢复率来测量T值 |
| 8. 恒定压头阶式测试 | 在恒定压头情况下用抽水试验来测定T值 |
| 跨钻孔试验 | |
| 1. 示踪剂测试 | 通过添加示踪剂来获得达西流量和平均地下水流速 |
| 2. 水力断层扫描 | 运行一系列抽水试验并获得在大量监测点的压力变化; 使用模型来查找最适合的K值 |
| 3. 抽水试验 | 通过抽水及井地下水恢复速率来测T,K值 |
| 4. 微水试验 | 监测井头变化和井水位恢复率来测量T值 |
| 蒸气和土壤气体取样 | |
| 1. 被动土壤气体测量 | 可以针对挥发性有机化合物、半挥发性有机物广泛识别源区和蒸气入侵途径，跟踪污染地下水和污染物横向范围划定 |
| 2. 主动土壤气体调查 | 应用真空抽取采样区域的挥发性有机物（VOC） |
| 固体采样和分析方法 | |
| 固体采样方法 | |
| 1. 对开式采样器 | 对开式采样器通过空心螺旋钻或直推式钻机将采样器钻进采集土样；通常用液压锤驱动，并且能够进行标准贯入试验 |
| 2. 单层管式取土器 | 对于粘性土层最合适的采样器。可以用于空心螺旋钻或直推式土壤取样钻机 |
| 3. 双层管取样器 | 外套管可以保护钻孔壁，防止崩塌。可以获得连续性的土芯样 |
| 4. 岩石取芯器 | 获得基岩岩芯样本 |
| 固体采样评估和实测方法 | |
| 1. 岩芯剖面测量 | 记录钻井中取出的岩芯岩性和异质性 |
| 2. 采收率/岩石质量指标 | 根据岩芯采收率鉴别岩体的品质。低采收率表明高渗透性区域 |
| 3. 污染物分析 | 通过实验室或者携带式仪器分析污染物 |
| 4. 地球化学的构成和矿物学 | 地球化学信息 |
| 5. 分子和微生物判断分析 | 土著微生物菌群研究 |
| 钻机推入调查（原位） | |
| 1. 液压分析工具（HPT） | 通过装有注射口的直推式探测针将水注入土层并且测量注射所需要的压强。提供压强记录用于表征岩性和水文地层情况，从而确定运移路径 |
| 2. 导电性记录（EC） | 通过冲击锤把通电的电极推进土层中，测量结果电压，从而推算岩性和渗透性 |
| 3. 锥贯入度测试（CPT） | 通过卡车的自重用液压锤把一个锥杆以稳定的速率推进到土层中来测量贯穿阻力，摩擦力，和孔隙压力。土壤性质被记录下来，并且能估算水力传导系数。 |
| 4. 膜界面探针（MIP） | 通过直推式钻机推进的挥发性有机物（VOC）筛查工具通过载气将地层中的挥发性有机物（VOC）吹扫到探测器中并给出实时半定量测量数据 |
| 5. 激光诱感荧光（LIF） | 通过直推式钻机推进，这个技术通过用激光诱导多环芳香烃（PAH）物质的荧光，并且把光传输到探测系统进行定量分析。能够测量并且描绘非水相液体（NAPL）的分布 |
| 6. 水喷射测试 （Hydrosparge） | 与锥贯穿实验的探针集成，一起被推入至地下水，进行采样，并用载气使挥发性有机物（VOC）从水样脱离，并在地表探测化学物质 |
| 7.原位推入式摄像机 | 与锥贯穿实验的探针集成，微型成像摄影机可以照亮接触的土壤。能够直接显示非水相液体的存在并描绘地层 |
| 8. 拉曼光谱 | 与激光诱导荧光类似，但是使用更长的红外线激光激发污染物的能态。在光的曝露下，化合物分子显示出有独特震动指纹光谱的散射光用来表征 |
| 9. 共溶剂注射/提取试验 | 依次加入示踪剂与酒精到有非水相液体（NAPL）污染的土层中来使其溶解并移动。对比非水相液体，酒精，和示踪剂的提取结果浓度通过质量平衡来决定重质非水相液体的存在 |
| 10. Targost TarGOST® | 针对煤焦油类污染物设计的激光诱导荧光工具 |
| 11. 染色激光诱导荧光 | 即使在没有足够荧光团或多环芳香烃（PAH）情况下，注射荧光疏水性染料能确保重质非水相液体发光。对氯化溶剂敏感 |
| 地下水取样 | |
| 单一层级地下水取样&剖析 | |
| 1. 地下水采样工具 | 采样井筛段被分隔开的地下水采样工具能在场地通过直推钻机临时安装，同时能用来进行微水测试。采样工具可以被安装在单个或多个深度层次来剖析地下水在深度上的分布 |
| 2. Waterloo高阶取样系统 | 直推地下水剖析工具可以在多个离散深度获取低流量地下水样。同时可以获得水力数据 |
| 3. 抓取式地下水取样器 | 可以减少对地下水样本质量影响扰动的被动式地下水采样 |
| 4. 累积吸附式取样器 | 依靠扩散和吸附使样本累积到取样器中的被动式取样设备。适合挥发性有机物VOC和半挥发性有机物SVOC |
| 5. 膜扩散式取样器 | 依靠地下水流经井筛段和溶解的化学品通过聚乙烯薄膜的均衡扩散进行样品的积累 |
| 6. FLUTe系统 | 通过夹附在衬套上的活性炭对有机污染物的吸附，绘制污染物在孔隙空间和钻壁裂痕中的分布 |
| 7. 被动式通量采样 | 用具有吸附性的渗透介质被动地截取污染的地下水并释放示踪剂。在一定的停留时间后，取回吸附性介质和剩下的示踪剂来测污染物和地下水流量 |
| 8. Hydropunch原位取样工具 | 一种不锈钢和聚四氟乙烯的通过小口径推进管收集井筛段地下水样的取样工具 |
| 9. 其它地下水取样泵 | 低流量地下水洗井取样泵与其他取样设备 |
| 多深度层级取样 | |
| 1. Wesbay系统 | 有封隔器隔离不同流区的多层级模快化取样系统 |
| 2. Solinst 系统 | 有封隔器隔离不同的采样流区，取样口在不同深度进行多层级取样的永久式模快化取样系统 |
| 3. FLUTe系统 | 连续延伸进入钻孔的氨基甲酸乙酯附着的灵活尼龙织物管道。用来密封钻井壁和衬垫之间空隙，进行多层级的地下水取样 |
| 4. CMT 连续性多通道管路系统 | 系统装有多个管路通道并改进为不同深度开口进样的采样系统 |
| DNAPL 重质非水相液体 | |
| 1. FLUTe 非水相液体调查系统 | 有疏水阀覆盖层的柔性衬砌地下技术系统会被非水相液体（NAPL）污染；可提供非水相液体（NAPL）的分布深度 |
| 2. 染色技术 | 通过加入疏水染料可以提供直观的非水相液体（NAPL）在土壤中和水中的视觉观察 |
| 3. 紫外荧光技术 | 通过紫外线可以侦测到土壤标本的荧光，即说明非水相液体(NAPL)中有多环芳烃(pah)或者其他荧光物质 |
| 4. 非水相液体界面面探测器 | 井下探测器通过探测油/水的接触面可用来计量非水相液体(NAPL)的深度 |
| 污染物筛查工具 | |
| 1. 薄膜界面探头（MIP） | 通过直推式钻机推进的挥发性有机物（VOC）筛查工具通过载气将地层中的VOC吹扫到检测器中并给出实时半定量测量数据 |
| 2. 背景荧光剂分析 | 在不同形态发出荧光的有机化合物可以被识别，并且会与浓度形成一定比例关系。同时也可以用来表征水力关联。 |
| 3. 比色法筛查 | 结合对水样的吹扫和比色检测管可以测量氯化物VOC的总量和样品的估计浓度 |
| 4. 铁离子质谱检测器 | 对现场样品直接进行挥发性有机物(VOC)的分析而不需要色谱柱分离 |
| 5. 有机物气体分析仪 | 在土壤采样器的顶空或者岩芯样本的空隙部分可以测量蒸气的浓度，从而反映出非水相液体（NAPL）的存在 |
| 环境分子分析技术 | |
| 微生物分析 | |
| 1. 荧光原位杂交技术（FISH） | 该生物检测方法可以用来视觉化和量数化一个生态环境内的微生物的种类或者物群以及相对的活动。 |
| 2.特定化合物同位素分析 （CSIA） | 用来直接检测单独的污染物，从而了解它们原始的同位素成分以及经历过怎样的降解过程。 |
| 3. 酶活性探头（EAPs） | 这些化学物质是用来检测和量化环境样品内微生物的某些特定活动。酶活性探针（EAP）能检测到污染物的代替物的转化，从而达到对微生物降解能力的量化。 |
| 4. DNA微阵列 | 提供对微生物群落多样性和成分的综合评估，依靠针对16S rRNA的检测。 |
| 5. 微生物指纹图谱 | 可提供微生物群落的组成信息，识别微生物群落的个体，以及含水层可发生的新陈代谢活动。 |
| 6. 聚合酶链反应(PCR) | 检测对某种污染物降解有作用的微生物或目标基因 |
| 7. 定量聚合酶链反应(q-PCR) | 量化特定微生物的丰度和活性，或者是污染地微生物降解路径的标记基因。 |
| 8. 稳定同位素探针(SIP) | 将微生物群体暴露在一个同位素标记的基底（如污染物），并且可以通过探测生物标记分子里的重同位素来反映微生物的新陈代谢（生物衰落性） |
| 现场实验分析 | |
| 1. 移动实验室 | 这些包括吹扫－捕集 (P&T) 气相色谱、气谱联用等实验室设备 |
| 2. 便携气相色谱 | 带有用于卤素或者碳水化合物检测器的便携式气相色谱可以用来对场地进行筛查、对污染物浓度半定量和定量 |
| 3. 便携式气/质联用 | 便携式气相色谱/质谱联用仪可以用来对实地进行筛选、半计量和计量结果 |
