地球物理方法在环境监测中的应用现状

1、地球物理方法在环境监测中的应用现状地球物理方法在环境监测中的应用现状引言最早的研究是始于美国，1985年，美国勘探地球物理学家协会(SEG)首次将环境地球物理作为一个单独科目统计年度工作量，是环境地球物理的奠基年。1988年，美国犹他大学S.H.ard教授首开环境地球物理课程，并在1990年出版了由他主编的里程碑式的著作-?土工和环境地球物理?，继而于1992年在SAGEEP年会上成立了环境和工程地球物理协会(EEGS)。1我国环境地球物理的开展现状我国环境地球物理学目前还处于初期起步阶段，进展缓慢。在环境污染监测中的应用不多，而在兴隆国家，地球物理方法应用在环境监测与治理中的成果显著。我们应

2、引进国外的技术与经历来开展我国的环境地球物理，为解决当前严峻的环境问题作出努力。2地球物理方法在环境监测中的优势当前，环境污染监测是在污染区本体上采样，进展检测来确定污染的浓度及程度，而用环境监测方法尚不能确定污染区的位置，污染范围及途径。例如：用传统的监测方法来判断一个工程是否会污染地下水，需要在水源地上游打一口深井，左右各一口，下游两口，然后取水样进展检测，这种传统方法的技术和人员本钱很高，而且无法准确确实定污染区的范围。用地球物理方法来解决这些问题比用传统监测技术具有更大的优势，因为地球物理方法具有本钱低、快速、准确度高，无损检测，并且无二次污染等优点。3地球物理方法在环境监测中的应用现

3、状在空气污染的监测方面，地球物理方法目前应用较少。1995年，崔林沛2提到有研究者用X荧光分析监测煤中的硫含量，防止煤炭燃烧后产生的硫化物污染空气；用中子活化分析石油中的痕量元素，降低排放到空气中有毒物质的污染程度。2000年，葛双成3提到成都理工大学利用中子活化分析测定燃煤热电厂排放废气中有害物质对空气的影响；国外还有利用活化分析和能谱测量发现了三种用中子活化法未能测到的石油燃烧产物一。2022年，杜良法4文中提到用磁法监测含在大气降尘和浮尘污染物中的磁性颗粒重金属粉尘，目的是为了追踪污染颗粒的行踪和探寻污染源。水环境地球物理常用的方法有电阻率法、激发极化法、探地雷达、电磁法、浅层地震法、放

4、射性法。实际工作中，要针对不同的污染调查目的，根据其物理、化学性质的变化特征，选用不同的地球物理方法。地下水的污染物来源于各个行业的废水和废弃物的无处理排放，农药、化肥等有机污染物的渗入，生活垃圾腐烂变质产生的有害有毒液体的渗入，生活污水的排放，石油管道的泄露等；由于地下矿物资源的乱开采，使得地下水位下降、海水入侵，地下裂缝、溶洞等的出现也是造成地下水污染的原因。探究地下水的污染范围，深度，受污染水的流向等问题是解决和治理水污染的前提条件。地下水中的无机污染物，如金属、硝酸盐离子与氯离子，它们与地下水形成了良好的导电溶液，由于它们的导电性好，有利于用电阻率法进展探测。地球物理方法应用在地表水方

5、面最成果的案例是1986年的西湖换水6。近些年也对受污染水的置换越来越多，污染水置换的目的是改良水质，恢复以前生物种群的生活环境，维持当地的生态平衡。可以利用电阻率法对污染水的置换进展跟踪动态监测，指导换水工作的进度。卫星监测大面积水体溢油污染已应用多年5，主要方法有：可见光遥感和激光雷达。对于遥感检测技术，由于海水、油膜对太阳光的反射率不同，海水的光谱反射率在蓝光0.30.45微米光谱段出现最大值，所以在遥感探测中，以蓝光光谱段为探测窗口；对于激光雷达，由于石油中以多环芳香族碳氢化合物为主，这些化合物大多属于荧光基质，利用装有荧光谱仪的机载激光雷达，可快捷的监测溢油的分布范围。对于土壤污染的

6、监测同样可以用地球物理方法8。目前提到的航空测法，地面电法和地质雷达是圈定盐碱化范围和深度的有效方法；由于土壤盐碱化使土壤视电阻率变高，国外研制一种新的专用航电系统-SAGAP，可高分辨探测地表土的视电阻率。固体废物主要来源于工业固体废物、危险废物和城市生活垃圾等。我国城市垃圾主要被搜集送往处理厂进展燃烧、堆肥和卫生填埋，截止到2022年，我国垃圾处理厂仅567座，远不能处理日剧增长的垃圾，大多数垃圾都被选择简单的填埋。而这些城市废弃物存放场选址和监测也成为环境地球物理近期优先工作领域。在实际应用中，物探方法较广泛的应用到核废料的选址。目前国外研究比较适宜填埋核废料的地质体是盐丘和结晶岩体9，

7、因为利用盐穴进展核废料的埋藏具有费用低、容量大、占地少、致密性和抗泄露性高等优点，是一种可以推广应用的核废料处理新方法。在选址过程中，第一步，是用地震反射或者折射法、电阻率测深法或者剖面法来探测盐层的深度、厚度、划定盐层位置；第二步，在地质选区方面，需要进展盐岩地质和选区评价，优选盐层埋深大、盐层厚、远离人口密集区地下盐体。第三步，研究盐体的内部构造，包括盐体的含杂质质量、孔隙度、含水性及裂隙的发育程度。没有裂隙的盐体不会产生明显的反射，电阻率高而衰减小，因此，衰减孝反射少的盐体更始于储存核废料。垃圾被简单就地掩埋后，场地便停顿使用。当要重新利用该场地时，那么需要圈定出垃圾的分布范围和顶部、底

8、部的深度以及转化物的动态变化规律，以便加以清理地下污染物。使用的地球物理方法有：电法、电磁法、磁法、地质雷达、测温以及浅层地震法等多种方法。这些方法主要应用在：地震折射法查明垃圾填埋的深度、厚度和横向范围；电测法查明垃圾腐烂产生的有机液体的运移及其污染范围；磁法查明固体废物和工业肥料中的含铁磁性物质，利用磁异常监测污染物的埋藏位置；当生活垃圾、工业废料与周围的地层介质的密度存在很大差异时，利用重力异常可圈定垃圾填埋的场地。在我国抗战时期及随后的军事活动中，掩埋过大批的武器弹药，这些武器在地下经过长期腐蚀，释放有毒物质，不仅对周围土壤及地下水造成污染，还会对附近居民造成伤害。由于弹药武器大多都是金属，对于大面积的弹药武器埋藏地，可以用地球物理方法中的电磁法，重力法等探测，及早查明掩埋位置，进展挖掘、销毁。2000年，葛双成3文中提到1986年原苏联切尔诺贝利核电站事故发生后，立即用航空能普法进展大区域快速监测，及时理解每天的污染扩散范围和方向。物探方法还用在氡气灾害的监测，由于铀可以衰变为氡，在监测氡气时应首先利用航空能谱测量圈出铀异常区。4结语2022年，赵章元等10总结到：我国目前所有涉