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[摘要]本文介绍了环境钻探工程的一些实际应用情况。
[关键字]环境钻探 环保勘察 环保治理
[中图分类号] [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-224-1
随着我国工业化进程的持续加快，对环境的破坏也越来越严重。国家已提出“环境和资源调查并重”的方针，将环境调查研究与资源调查研究放在同样重要的位置。
环境钻探工程作为环境调查研究的一项重要技术手段，为各项环境工作提供了有力支持。
1环境科学钻探
环境科学钻探是指专门为地球环境研究工作服务的钻探技术手段，通过钻取岩心标本，取得古地理、古气候、古环境变迁及环境污染程度等实物资料，对其进行解密和对比分析，演绎推理出地球气候与地理环境发展演变的历史。
环境科学钻探的孔深一般在500米以上，全孔取心，要求岩心取心率90%以上，岩心完整、未扰动、未受污染、代表性好。
我国对环境科学钻探技术的研究滞后于许多发达国家，通常沿用常规的岩心钻探技术，会出现采取率不足、岩心结构被扰动、岩心被冲洗液污染等问题，无法满足环境科学钻探的特殊要求。但近年来也开展了大量科研工作，取得了重大突破，如射流式取心钻具、EMP环保钻井液体系、静压式取心钻具、液压快速压入取样技术等。
90年代末以来，我国开展了内蒙古岱海湖泊科学钻探、大陆环境科学钻探工程、柴达木盆地资源环境科学钻探、青海湖国际环境钻探等环境科钻工作，取得了很多高水平的原创性研究成果，为我国地球系统科学研究、经济区域规划等提供了有力依据。
2环保勘察钻探
为了查明固体废弃物、工业废液、化工废渣、放射性废渣、油类等各种污染源对环境的污染程度、受污染区的面积及深度、污染物的分布范围等，以便进一步确定监测及治理措施，需进行环保勘察钻探施工。
环保勘察钻探的特点是钻孔数量多且按一定网格布置，但孔深一般不超过100m，孔径一般大于110mm。钻取的样品一般为受污染区的垃圾样、地下土样及水样、淤泥样等，要求样品中的气体和挥发性物质不逸散，不对样品产生二次污染，土样完整、不受扰动。
常用是钻进方法有双管双钻头干式回转钻进（孔较浅时钻泥状物质）、空心螺旋钻进（松软土层适用）、冲击回转跟管钻进、绳索取心钻进等。钻进时一般要求不使用冲洗液，必要时用清水或不产生附加污染的可生物降解的酯基冲洗液。
取样方法主要有压入法、冲击法、回转法等，在松散土层中采用压入法取样，通过钻机液压装置、将内配有清洁的塑料衬套的取样筒压入污染土层，土样容纳在塑料衬套内取出；在较硬土层中采用冲击法取样，先下入贯入式钻具或空心螺旋钻具，钻至取样深度， 停钻后在钻具中下入取样器，再用冲锤将取样器打入土层装满土样取出；在深孔完整密实土层中采用回转法取样，双管钻具钻进，外管护壁，内管取土样。
环保勘察钻探为环境监测、控制、治理工作提供了具体依据，如德国Stralsund镇油罐厂场污土勘查、华盛顿州Hanford核反应堆地下污染层勘查等工程都取得了清晰、真实、具体的资料，指导治理工作顺利完成。
3环保治理钻探
治理地下水土污染层的方法主要有水液清洗、空气抽提和解吸、生物整治、水泥封固和隔离、污水曝气处理等技术措施，这些治理措施都是以钻孔为媒介来实现的。
（1）水液清洗
在污染区施工一对或数对钻孔，向一个孔中压入清洁水，从另一个孔中抽出含污染物的水到地表进行处理。常在水中加入试剂和土壤中的重金属作用，产生溶解性的重金属离子或金属试剂络合物，然后从抽出的水液中回收重金屬。还可在泵入的水中添加无毒性、易降解的表面活性剂，以促进土壤中微量金属阳离子的解吸作用，达到更为彻底的清污。
（2）空气抽提和解吸
在水土污染层中施工钻孔，然后向孔内输送压缩空气，将土层中的污水不断抽提到地表作解污处理。同时，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解。在通入空气时还可加入一定量的NH3气，为土壤中降解菌提供氮营养，将污染物彻底分解成CO2和H2O。
（3）生物整治
在污染区施工若干钻孔，然后接入外源的降解菌，同时提供这些菌生长所需的营养，或定期由钻孔投加地下土著降解菌所需营养。
（4）水泥封固和隔离
在污染区施工一批钻孔，然后向钻孔中压入水泥浆将土壤中的重金属、放射性废物、烃类物等固定。或者建立灌浆帷幕、防渗墙以截断污染物扩散的去路，也可建立注入化学药剂的渗透性反应墙，地下污染物扩散时就被反应墙捕集，或者降低化合价位而失效。
（5）污水曝气处理
曝气深井直径为1m～6m，深度为50m～150m，向井内污水中投放活性污泥并供氧，污泥上的细菌会将污水中的有机物吸附并氧化代谢，使污水净化。
除上述外，钻探工程在滑坡、地面沉降塌陷、堤岸破坏等地质灾害防治、瓦斯抽取、核废物储埋库选址等方面也是必不可缺的。可见，环境钻探是一个极为广阔的领域，值得不断探索和分析研究。
参考文献
[1]吴光琳.欧美环境保护钻探和钻孔工程[J].西部探矿工程，1998，（1）：35-40.
[2]何远信.环境科学钻探技术研究[D].中国地质大学（北京）博士学位论文，2006：1-7.
[3]费连成，刘维鹏，白宝云.环境钻探技术的探索与实践[J].青海国土经略，2013，（1）：64-67.
[关键字]环境钻探 环保勘察 环保治理
[中图分类号] [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-224-1
随着我国工业化进程的持续加快，对环境的破坏也越来越严重。国家已提出“环境和资源调查并重”的方针，将环境调查研究与资源调查研究放在同样重要的位置。
环境钻探工程作为环境调查研究的一项重要技术手段，为各项环境工作提供了有力支持。
1环境科学钻探
环境科学钻探是指专门为地球环境研究工作服务的钻探技术手段，通过钻取岩心标本，取得古地理、古气候、古环境变迁及环境污染程度等实物资料，对其进行解密和对比分析，演绎推理出地球气候与地理环境发展演变的历史。
环境科学钻探的孔深一般在500米以上，全孔取心，要求岩心取心率90%以上，岩心完整、未扰动、未受污染、代表性好。
我国对环境科学钻探技术的研究滞后于许多发达国家，通常沿用常规的岩心钻探技术，会出现采取率不足、岩心结构被扰动、岩心被冲洗液污染等问题，无法满足环境科学钻探的特殊要求。但近年来也开展了大量科研工作，取得了重大突破，如射流式取心钻具、EMP环保钻井液体系、静压式取心钻具、液压快速压入取样技术等。
90年代末以来，我国开展了内蒙古岱海湖泊科学钻探、大陆环境科学钻探工程、柴达木盆地资源环境科学钻探、青海湖国际环境钻探等环境科钻工作，取得了很多高水平的原创性研究成果，为我国地球系统科学研究、经济区域规划等提供了有力依据。
2环保勘察钻探
为了查明固体废弃物、工业废液、化工废渣、放射性废渣、油类等各种污染源对环境的污染程度、受污染区的面积及深度、污染物的分布范围等，以便进一步确定监测及治理措施，需进行环保勘察钻探施工。
环保勘察钻探的特点是钻孔数量多且按一定网格布置，但孔深一般不超过100m，孔径一般大于110mm。钻取的样品一般为受污染区的垃圾样、地下土样及水样、淤泥样等，要求样品中的气体和挥发性物质不逸散，不对样品产生二次污染，土样完整、不受扰动。
常用是钻进方法有双管双钻头干式回转钻进（孔较浅时钻泥状物质）、空心螺旋钻进（松软土层适用）、冲击回转跟管钻进、绳索取心钻进等。钻进时一般要求不使用冲洗液，必要时用清水或不产生附加污染的可生物降解的酯基冲洗液。
取样方法主要有压入法、冲击法、回转法等，在松散土层中采用压入法取样，通过钻机液压装置、将内配有清洁的塑料衬套的取样筒压入污染土层，土样容纳在塑料衬套内取出；在较硬土层中采用冲击法取样，先下入贯入式钻具或空心螺旋钻具，钻至取样深度， 停钻后在钻具中下入取样器，再用冲锤将取样器打入土层装满土样取出；在深孔完整密实土层中采用回转法取样，双管钻具钻进，外管护壁，内管取土样。
环保勘察钻探为环境监测、控制、治理工作提供了具体依据，如德国Stralsund镇油罐厂场污土勘查、华盛顿州Hanford核反应堆地下污染层勘查等工程都取得了清晰、真实、具体的资料，指导治理工作顺利完成。
3环保治理钻探
治理地下水土污染层的方法主要有水液清洗、空气抽提和解吸、生物整治、水泥封固和隔离、污水曝气处理等技术措施，这些治理措施都是以钻孔为媒介来实现的。
（1）水液清洗
在污染区施工一对或数对钻孔，向一个孔中压入清洁水，从另一个孔中抽出含污染物的水到地表进行处理。常在水中加入试剂和土壤中的重金属作用，产生溶解性的重金属离子或金属试剂络合物，然后从抽出的水液中回收重金屬。还可在泵入的水中添加无毒性、易降解的表面活性剂，以促进土壤中微量金属阳离子的解吸作用，达到更为彻底的清污。
（2）空气抽提和解吸
在水土污染层中施工钻孔，然后向孔内输送压缩空气，将土层中的污水不断抽提到地表作解污处理。同时，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解。在通入空气时还可加入一定量的NH3气，为土壤中降解菌提供氮营养，将污染物彻底分解成CO2和H2O。
（3）生物整治
在污染区施工若干钻孔，然后接入外源的降解菌，同时提供这些菌生长所需的营养，或定期由钻孔投加地下土著降解菌所需营养。
（4）水泥封固和隔离
在污染区施工一批钻孔，然后向钻孔中压入水泥浆将土壤中的重金属、放射性废物、烃类物等固定。或者建立灌浆帷幕、防渗墙以截断污染物扩散的去路，也可建立注入化学药剂的渗透性反应墙，地下污染物扩散时就被反应墙捕集，或者降低化合价位而失效。
（5）污水曝气处理
曝气深井直径为1m～6m，深度为50m～150m，向井内污水中投放活性污泥并供氧，污泥上的细菌会将污水中的有机物吸附并氧化代谢，使污水净化。
除上述外，钻探工程在滑坡、地面沉降塌陷、堤岸破坏等地质灾害防治、瓦斯抽取、核废物储埋库选址等方面也是必不可缺的。可见，环境钻探是一个极为广阔的领域，值得不断探索和分析研究。
参考文献
[1]吴光琳.欧美环境保护钻探和钻孔工程[J].西部探矿工程，1998，（1）：35-40.
[2]何远信.环境科学钻探技术研究[D].中国地质大学（北京）博士学位论文，2006：1-7.
[3]费连成，刘维鹏，白宝云.环境钻探技术的探索与实践[J].青海国土经略，2013，（1）：64-67.