基于电磁感应法的污染土快速检测方法及其测线布置结构与流程

本发明属于岩土工程检测技术领域，具体涉及一种基于电磁感应法的污染土快速检测方法及其测线布置结构。

背景技术：

现今制造业规模不断扩大，城市化水平不断提高，社会经济得到了蓬勃发展。但是在科技水平发展，人民生活水平提高的同时，环境污染却日益严重，给生态系统造成了严重的破坏，影响了人类的生活质量、身体健康和生活活动，并且引起了一系列的社会问题，制约了经济的发展。在各大污染问题中，土地污染也成为较为严峻的问题，其中出现最多的、危害最大的种类有重金属、石油烃、持久性有机污染物、其他工业化学品、富营养的废弃物、放射性元素和致病生物等。对于被污染的土壤和场地，要即时做出分析与评价，应用检测技术对污染区进行探测，做好评估、治理和重新开发利用的工作。

现阶段国内关于污染土的检测技术手段仍然较为单一，主要依靠钻孔取样进行实验室分析来确定污染土的污染程度及大致范围，然而，钻孔取样分析的方法仅能体现单点位置的污染土信息，采集、分析周期较长，成本较高，且数量有限，不具有代表性，有以点概面之嫌。目前，也有一些单位采用传统二维高密度电法、电阻率CT法、地质雷达法等布设多条测线进行污染土的检测，再对多条检测剖面数据进行对比分析，确定污染物的分布范围，但由于剖面数量有限，最终测试结果也仅反映了剖面处的情况，缺乏代表性，且实施周期较长。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于电磁感应法的污染土快速检测方法及其测线布置结构，该检测方法通过在污染区域及其外围的未污染区域以适当间隔预设布置若干测点，并利用电磁感应法采集仪依序采集各测点上的电导率数据和相位数据，以判断污染物平面分布范围。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种基于电磁感应法的污染土快速检测方法，其特征在于所述检测方法包括以下步骤：在污染区域及其外围的未污染区域间隔预设布置若干测点；利用电磁感应法采集仪沿布置的各所述测点采集电导率数据和相位数据；对所采集到的电导率数据和相位数据进行插值处理，绘制相应的电导率等值线平面图以及相位等值线平面图；将分别位于所述污染区域内和所述未污染区域内的所述测点的电导率数据和相位数据进行比较，并结合所述电导率等值线平面图和所述相位等值线平面图，判断所述污染区域内的污染物平面分布范围。

所述测点呈点云分布，相邻的所述测点之间的间距介于0-10米之间。

所述电磁感应法采集仪于地面对各所述测点依次进行数据采集，依序采集各所述测点的路线呈弓字型测线、回字型测线、平行测线中的一种。

判断所述污染区域内的污染物平面分布范围的方法为：计算所述未污染区域内各所述测点的电导率平均值以及相位平均值；当所述污染区域内所述测点的电导率值和相位值均为所述未污染区域内电导率平均值和相位平均值的至少1.5倍时视为异常测点，结合所述电导率等值线平面图和所述相位等值线平面图，若所述异常测点呈至少三个或以上的区域聚集时，可判定所述异常测点的聚集区域为污染风险区域。

计算所述污染风险区域内各所述测点的相位平均值；当所述污染风险区域内各所述测点的相位平均值相对于所述未污染区域内各所述测点的相位平均值的变化率△相位值大于或等于0.8时，则所述污染风险区域为重金属污染风险区域；当所述污染风险区域内各所述测点的相位平均值相对于所述未污染区域内各所述测点的相位平均值的变化率△相位值大于或等于0.5且小于0.8时，则所述污染风险区域为有机物污染风险区域或石油烃污染风险区域。

一种涉及任一上述基于电磁感应法的污染土快速检测方法的测线布置结构，其特征在于所述测线布置结构包括若干布置于污染区域及其外围未污染区域内的测点，其中一个所述测点上布置有电磁感应法采集仪。

各所述测点呈点云分布，依次连接构成弓字型测线、回字型测线、平行测线中的一种。

本发明的优点是：全覆盖探测、采集周期较短、投入成本较低且对场地无破坏侵入，而且采集结果以面状形式呈现，更具有代表性和合理性。

附图说明

图1为本发明中在污染区域及其外围未污染区域布置测点的示意图；

图2为本发明中呈弓字型测线的平面示意图；

图3为本发明中呈回字型测线的平面示意图；

图4为本发明中平行测线的平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明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：

如图1-4，图中标记1-4分别为：未污染区域1、污染区域2、测点3、测线4。

实施例：如图1-4所示，本实施例具体涉及一种基于电磁感应法的污染土快速检测方法及其测线布置结构，污染土快速检测方法具体包括以下步骤：

（1）如图1所示，选定待测区域，待测区域应包含污染区域2及其外围的未污染区域1，在待测区域内均匀布设标记若干测点3，使测点3呈点云分布，测点3的数量以及相邻测点3之间的间距根据污染区域2内污染物分布的预估和探测精度要求进行综合权衡确定，本实施例中，相邻测点3之间的间距不宜大于10m；通常情况下，测点3可使用石灰或是特制的标记物进行标识；

（2）如图2、3、4所示，在布设标记测点3之后，确定测线4的路径，可以是如图2所示的弓字型测线4，也可以是如图3所示的回字型测线4，或可以是如图4所示的平行测线4；根据实际的工程需要，如需增加检测精度，则可继续布置加密测线4；

（3）如图1-4所示，在地面上，利用电磁感应法采集仪沿所确定的测线4，依次对各个测点3进行数据采集，包括电导率数据和相位数据，利用电磁感应法采集仪所采集到的数据表征的是在相对应的测点3位置处在整个深度方向上的综合数据；

（4）将在各测点3处所采集到的电导率数据和相位数据进行插值处理，并绘制相应的电导率等值线平面图和相位等值线平面图，从而以平面图的形式直观展示电导率数据和相位数据；与此同时，计算未污染区域1中各测点3处的电导率数据和相位数据，从而获得未污染区域1内的电导率平均值和相位平均值；

（5）进行污染风险区域的判定，具体判定准则为：结合前述的电导率等值线平面图和相位等值线平面图，当污染区域2内测点3的电导率值和相位值均为未污染区域1内电导率平均值和相位平均值的至少1.5倍时视为异常测点，若异常测点呈至少三个或以上数量的区域聚集时，则可判定这些异常测点的聚集区域为污染风险区域；

（6）在污染区域2内筛选判定出上述的污染风险区域之后，对污染风险区域的污染类型进行判定；计算污染风险区域内各测点3的相位平均值；

当污染风险区域内各测点3的相位平均值相对于未污染区域1内各测点3的相位平均值的变化率△相位值≥0.8时，则判定污染风险区域为重金属污染风险区域；

当污染风险区域内各测点3的相位平均值相对于未污染区域1内各测点3的相位平均值的变化率△相位值大于或等于0.5且小于0.8时，则判定污染风险区域为有机物污染风险区域或石油烃污染风险区域；

需要说明的是，前述的变化率△相位值的计算方法为：

△相位值=（i污染风险区域-i未污染区域）/i未污染区域

其中，i未污染区域为未污染区域1内的相位平均值；i污染风险区域为污染风险区域内的相位平均值。