本发明属于污染土壤再生，具体来说，涉及一种基于污染土壤绿色修复再生的精细化采样调查方法。
背景技术：
1、场地污染土壤对人体健康和周边环境造成潜在危害，因此污染土壤的修复再生对于保护环境、保障人类健康和生态系统平衡至关重要。场地土壤污染精细化调查与污染分布刻画是场地污染土壤绿色修复再生的前提。目前土壤污染状况调查主要利用直推式采样技术，利用钻探设备自身重力和液压驱动力将钻探工具贯入地下土壤并进行土壤样品采集，根据采样检测结果刻画污染状况。然而，由于国内外尚未制定关于直推式土壤采样技术的统一标准，不同操作人员的操作水平参差不齐，会显著影响取样质量和调查结果的代表性。特别是对于软弱易变形的土壤，采样过程中很容易因为取样钻具贯入速度、取样钻具敲击频率等取样参数的不正确，造成采集样品呈现出较大的不均匀压缩，从而为场地污染深度及污染特征的刻画带来极大困难。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：提供一种基于污染土壤绿色修复再生的精细化采样调查方法，能够准确检测得到场地污染空间分布情况，为土壤修复再生提供可靠的依据。
2、为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
3、本发明实施例提供一种基于污染土壤绿色修复再生的精细化采样调查方法，包括以下步骤：
4、步骤10，进行现场勘测，确定污染场地的边界，以及污染场地内的各生产区边界；
5、步骤20，在污染场地的边界外围建井，检测地下水位深度，得到污染场地的地下水流场信息；
6、步骤30，在污染场地内布设测试点，检测获得所有测试点的预设深度内的地基承载力；
7、步骤40，在污染场地内布设采样点，根据测试点的预设深度内的地基承载力，计算得到采样点的预设深度内每一层段的取样参数；
8、步骤50，根据采样点的预设深度内每一层段的取样参数，在采样点进行土壤钻取采样，得到土壤样品；
9、步骤60，对土壤样品进行检测，得到场地污染空间分布情况。
10、作为本发明实施例的进一步改进，采用直推式钻机进行土壤钻取采样；所述取样参数包括钻机贯入速度和钻机敲击频率。
11、作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤40具体包括：
12、步骤401，在污染场地内布设采样点；
13、步骤402，选择测试点作为采样点的关联测试点，根据关联测试点的预设深度内的地基承载力，计算得到关联测试点的预设深度内每一层段的取样参数；
14、步骤403，根据关联测试点的预设深度内每一层段的取样参数，得到采样点的预设深度内每一层段的取样参数。
15、作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤402具体包括：
16、步骤4021，选择测试点作为采样点的关联测试点；
17、步骤4022，将预设深度均分为n个层段，根据关联测试点的预设深度内的地基承载力，求取关联测试点的每个层段的地基承载力的平均值；n表示大于等于2的整数；
18、步骤4023，利用式（1）计算关联测试点的预设深度内每一层段的钻机贯入速度：
19、式（1）
20、式中，表示关联测试点的第i层段的钻机贯入速度，单位为m/min；表示钻机最大贯入速度，单位为m/min；表示关联测试点的第i层段的地基承载力的平均值，单位为mpa；表示钻机最大功率条件下，钻机无法以最大贯入速度对应的地基承载力，单位为mpa；表示预设速度系数，单位为m·min-1·mpa-1；
21、利用式（2）计算关联测试点的预设深度内每一层段的钻机敲击频率：
22、式（2）
23、式中，表示关联测试点的第i层段的钻机敲击频率，单位为hz；表示钻机最大敲击频率，单位为hz；表示钻机不开启敲击功能条件下，钻机能够贯入对应的地基承载力，单位为mpa；表示钻机最大敲击频率条件下，钻机能够贯入对应的地基承载力，单位为mpa；表示预设频率系数，单位为hz·mpa-1。
24、作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤402还包括：
25、步骤4024，根据地下水流场信息，将地下水位所处的层段以地下水位为界分为两个层段，从而预设深度被分为n+1个层段；调整关联测试点的预设深度内n+1个层段的取样参数。
26、作为本发明实施例的进一步改进，所述调整关联测试点的预设深度内n+1个层段的取样参数，具体包括：
27、利用式（3）计算关联测试点的预设深度内每一层段的调整系数：
28、式（3）
29、式中，表示关联测试点的第j层段调整系数，表示预设地层水位调整系数；表示预设钻机直径调整系数，单位为cm-1；表示钻机钻头直径，单位为cm；表示基准钻机钻头直径，单位为cm；；
30、利用式（4）计算调整后的关联测试点的预设深度内每一层段的钻机贯入速度：
31、式（4）
32、式中，表示调整后的关联测试点的预设深度内第j层段的钻机贯入速度，单位为m/min ；表示与第j层段对应的原层段的钻机贯入速度，单位为m/min；
33、利用式（5）计算调整后的关联测试点的预设深度内每一层段的钻机敲击频率：
34、式（5）
35、式中，表示调整后的关联测试点的预设深度内第j层段的钻机敲击频率，单位为hz；表示与第j层段对应的原层段的钻机敲击频率，单位为hz。
36、作为本发明实施例的进一步改进，的取值范围是0.2～0.6，的取值范围是60～140。
37、作为本发明实施例的进一步改进，步骤4022中，如果采样点位于生产区，则每个层段的深度为0.5～1m；否则每个层段的深度为1～2m。
38、作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤403中，根据关联测试点的预设深度内每一层段的取样参数，采用内插法或者外沿法，得到采样点的预设深度内每一层段的取样参数。
39、作为本发明实施例的进一步改进，所述地基承载力为锥尖阻力、侧壁阻力或总贯入阻力。
40、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
41、（1）本发明提供的一种基于污染土壤绿色修复再生的精细化采样调查方法，在污染场地内布设多个测试点，检测得到所有测试点的地基承载力，布设采样点后，计算与采样点相关联的测试点的不同深度层段的取样参数，从而根据相关联的测试点的不同深度层段的取样参数，计算得到采样点的不同深度层段的取样参数，对采样点不同深度层段的土壤分别利用不同的取样参数进行钻取取样。
42、钻机取样过程中，钻具与周围土壤的挤压、切割作用会导致采集得到的土壤样品产生压缩变形，而且地基承载力水平与样品形变量直接相关。通常，天然土层复杂的沉积过程造成了不同深度处土壤的地基承载力存在显著差异。此外，高浓度污染物的存在，进一步加剧地基承载力的空间变异性。本发明方法分层段采用与本层段地基承载力水平相适应的取样参数进行取样，能够有效降低取样钻机与土壤的挤压与切割作用，减少取样过程中钻机对采集样品的能量输入，从而减少因土壤异质性引起的土壤样品压缩变形。本发明方法可以显著降低土壤样品的压缩率，从而提升样品保真程度，继而根据样品检测结果可以得到更加准确的场地污染空间分布情况，为后续土壤修复再生提供可靠的依据。
43、（2）本发明方法采用直推式钻机进行土壤钻取采样，相应的取样参数包括钻机贯入速度和钻机敲击频率，根据不同深度层段的地基承载力，求取相应深度层段的钻机贯入速度和钻机敲击频率；在钻机下钻取样过程中，不同深度层段采用不同的钻机贯入速度和钻机敲击频率；相比于传统的采样方法，即以钻机最大贯入速度进行采样，本发明方法采集的土壤压缩率显著小于传统采样方法。
44、（3）本发明方法通过在污染场地周边建井，检测地下水位深度，从而得到污染场地的地下水流场信息，将跨越地下水位的层段以地下水位为界再进行分段，结合钻机钻头直径调整所有层段的取样参数。由于土壤含水率与粘性土的粘聚力、摩擦角等强度参数存在显著关联性，对采集土壤样品的压缩变形存在明显的影响，本发明方法通过考虑不同深度土壤含水率对土壤与钻具之间摩擦阻力的影响，将取样参数分为地下水位以上、地下水位以下进行分别计算调整，最大程度实现采集土壤样品的精准还原。
45、（4）本发明方法在进行现场勘测时，确定污染场地内的各生产区边界，对深度进行分层段时，如果采样点位于生产区，则每个层段的深度为0.5～1m，否则每个层段的深度为1～2m，即生产区的采样点的层段数多于非生产区的采样点。生产区是污染源所在位置，与非生产区相比，土壤污染物浓度更大、空间变形性更大，而且，生产区通常会进行地基处理，与场地内原生地质分层存在差别。本发明方法对位于生产区的采样点进行采样时，通过适当减小每个层段的深度，能够显著降低采集样品的形变，提升采集土壤样品的污染分布刻画精度。
1.一种基于污染土壤绿色修复再生的精细化采样调查方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的精细化采样调查方法，其特征在于，采用直推式钻机进行土壤钻取采样；所述取样参数包括钻机贯入速度和钻机敲击频率。
3.根据权利要求2所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述步骤40具体包括：
4.根据权利要求3所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述步骤402具体包括：
5.根据权利要求4所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述步骤402还包括：
6.根据权利要求5所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述调整关联测试点的预设深度内n+1个层段的取样参数，具体包括：
7.根据权利要求4所述的精细化采样调查方法，其特征在于，的取值范围是0.2～0.6，的取值范围是60～140。
8.根据权利要求4所述的精细化采样调查方法，其特征在于，步骤4022中，如果采样点位于生产区，则每个层段的深度为0.5～1m；否则每个层段的深度为1～2m。
9.根据权利要求3所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述步骤403中，根据关联测试点的预设深度内每一层段的取样参数，采用内插法或者外沿法，得到采样点的预设深度内每一层段的取样参数。
10.根据权利要求1所述的精细化采样调查方法，其特征在于，所述地基承载力为锥尖阻力、侧壁阻力或总贯入阻力。
