本發(fā)明涉及土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法。

背景技術(shù)：

在土壤修復(fù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，首先要面對的重要問題是修復(fù)范圍的劃定。目前主流范圍判定方式，是根據(jù)場內(nèi)采樣布點(diǎn)情況，采用反距離插值方式模擬出各深度層上土壤污染物的分布情況，并分別劃定各層的污染范圍。

但是通過此方法劃定的污染范圍相較于實(shí)際情況往往偏大，導(dǎo)致修復(fù)工程量增加，可能對場地產(chǎn)生過度修復(fù)；此外由于各深度分層在劃分修復(fù)邊界時(shí)單獨(dú)進(jìn)行，沒有考慮互相之間的縱向關(guān)系，最終往往導(dǎo)致在上下層污染范圍邊界重疊處交錯(cuò)混雜，不同深度層邊界疊加至平面上后錯(cuò)層現(xiàn)象嚴(yán)重，非常不利于進(jìn)一步的技術(shù)方案設(shè)計(jì)和實(shí)際施工設(shè)計(jì)，增大了后續(xù)工作的工作量，對修復(fù)項(xiàng)目的論證、施工、評審、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)均造成一定的不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種判定準(zhǔn)確率高，可有效避免在上下層污染范圍重疊處產(chǎn)生的錯(cuò)層現(xiàn)象的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法。

解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有方法判定的污染范圍較實(shí)際情況偏大，容易造成過度修復(fù)，導(dǎo)致資金與資源浪費(fèi)，且在上下層邊界處產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)層現(xiàn)象，難以現(xiàn)場施工。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，包括以下步驟：

步驟一、數(shù)據(jù)采集和處理：對采集的原始場地?cái)?shù)據(jù)提取信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

步驟二、利用泰森多邊形進(jìn)行分區(qū)：將污染點(diǎn)位數(shù)據(jù)對應(yīng)投影在場地平面上，進(jìn)行平面分區(qū)；

步驟三、進(jìn)行場地分層，并界定各層分區(qū)已知的污染層級；在場地各個(gè)分層均完成泰森多邊形分區(qū)后，將屬于相應(yīng)深度分層內(nèi)的采樣樣品點(diǎn)位投影至平面，根據(jù)相應(yīng)層內(nèi)的取樣點(diǎn)污染物數(shù)據(jù)得到相應(yīng)泰森分區(qū)內(nèi)的污染程度；

步驟四、對各層污染物采用克里金插值模擬，根據(jù)插值結(jié)果比對并補(bǔ)充未知分區(qū)污染層級；

步驟五、統(tǒng)計(jì)修復(fù)方量：統(tǒng)計(jì)各層修復(fù)方量、總修復(fù)方量和各層的污染分區(qū)方量；

步驟六、導(dǎo)出拐點(diǎn)坐標(biāo)，生成待修復(fù)區(qū)的開挖拐點(diǎn)，用于后續(xù)的土壤修復(fù)施工。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟二中，平面分區(qū)的方式為在場地紅線范圍內(nèi)，根據(jù)所有已存在的采樣點(diǎn)位進(jìn)行泰森多邊形劃分，得到場地范圍內(nèi)的泰森分區(qū)，之后根據(jù)污染物在縱向的分布規(guī)律，對土壤進(jìn)行深度分層，并對每個(gè)深度分層都按照同樣的泰森分區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟二中泰森分區(qū)的具體劃分包括以下步驟：

2.1、在場地紅線范圍內(nèi)，按照從左到右、自上而下的順序?qū)⑽廴军c(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis軟件；

2.2、在所有點(diǎn)中劃分出符合德洛內(nèi)準(zhǔn)則的不規(guī)則三角網(wǎng)；

2.3、根據(jù)污染物分布深度、污染物濃度分布特點(diǎn)、土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水分布特征等因素，對場地內(nèi)待修復(fù)土壤進(jìn)行縱向分層，指定每一層的深度范圍；

2.4、縱向分層劃分完成后進(jìn)行單層分區(qū)，劃分原則為將每層地塊均按照所有點(diǎn)劃分出的泰森多邊形網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟三中具體的分層定級方式包括以下步驟：

3.1、確定每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)的污染物濃度；

根據(jù)泰森多邊形算法，每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)只會(huì)有一個(gè)取樣點(diǎn)，該取樣點(diǎn)內(nèi)的全部樣品數(shù)據(jù)，取其中各污染物的最大濃度值作為本區(qū)域的污染物濃度；

3.2、確定每個(gè)泰森分區(qū)的污染層級；

根據(jù)取樣點(diǎn)所有污染物的濃度判定污染層級，具體分為無污染、輕度污染和重度污染；

3.3、比較每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)取樣點(diǎn)內(nèi)所有污染物各自的污染層級，并取各污染物污染層級中最高值確定為本泰森分區(qū)的污染層級。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟四中的模擬補(bǔ)充方法包括以下步驟：

4.1、采用克里金插值法，在每個(gè)平面分層內(nèi)對每種污染物進(jìn)行一次克里金插值模擬，模擬出該污染物在全場區(qū)內(nèi)的濃度分布梯度；

4.2、針對各層內(nèi)每種污染物模擬出的濃度梯度分布，采用步驟三中確定的污染物層級進(jìn)行概化，將每種污染物按照各自污染層級劃分出輕重污染范圍；之后將每個(gè)平面分層內(nèi)所有污染物的輕重梯度范圍進(jìn)行疊加，取各污染物中污染層級最重的范圍邊界進(jìn)行融合，得到總的污染梯度分布；

4.3、將每一層的總污染梯度分布圖與步驟3.3中泰森分區(qū)的污染梯度分布疊加。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟4.3中，當(dāng)將總污染梯度分布圖與步驟3.3得到的泰森分區(qū)進(jìn)行比對，部分分區(qū)中兩種方式判定結(jié)果不一致時(shí)，調(diào)取該區(qū)域與周邊區(qū)域的采樣結(jié)果進(jìn)行人工比對判定。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟四中對于部分泰森分區(qū)采樣點(diǎn)位在該深度無采樣樣品，缺乏采樣數(shù)據(jù)用于判定該區(qū)域內(nèi)污染層級的情況，采用克里金插值模擬的方式推測該區(qū)域內(nèi)的污染程度，對各分層區(qū)域中各目標(biāo)污染物分別進(jìn)行插值并疊加得出總污染梯度分布圖，之后綜合判斷缺乏點(diǎn)位信息的泰森分區(qū)的污染層級。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟五中各參數(shù)的確定方法包括以下步驟：

5.1、根據(jù)步驟二得到的泰森分區(qū)和步驟四得到的各層的污染物污染層級分布，確定污染物的污染范圍；高于修復(fù)目標(biāo)的污染區(qū)域均認(rèn)為在修復(fù)范圍內(nèi)；

5.2、根據(jù)各平面分層的深度范圍與修復(fù)范圍，得出各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量；

5.3、根據(jù)步驟5.2得到的各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量，確定該污染層級內(nèi)的總污染土方量；

5.4、將各污染層級內(nèi)的污染范圍進(jìn)行疊加，得出總平面修復(fù)范圍和總污染土壤土方量。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，進(jìn)一步的，步驟5.2中土方量的具體確定方法為各污染分區(qū)的面積乘以該平面層的厚度。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明提出了一種明確的土壤修復(fù)范圍判定方式并提供了一套對應(yīng)的土壤修復(fù)范圍判定實(shí)施方法，通過分析土壤采樣點(diǎn)位的檢測數(shù)據(jù)、修復(fù)目標(biāo)值以及深度分層信息，即可劃定總的土壤修復(fù)范圍和各深度分層上的土壤修復(fù)范圍，且可包括污染物種類、污染濃度等信息，便于技術(shù)方案和施工方案編制階段進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

基本發(fā)明于泰森多邊形分區(qū)，優(yōu)化拐點(diǎn)坐標(biāo)，避免開挖邊界過于復(fù)雜。確定修復(fù)邊界同時(shí)就已經(jīng)完成邊界優(yōu)化工作，避免后期再進(jìn)行邊界優(yōu)化時(shí)產(chǎn)生糾紛。

本發(fā)明利用泰森多邊形與克里金插值結(jié)合判定污染范圍：基于泰森多邊形分區(qū)，優(yōu)化拐點(diǎn)坐標(biāo)，避免開挖邊界過于復(fù)雜；并在通過泰森多邊形分區(qū)中無法確定污染程度的區(qū)域內(nèi)，采用克里金插值的方式進(jìn)行污染物分布模擬，采用主要地塊依據(jù)泰森多邊形內(nèi)點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，其余未知地塊采用克里金插值與反距離插值結(jié)合的方式進(jìn)行輔助判定，避免過度測定修復(fù)方量；結(jié)合判斷相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的污染物分布程度，相比較其它插值方法而言增強(qiáng)了模擬精度。

本發(fā)明各層土壤統(tǒng)一采用泰森多邊形方式分區(qū)：不同于傳統(tǒng)污染范圍判定方法中對各層分別判定范圍后單獨(dú)分區(qū)，最終導(dǎo)致各層范圍邊界之間交錯(cuò)情況嚴(yán)重的情況；本發(fā)明在判斷土壤修復(fù)范圍時(shí)首先采用統(tǒng)一的泰森多邊形分區(qū)方式對對各層進(jìn)行統(tǒng)一分區(qū)，之后再判斷各層內(nèi)各個(gè)分區(qū)的污染程度，不同層之間修復(fù)邊界重合度高，最終得到的各層范圍之間錯(cuò)層現(xiàn)象明顯改善，便于進(jìn)行進(jìn)一步的工藝設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例中的場地內(nèi)范圍內(nèi)的泰森分區(qū)；

圖2為本實(shí)施例中第一層土壤分區(qū)的泰森多邊形污染層級；

圖3為本實(shí)施例中第一層土壤分區(qū)的克里金插值模擬污染分區(qū)；

圖4為本實(shí)施例中第一層綜合模擬結(jié)果對泰森多邊形污染分區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充后的分區(qū)。

具體實(shí)施方式

本方法在污染范圍判定中結(jié)合采用了泰森多邊形與克里金插值聯(lián)用的方法，提高了模擬精度，可以更符合實(shí)際的對土壤污染范圍和方量進(jìn)行判定。同時(shí)因?yàn)樵趫龅胤謪^(qū)過程中對各層采用統(tǒng)一的分區(qū)方式，可以有效避免在上下層污染范圍重疊處產(chǎn)生邊界交錯(cuò)的錯(cuò)層現(xiàn)象，極大的方便后續(xù)工藝設(shè)計(jì)與工程實(shí)施。此外，通過本發(fā)明方式進(jìn)行污染范圍判定后，各個(gè)分區(qū)內(nèi)還可留存相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的污染物種類、污染物濃度等信息，便于在后續(xù)工藝設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)各分區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行針對性修復(fù)方案設(shè)計(jì)。

本發(fā)明一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，可以根據(jù)場地調(diào)查結(jié)果與場地修復(fù)目標(biāo)值，通過泰森多邊形分區(qū)與反距離差值、克里金插值組合模擬的方式判定出合理的場地修復(fù)范圍與污染分區(qū)，并在各深度層上進(jìn)行規(guī)整的分區(qū)劃分，避免分區(qū)錯(cuò)層現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高分區(qū)設(shè)計(jì)的可操作性。

本實(shí)施例中以山西省某焦化場地為試驗(yàn)區(qū)域，該場地主要污染物為苯系物、多環(huán)芳烴和石油烴，為國內(nèi)典型有機(jī)物污染場地，實(shí)地進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，具體包括以下步驟：

步驟一、數(shù)據(jù)采集和處理：

原始的場地?cái)?shù)據(jù)是通過對不同污染點(diǎn)進(jìn)行土壤采樣，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得到的；根據(jù)原始場地?cái)?shù)據(jù)，提取每個(gè)污染點(diǎn)數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，并對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

每個(gè)污染點(diǎn)數(shù)據(jù)提取的信息包括：采樣點(diǎn)位、樣品名稱、采樣坐標(biāo)、采樣深度和各目標(biāo)污染物濃度。

采樣點(diǎn)分布基于以下原則：首先進(jìn)行場地歷史分析，進(jìn)行可疑污染源判定，在如生產(chǎn)廠房、儲(chǔ)存車間、罐體等可疑位置進(jìn)行布點(diǎn)取樣，之后根據(jù)樣品檢測分析結(jié)果在全廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行加密布點(diǎn)，加密布點(diǎn)參照《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)規(guī)范》中的布點(diǎn)密度要求，并結(jié)合場地特征在污染區(qū)域內(nèi)適當(dāng)加密。

本實(shí)例中共布設(shè)采樣點(diǎn)100余個(gè)，分布原則為全廠區(qū)內(nèi)無污染區(qū)域40~80m間距布點(diǎn)，污染區(qū)域內(nèi)與周邊20m間距布點(diǎn)。

步驟二、利用泰森多邊形進(jìn)行分區(qū)：將污染點(diǎn)位數(shù)據(jù)對應(yīng)投影在場地平面上，進(jìn)行平面分區(qū)；

具體的，將整理后的污染點(diǎn)位數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis軟件或其他具有相同功能的軟件，然后將采樣點(diǎn)位按照采樣坐標(biāo)投影至平面上進(jìn)行分區(qū)。

平面分區(qū)的思路為，在場地紅線范圍內(nèi)，根據(jù)所有已存在的采樣點(diǎn)位進(jìn)行泰森多邊形劃分，得到場地范圍內(nèi)的泰森分區(qū)，之后根據(jù)污染物在縱向的分布規(guī)律，對土壤進(jìn)行深度分層，并對每個(gè)深度分層都按照同樣的泰森分區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分。

具體到本實(shí)施例中，具體的劃分包括以下步驟：

2.1、在場地紅線范圍內(nèi)，按照從左到右、自上而下的順序?qū)⑽廴军c(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis軟件；

2.2、在所有點(diǎn)中劃分出符合德洛內(nèi)準(zhǔn)則（即每個(gè)三角形外接圓內(nèi)不包含其它點(diǎn)）的不規(guī)則三角網(wǎng)；

2.3、根據(jù)污染物分布深度、污染物濃度分布特點(diǎn)、土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水分布特征等因素，對場地內(nèi)待修復(fù)土壤進(jìn)行縱向分層，指定每一層的深度范圍；

通常情況下由于表層土壤污染相對較重且變動(dòng)范圍較大，每層深度范圍取1~2m；深層土壤污染物濃度相對較低，且分布較為均勻，可適當(dāng)增加每層深度范圍，如2~3m；

2.4、縱向分層劃分完成后進(jìn)行單層分區(qū)，劃分原則為將每層地塊均按照所有點(diǎn)劃分出的泰森多邊形網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，以此方法劃分后各個(gè)單層的平面分區(qū)方式統(tǒng)一，便于進(jìn)行步驟三中的污染層級判定。

本實(shí)施例中的場地內(nèi)范圍內(nèi)的泰森分區(qū)如圖1所示。

步驟三、進(jìn)行場地分層，并界定各層分區(qū)已知的污染層級；在場地各個(gè)分層均完成泰森多邊形分區(qū)后，將屬于相應(yīng)深度分層內(nèi)的采樣樣品點(diǎn)位投影至平面，根據(jù)相應(yīng)層內(nèi)的取樣點(diǎn)污染物數(shù)據(jù)得到相應(yīng)泰森分區(qū)內(nèi)的污染程度；

具體的分層定級方式具體包括以下步驟：

3.1、確定每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)的污染物濃度；

根據(jù)泰森多邊形算法，每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)只會(huì)有一個(gè)取樣點(diǎn)，該取樣點(diǎn)內(nèi)可能有一個(gè)或多樣品數(shù)據(jù)，當(dāng)有多個(gè)樣品數(shù)據(jù)時(shí)取各污染物的最大濃度值作為本區(qū)域的污染物濃度；

3.2、確定每個(gè)泰森分區(qū)的污染層級；

根據(jù)取樣點(diǎn)所有污染物的濃度判定污染層級，如無污染、輕度污染和重度污染，具體的層級劃分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)場地修復(fù)目標(biāo)值、污染物濃度與超標(biāo)倍數(shù)、修復(fù)工藝處理難度和修復(fù)工藝的選擇進(jìn)行判定。

在本例中，無污染判定標(biāo)準(zhǔn)為污染物未檢出或濃度低于修復(fù)目標(biāo)；輕度污染的判定標(biāo)準(zhǔn)為污染物超標(biāo)倍數(shù)為修復(fù)目標(biāo)3倍以內(nèi)，且可以采用化學(xué)氧化工藝通過投加修復(fù)藥劑的方式處理達(dá)標(biāo)；重度污染判定標(biāo)準(zhǔn)超標(biāo)倍數(shù)為3倍以上，需采用異位熱脫附工藝進(jìn)行修復(fù)。

3.3、比較每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)取樣點(diǎn)內(nèi)所有污染物各自的污染層級，并取各污染物污染層級中最高值確定為本泰森分區(qū)的污染層級。

本實(shí)施例中的上部第一層分區(qū)的污染層級如圖2所示。

步驟四、對各層污染物采用克里金插值模擬，根據(jù)插值結(jié)果比對并補(bǔ)充未知分區(qū)污染層級；

由于本方法在進(jìn)行泰森多邊形分區(qū)時(shí)為避免各層邊界發(fā)生錯(cuò)層行為，因此各層分區(qū)原則均基于全部采樣點(diǎn)位的空間關(guān)系；在各層內(nèi)根據(jù)相應(yīng)深度采樣點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行污染層級判定時(shí)，對于部分泰森分區(qū)采樣點(diǎn)位在該深度無采樣樣品，缺乏采樣數(shù)據(jù)用于判定該區(qū)域內(nèi)污染層級的情況；作為補(bǔ)充，采用克里金插值模擬的方式推測該區(qū)域內(nèi)的污染程度，對各分層區(qū)域中各目標(biāo)污染物分別進(jìn)行插值并疊加得出總污染梯度分布圖，之后綜合判斷缺乏點(diǎn)位信息的泰森分區(qū)的污染層級。

在本實(shí)施例中，具體的模擬補(bǔ)充方法包括以下步驟：

4.1、采用克里金插值法，在每個(gè)平面分層內(nèi)對每種污染物進(jìn)行一次克里金插值模擬，模擬出該污染物在全場區(qū)內(nèi)的濃度分布梯度；

在本實(shí)例中，場地目標(biāo)污染物有12種，共劃分5個(gè)平面分層，所以在每個(gè)分層內(nèi)進(jìn)行12次克里金插值模擬，一共進(jìn)行60次插值模擬；

4.2、針對各層內(nèi)每種污染物模擬出的濃度梯度分布，采用步驟三中確定的污染物層級進(jìn)行概化，將每種污染物按照各自污染層級劃分出輕重污染范圍；之后將每個(gè)平面分層內(nèi)所有污染物的輕重梯度范圍進(jìn)行疊加，取各污染物中污染層級最重的范圍邊界進(jìn)行融合，得到總的污染梯度分布；

4.3、將每一層的總污染梯度分布圖與步驟3.3中泰森分區(qū)的污染梯度分布疊加；

將總污染梯度分布圖與步驟3.3得到的泰森分區(qū)進(jìn)行比對，如部分分區(qū)中存在兩種方式判定結(jié)果不一的情況，則調(diào)取該區(qū)域與周邊區(qū)域的采樣結(jié)果進(jìn)行人工比對判定；

4.4、泰森分區(qū)內(nèi)可能存在因缺乏采樣點(diǎn)，從而導(dǎo)致無法通過3.3步驟判斷污染層級的區(qū)域，這些區(qū)域采用總污染梯度分布圖進(jìn)行輔助判定，補(bǔ)全該層內(nèi)所有泰森分區(qū)的污染層級；

本實(shí)施例中第一層分區(qū)，經(jīng)由污染物差值模擬輔助判斷的污染分區(qū)如圖3所示，綜合模擬結(jié)果對泰森多邊形污染分區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充后的分區(qū)如圖4所示。

步驟五、統(tǒng)計(jì)修復(fù)方量：統(tǒng)計(jì)各層修復(fù)方量、總修復(fù)方量和各層的污染分區(qū)方量；

具體的統(tǒng)計(jì)方法如下：

5.1、根據(jù)步驟二得到的泰森分區(qū)和步驟四得到的各層的污染物污染層級分布，確定污染物的污染范圍；高于修復(fù)目標(biāo)的污染區(qū)域（輕度、和重度污染）認(rèn)為在修復(fù)范圍內(nèi)；

5.2、根據(jù)各平面分層的深度范圍與修復(fù)范圍，得出各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量；

土方量的具體確定方法為各污染分區(qū)的面積乘以該平面層的厚度；

本實(shí)例中以第一層為例，本層深度范圍為0~2m，厚度為2m，經(jīng)過前四步判斷后輕度污染面積約為3.5萬m2，重度污染面積約為3.8萬m2；因此輕度污染方量約為7萬m3，重度污染面積約為7.6萬m3；

5.3、根據(jù)步驟5.2得到的各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量，確定該污染層級內(nèi)的總污染土方量；

本實(shí)施例中，上部第一層污染層級內(nèi)的總污染土方量為14.6萬m3；

5.4、將各污染層級內(nèi)的污染范圍進(jìn)行疊加，得出總平面修復(fù)范圍和總污染土壤土方量；

本實(shí)施例中，總污染土壤的土方量約為29萬m3。

步驟六、導(dǎo)出拐點(diǎn)坐標(biāo)，生成待修復(fù)區(qū)的開挖拐點(diǎn)，用于后續(xù)的土壤修復(fù)施工；

通過arcgis軟件導(dǎo)出各工藝分區(qū)的拐點(diǎn)坐標(biāo)，生成待修復(fù)區(qū)的開挖拐點(diǎn)，用于后續(xù)的土壤修復(fù)施工。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、數(shù)據(jù)采集和處理：對采集的原始場地?cái)?shù)據(jù)提取信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

步驟二、利用泰森多邊形進(jìn)行分區(qū)：將污染點(diǎn)位數(shù)據(jù)對應(yīng)投影在場地平面上，進(jìn)行平面分區(qū)；

步驟三、進(jìn)行場地分層，并界定各層分區(qū)已知的污染層級；在場地各個(gè)分層均完成泰森多邊形分區(qū)后，將屬于相應(yīng)深度分層內(nèi)的采樣樣品點(diǎn)位投影至平面，根據(jù)相應(yīng)層內(nèi)的取樣點(diǎn)污染物數(shù)據(jù)得到相應(yīng)泰森分區(qū)內(nèi)的污染程度；

步驟四、對各層污染物采用克里金插值模擬，根據(jù)插值結(jié)果比對并補(bǔ)充未知分區(qū)污染層級；

步驟五、統(tǒng)計(jì)修復(fù)方量：統(tǒng)計(jì)各層修復(fù)方量、總修復(fù)方量和各層的污染分區(qū)方量；

步驟六、導(dǎo)出拐點(diǎn)坐標(biāo)，生成待修復(fù)區(qū)的開挖拐點(diǎn)，用于后續(xù)的土壤修復(fù)施工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟二中，平面分區(qū)的方式為在場地紅線范圍內(nèi)，根據(jù)所有已存在的采樣點(diǎn)位進(jìn)行泰森多邊形劃分，得到場地范圍內(nèi)的泰森分區(qū)，之后根據(jù)污染物在縱向的分布規(guī)律，對土壤進(jìn)行深度分層，并對每個(gè)深度分層都按照同樣的泰森分區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟二中泰森分區(qū)的具體劃分包括以下步驟：

2.1、在場地紅線范圍內(nèi)，按照從左到右、自上而下的順序?qū)⑽廴军c(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis軟件；

2.2、在所有點(diǎn)中劃分出符合德洛內(nèi)準(zhǔn)則的不規(guī)則三角網(wǎng)；

2.3、根據(jù)污染物分布深度、污染物濃度分布特點(diǎn)、土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水分布特征等因素，對場地內(nèi)待修復(fù)土壤進(jìn)行縱向分層，指定每一層的深度范圍；

2.4、縱向分層劃分完成后進(jìn)行單層分區(qū)，劃分原則為將每層地塊均按照所有點(diǎn)劃分出的泰森多邊形網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟三中具體的分層定級方式包括以下步驟：

3.1、確定每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)的污染物濃度；

根據(jù)泰森多邊形算法，每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)只會(huì)有一個(gè)取樣點(diǎn)，該取樣點(diǎn)內(nèi)的全部樣品數(shù)據(jù)，取其中各污染物的最大濃度值作為本區(qū)域的污染物濃度；

3.2、確定每個(gè)泰森分區(qū)的污染層級；

根據(jù)取樣點(diǎn)所有污染物的濃度判定污染層級，具體分為無污染、輕度污染和重度污染；

3.3、比較每個(gè)泰森分區(qū)內(nèi)取樣點(diǎn)內(nèi)所有污染物各自的污染層級，并取各污染物污染層級中最高值確定為本泰森分區(qū)的污染層級。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟四中的模擬補(bǔ)充方法包括以下步驟：

4.1、采用克里金插值法，在每個(gè)平面分層內(nèi)對每種污染物進(jìn)行一次克里金插值模擬，模擬出該污染物在全場區(qū)內(nèi)的濃度分布梯度；

4.2、針對各層內(nèi)每種污染物模擬出的濃度梯度分布，采用步驟三中確定的污染物層級進(jìn)行概化，將每種污染物按照各自污染層級劃分出輕重污染范圍；之后將每個(gè)平面分層內(nèi)所有污染物的輕重梯度范圍進(jìn)行疊加，取各污染物中污染層級最重的范圍邊界進(jìn)行融合，得到總的污染梯度分布；

4.3、將每一層的總污染梯度分布圖與步驟3.3中泰森分區(qū)的污染梯度分布疊加。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟4.3中，當(dāng)將總污染梯度分布圖與步驟3.3得到的泰森分區(qū)進(jìn)行比對，部分分區(qū)中兩種方式判定結(jié)果不一致時(shí)，調(diào)取該區(qū)域與周邊區(qū)域的采樣結(jié)果進(jìn)行人工比對判定。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟四中對于部分泰森分區(qū)采樣點(diǎn)位在該深度無采樣樣品，缺乏采樣數(shù)據(jù)用于判定該區(qū)域內(nèi)污染層級的情況，采用克里金插值模擬的方式推測該區(qū)域內(nèi)的污染程度，對各分層區(qū)域中各目標(biāo)污染物分別進(jìn)行插值并疊加得出總污染梯度分布圖，之后綜合判斷缺乏點(diǎn)位信息的泰森分區(qū)的污染層級。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟五中各參數(shù)的確定方法包括以下步驟：

5.1、根據(jù)步驟二得到的泰森分區(qū)和步驟四得到的各層的污染物污染層級分布，確定污染物的污染范圍；高于修復(fù)目標(biāo)的污染區(qū)域均認(rèn)為在修復(fù)范圍內(nèi)；

5.2、根據(jù)各平面分層的深度范圍與修復(fù)范圍，得出各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量；

5.3、根據(jù)步驟5.2得到的各污染分區(qū)范圍內(nèi)的土方量，確定該污染層級內(nèi)的總污染土方量；

5.4、將各污染層級內(nèi)的污染范圍進(jìn)行疊加，得出總平面修復(fù)范圍和總污染土壤土方量。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法，其特征在于：步驟5.2中土方量的具體確定方法為各污染分區(qū)的面積乘以該平面層的厚度。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種土壤修復(fù)污染范圍的判定方法。本發(fā)明包括以下步驟：數(shù)據(jù)采集和處理；利用泰森多邊形進(jìn)行分區(qū)：將污染點(diǎn)位數(shù)據(jù)對應(yīng)投影在場地平面上，進(jìn)行平面分區(qū)；進(jìn)行場地分層，并界定各層分區(qū)已知的污染層級；在場地各個(gè)分層均完成泰森多邊形分區(qū)后，將屬于相應(yīng)深度分層內(nèi)的采樣樣品點(diǎn)位投影至平面，根據(jù)相應(yīng)層內(nèi)的取樣點(diǎn)污染物數(shù)據(jù)得到相應(yīng)泰森分區(qū)內(nèi)的污染程度；對各層污染物采用克里金插值模擬，根據(jù)插值結(jié)果比對并補(bǔ)充未知分區(qū)污染層級；統(tǒng)計(jì)修復(fù)方量；導(dǎo)出拐點(diǎn)坐標(biāo)。本發(fā)明判定準(zhǔn)確率高，可有效避免在上下層污染范圍重疊處產(chǎn)生的錯(cuò)層現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：李靜文;宋子鈺;趙倩;徐海珍;徐岳華;劉鵬;李書鵬

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京建工環(huán)境修復(fù)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.11.11

技術(shù)公布日：2020.02.21