污染場地土壤初步調(diào)查布點及采樣方法探討

朱夢杰

(上海市環(huán)境監(jiān)測中心，上海 200030)

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污染場地土壤初步調(diào)查布點及采樣方法探討

朱夢杰

(上海市環(huán)境監(jiān)測中心，上海 200030)

結(jié)合我國污染場地的普遍特征以及場地初步調(diào)查的基本目標，從布點前期準備、布點原則、布點程序和布點方法等方面詳細探討了污染場地土壤初步調(diào)查的點位布設(shè)方法；并從采樣準備、采集方法、采集程序以及現(xiàn)場記錄等環(huán)節(jié)探討了現(xiàn)場樣品采集的注意事項和要求，以期為污染場地環(huán)境調(diào)查的土壤監(jiān)測和采樣提供借鑒。

污染場地；土壤；布點方法；現(xiàn)場采樣

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的加快，土壤環(huán)境污染已表現(xiàn)出多源、復(fù)合、量大、面廣、持久、毒害的污染特征，而其中污染場地的歷史遺留問題逐漸暴露[1-4]。國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)近期土壤環(huán)境保護和綜合治理工作安排的通知》(國辦發(fā)[2013]7號)，環(huán)境保護部等四部委聯(lián)合發(fā)布了《環(huán)境保護部、工業(yè)和信息化部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于保障工業(yè)企業(yè)場地再開發(fā)利用環(huán)境安全的通知》(環(huán)發(fā)[2012]140號)，污染場地土壤的環(huán)境調(diào)查、風(fēng)險評估和修復(fù)成為推進結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

場地環(huán)境調(diào)查主要途徑是在前期詳細調(diào)研基礎(chǔ)上開展科學(xué)的采樣和實驗室分析工作。由于土壤監(jiān)測的特殊性，以及污染場地的復(fù)雜性、多元性和不均勻性等特點，場地條件各不相同，場地類型不同，場地調(diào)查要求不同，布點的科學(xué)性以及現(xiàn)場采樣的規(guī)范性等對于土壤監(jiān)測結(jié)果具有極大的影響[5-9]。文獻[10-11]，對于調(diào)查點位布設(shè)、程序和方法等提出了框架性要求，但在初步調(diào)查布點以及現(xiàn)場采樣等環(huán)節(jié)仍存在一些注意事項。現(xiàn)以場地初步調(diào)查階段為研究對象，初步探討了點位布設(shè)以及現(xiàn)場采樣等兩個環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵要點，以期達到低成本、高精度的調(diào)查目標。

1 場地初步調(diào)查目標

場地調(diào)查主要為采用系統(tǒng)的調(diào)查方法，確定場地是否被污染，以及污染程度和范圍的過程。場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則將場地環(huán)境調(diào)查分為3個階段，分別為第1階段(污染識別)、第2階段(初步調(diào)查和詳細調(diào)查)以及第3階段(場地特征參數(shù)調(diào)查)?？紤]到場地環(huán)境調(diào)查的特殊性和復(fù)雜性，場地初步調(diào)查主要包括資料收集、現(xiàn)場踏勘、人員訪談等基礎(chǔ)污染識別以及在此基礎(chǔ)上完成的初步調(diào)查采樣工作。場地初步調(diào)查主要是在前期調(diào)研和現(xiàn)場踏勘的基礎(chǔ)上，制定初步監(jiān)測工作計劃，開展初步的土壤環(huán)境調(diào)查和評估工作。場地初步調(diào)查應(yīng)至少能夠完成以下目標：(1)通過先期摸排調(diào)查，初步查明區(qū)域土壤和地下水是否存在污染；(2)初步了解場地土壤環(huán)境中可能存在的污染物及其種類，污染程度以及污染可能的分布情況；(3)初步劃分重點污染區(qū)、輕度污染區(qū)以及清潔區(qū)等。

2 場地土壤初步調(diào)查布點方法

場地初步調(diào)查采樣點的位置及分布密度將影響詳細場地調(diào)查的針對性和客觀性。因此采樣布設(shè)點位應(yīng)盡可能全面、準確地代表和反映場地內(nèi)土壤污染程度及其分布情況，同時兼顧采樣監(jiān)測工作量、經(jīng)費以及監(jiān)測周期等限制。

2.1 布點前期準備

目前國內(nèi)污染場地雖然因場地環(huán)境、生產(chǎn)方式、污染類型而異，普遍存在場地背景資料不盡詳實、污染識別較為困難、場地環(huán)境復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險較高等特征，因此周密的前期調(diào)研和現(xiàn)場踏勘對于布點方法的選擇，提高布點方案的針對性、代表性和可操作性均具有重要的影響。對于場地使用歷史情況、土地利用現(xiàn)狀、功能分區(qū)、可能的污染源以及周邊敏感區(qū)域分布等的詳細調(diào)研和分析是確定監(jiān)測點位布設(shè)方法的基本前提；分析場地功能分區(qū)、可能污染源、水文地質(zhì)條件、生產(chǎn)區(qū)域變化、地下管線分布等區(qū)域分布情況則是確定具體監(jiān)測點位的基本依據(jù)。

前期準備工作可以分為資料調(diào)研、現(xiàn)場踏勘以及人員訪談等3個方面。資料調(diào)研分為區(qū)域、場地以及企業(yè)3個層次開展，包括相關(guān)統(tǒng)計資料、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、航片/衛(wèi)星圖片以及場地相關(guān)記錄和圖件(場地平面布置、地下管線圖、化學(xué)品儲存情況等)；現(xiàn)場踏勘主要以場地內(nèi)部以及企業(yè)為主，重點包括場地內(nèi)化學(xué)品使用/處理/儲存場所、企業(yè)生產(chǎn)車間、污水處理系統(tǒng)、場地周邊敏感點分布等；人員訪談主要通過當面交流/電話交流/書面調(diào)查等方式，對企業(yè)負責人/環(huán)保管理員/企業(yè)內(nèi)部人員以及場地知情人員等開展調(diào)研。

2.2 布點原則和程序

2.2.1 布點原則

(1)點面結(jié)合，全面覆蓋：考慮到調(diào)查目標為初步摸清區(qū)域整體土壤環(huán)境狀況，因此在點位布設(shè)上除了將重點風(fēng)險源作為核心進行點位布設(shè)外，為反映場地整體土壤環(huán)境質(zhì)量及場地生產(chǎn)活動可能產(chǎn)生的影響，建議盡量采用系統(tǒng)布點法全面覆蓋場地各功能區(qū);

(2)功能分區(qū)，突出重點：廠區(qū)內(nèi)點位布設(shè)強調(diào)體現(xiàn)功能分區(qū)，按照用地功能分為生產(chǎn)、倉儲和辦公等進行劃分，重點針對生產(chǎn)車間、化學(xué)品倉儲區(qū)、污水處理區(qū)等可能的污染區(qū)域作經(jīng)驗布點;

(3)資源節(jié)約，操作可行：點位布設(shè)需要結(jié)合采樣現(xiàn)場的實際情況，充分考慮周邊環(huán)境、交通條件以及采樣安全性(地下管線分布、敏感區(qū)等)。同時兼顧經(jīng)濟原則，最大限度節(jié)約采樣成本、人力物力資源。

2.2.2 布點程序

布點方案的確定需要基于充分的前期準備(資料調(diào)研和現(xiàn)場踏勘)，結(jié)合土地利用現(xiàn)狀、歷史沿革、重點風(fēng)險源、功能分區(qū)等，掌握場地可能存在的污染區(qū)域，提出初步的布點方案；在此基礎(chǔ)上，利用專業(yè)經(jīng)驗來判斷識別監(jiān)測地塊內(nèi)存在疑似污染的區(qū)域，進一步調(diào)整優(yōu)化監(jiān)測點位；最后在現(xiàn)場實地踏勘的基礎(chǔ)上，結(jié)合地下管線布設(shè)、施工安全性等條件，對取樣點位進行適當?shù)恼{(diào)整和偏移，從而確定最終的布點方案，見圖1。

2.3 布點方法及特點

目前常見的土壤監(jiān)測布點方法主要有隨機布點法、系統(tǒng)布點法、分區(qū)布點法以及專業(yè)判斷法等[5,8,10]，各布點方法及其適用條件見表1。

在實際場地環(huán)境初步調(diào)查中，土壤監(jiān)測布點可能需要結(jié)合各種方法進行布點。在區(qū)域內(nèi)風(fēng)險源企業(yè)分布不均和污染類型復(fù)雜的情況下，為初步摸清整個區(qū)域土壤環(huán)境的總體質(zhì)量，排查整個區(qū)域存在的污染風(fēng)險，可優(yōu)先采用系統(tǒng)布點法(網(wǎng)格布點法)進行布點；針對企業(yè)內(nèi)部重點風(fēng)險源監(jiān)測，則可以采用分區(qū)布點法以及專業(yè)判斷法相結(jié)合的方式，在摸清企業(yè)現(xiàn)狀類型及風(fēng)險源分布狀況的基礎(chǔ)上，以生產(chǎn)裝置、廢水處理裝置、廢渣和原料堆放場地、地下儲罐裝置等可能污染較重的地塊作為土壤污染識別的監(jiān)測地塊進行重點布點。

在實際過程中還需結(jié)合經(jīng)濟原則，在成本控制布點密度有限時，根據(jù)場地使用功能和污染特征選擇代表污染水平高、污染物較為復(fù)雜的點位。此外，現(xiàn)場采樣過程中還可以通過感官判斷、現(xiàn)場快速測定和及時反饋的監(jiān)測數(shù)據(jù)來及時調(diào)整監(jiān)測點位，如在原較清潔區(qū)域周邊發(fā)現(xiàn)污染考慮加密，如基本排除污染可能，可以減少區(qū)域內(nèi)布點密度等。

圖1 布點方案確定的基本程序

表1 常見布點方法及適用條件

3 現(xiàn)場樣品采集和要求

3.1 采樣準備

現(xiàn)場采樣準備工作包括現(xiàn)場采樣方案、點位進一步確認、采樣儀器設(shè)備和工具準備等。采樣方案應(yīng)至少包括采樣目的、場地概況、采樣布點、采樣工具、采樣人員組織與分工、樣品保存運送、待檢測項目以及相關(guān)注意事項等。采樣點位可以通過現(xiàn)場踏勘以及GOOGLE EARTH軟件等進一步確認。采樣現(xiàn)場調(diào)查和采樣應(yīng)準備的材料和設(shè)備見表2。

表2 不同項目的樣品采集工具和容器

3.2 采樣方法

污染場地土壤采樣可以分為表層樣和分層樣(柱樣)2類。對照點或可以排除深層污染的點位可以采集表層樣，表層樣采樣深度為0～0.2 m；分層樣原則上采集3層分層樣：表層樣、中層樣、深層樣，具體采樣深度可以結(jié)合經(jīng)驗判斷及現(xiàn)場PID測定結(jié)果等。

參照文獻[12]，表層樣采集主要采用鍬、鏟及竹片等工具，采集時需要清除地表大塊石塊、植被等；分層樣采集以鉆孔打井取樣(人工或機械鉆孔)為主，對于有硬質(zhì)覆蓋或構(gòu)筑物的地塊，原則上對硬質(zhì)覆蓋層或構(gòu)筑物進行清除后進行打井監(jiān)測，將其下土壤結(jié)合實際采集樣品。

3.3 樣品保存

根據(jù)文獻[12]的相關(guān)要求，不同樣品應(yīng)按照要求進行分裝和保存。土壤樣品無機類等采用塑料袋或布袋采集后進行制樣分析；對于易分解或易揮發(fā)等不穩(wěn)定組分(VOCs、SVOCs)的樣品采集后應(yīng)用可密封的玻璃容器在4℃以下避光低溫保存，并盡快送到實驗室分析測試，原則上保存時間不宜超過一周。地下水樣品重金屬等采用塑料瓶采集，PCBs、PAHs、SVOCs等采用棕色玻璃瓶，VOCs采用頂空瓶進行保存。

3.4 采樣程序

(1)點位確認：依據(jù)采樣方案和現(xiàn)場情況，確定監(jiān)測點位；

(2) 工具準備：參考監(jiān)測項目，選擇合適的采樣工具，準備樣品容器、標簽等；

(3) 樣品采集：表層樣或剖面樣的采集，可同時開展PID等儀器測定；

(4) 樣品保存：選擇合適器具進行樣品收集和保存，并觀察記錄樣品物理特性；

(5) 采樣器具清洗；

(6) 工作場地復(fù)原：采樣完畢后，應(yīng)對現(xiàn)場進行復(fù)原，保持工地清潔和整齊。

3.5 現(xiàn)場記錄

(1)項目概況：項目名稱、項目編號等；

(2)采樣點位概況：點位編號、采樣位置(經(jīng)緯度)、采樣深度、點位基本描述、點位示意圖等；

(3)采樣環(huán)境：采樣日期和時間、氣象條件等；

(4)土壤樣品描述：土壤分層情況、土壤質(zhì)地、土壤顏色和氣味、土壤濕度等；

(5)現(xiàn)場便攜式儀器測定結(jié)果；

(6)人員：采樣人、記錄人等。

4 結(jié)語

目前我國污染場地分布廣泛、污染類型和污染程度不同，污染場地的調(diào)查、識別方法和常規(guī)土壤污染調(diào)查存在較大區(qū)別，點位布設(shè)以及現(xiàn)場采樣對于調(diào)查結(jié)果的影響更大，因此對于關(guān)鍵環(huán)節(jié)的規(guī)范和指導(dǎo)顯得尤為重要。隨著國家技術(shù)導(dǎo)則的出臺，污染場地調(diào)查和評估工作有了更為明確的指導(dǎo)。

[1] 駱永明.中國土壤環(huán)境污染態(tài)勢及預(yù)防、控制和修復(fù)策略[J].環(huán)境污染與防治,2009,31(12):27-31.

[2] 張華,蔣鵬,許石豪,等.有機污染場地環(huán)境初步調(diào)查與風(fēng)險評估[J].安全與環(huán)境工程,2012,19(6):64-68.

[3] 王文寶,王小春,滕穎,等.江蘇省不銹鋼產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)土壤重金屬污染評價與分析[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2010,2(5):40-43.

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[6] 陳輝,張廣鑫,惠懷勝.污染場地環(huán)境調(diào)查的土壤監(jiān)測點位布設(shè)方法初探[J].環(huán)境保護科學(xué),2010,36(2):61- 64.

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[9] 趙小健.基于Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的某垃圾填埋場土壤重金屬污染評價[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2013,5(4):43-44，49.

[10] 環(huán)境保護部.HJ 25.1-2014 場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2014.

[11] 環(huán)境保護部.HJ 25.2-2014 場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2014.

[12] 環(huán)境保護總局.HJ/T 166- 2004 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

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Discussion on Spot Setting and Sampling Method for the Preliminary Investigation of Soil from Contaminated Sites

ZHU Meng-jie

(ShanghaiEnvironmentalMonitoringCenter,Shanghai200030,China)

Combined the general characteristics of the contaminated site and basic goals of preliminary investigation of contaminated sites, the spot setting method for preliminary investigation of soil from contaminated sites is discussed from preparation, basic principles, main steps and spot setting requirements. The attentions and requirements of field sampling is also discussed, including preparation, sampling method, basic sampling steps and field recording, in order to provide reference for soil monitoring and sampling of contaminated site environmental investigation.

Contaminated sites; Soil; Spot setting; Field sampling

2015-05-06；

2015-07-27

上海市環(huán)保局科研基金資助項目(2014-02)

朱夢杰(1982—)，男，工程師，本科，主要從事土壤監(jiān)測與評估工作。

X832

B

1674-6732(2015)06-0051-04