污染场地土壤初步调查布点及采样方法探讨

2018-02-05 00:45郭世辉王作芬滕波臣金金燕
中国资源综合利用 2018年11期
关键词:布点土壤环境污染

郭世辉,王作芬,滕波臣,金金燕

(浙江中环检测科技股份有限公司,浙江 温州 325000)

目前,我国土壤环境问题较为严重,并表现出复合性、点多面广、持久性和有毒害性等特点。许多场地污染属于历史遗留问题,在工业发展、矿产资源开发过程中,对生态环境造成了严重的破坏。为实现可持续发展目标,我国必须加快推进土壤环境调查和修复工作。其中,在污染场地的土壤初步调查工作中,布点策略的科学性和采样方法的规范性对调查结果有直接影响,人们需要不断总结理论方法和实践经验,提高污染场地土壤监测能力。

1 污染场地土壤初步调查的目标

对污染场地土壤环境进行调查,主要采用系统调查方法,确定其污染程度和范围。根据场地环境调查技术导则,人们可以将场地环境调查分为三个阶段:一为污染识别,二为初步调查和详细调查,三为场地特征参数调查。其中,场地初步调查是根据环境调查的复杂性,对目标场地的相关资料进行收集,并采用现场勘查和人员访谈等方法,在污染识别的基础上完成初步调查采样工作。

在实际调查和评估过程中,需要制定初步检测计划,明确污染场地现场初步调查的目标。具体包括:通过摸排调查,对目标场地的土壤、地下水环境污染情况进行了解;初步掌握目标场地土壤环境中的污染物类型、可能分布情况以及污染程度;根据前期调查结果,划分出重度、轻度和无污染区域[1]。

2 污染场地土壤初步调查的布点策略

2.1 布点准备工作

在污染场地土壤初步调查过程中,采样点的布置及密度决定着调查的针对性与客观性。在布点过程中,应确保场地调查的全面性,并准确反映出场地污染物分布情况和污染程度。从调查实践情况来看,目前,国内污染场地的污染物类型存在较大差异,而且许多污染场地地势环境复杂,存在较高的生态环境风险,对污染物进行识别的难度较高。再加上现有的环境资料不够详尽,在布点前,人们需要进行现场踏勘,了解场地特点,从而制定有针对性的布点方案。在前期准备工作中,应尽可能详细地了解场地历史使用情况、利用现状及其功能分区,并对周边敏感区域进行调查了解。因此,在前期调查阶段,需要采取资料收集与分析、现场踏勘等方法,尽可能详细地掌握场地资料,包括地方统计资料、环境检测数据、航拍和卫星图片、地下管线图等。对于周边存在生产车间、化学品仓库、污水处理厂等的情况,布点人员需要与企业负责人进行沟通,了解更详细的情况[2]。

2.2 布点原则

在污染场地采样点布置过程中,人们应遵循以下几点基本原则。一是点面结合与全面覆盖原则。根据上述调查目的分析,在初步调查中,要尽可能全面地了解目标场地土壤环境状况,因此,除了在重点污染源进行布点外,还要在场地及周边可能产生影响的区域进行布点。二是功能分区与重点监测原则。污染场地布点监测强调功能分区原则,应按照各厂区的生产、储存、办公等功能类型进行划分,并重点对可能造成污染的区域进行布点,提高其布点密度。三是资源节约和可行性原则。在布点过程中,还要考虑安全性、经济性等因素,在满足上述要求的前提下,尽可能减少布点数量,从而节约人力和物力成本,并确保布点方案的可实施性[3]。

2.3 布点程序

在做好前期准备工作的基础上,应根据采集到的资料和数据,制定初步布点方案,并邀请相关专家对目标场地的污染区域进行进一步识别和判断,然后对布点方案进行调整和优化。在具体实施过程中,首先进行现场踏勘,然后制定初步布点方案,再根据可行性分析和地下管线布置情况等,对取样点位置进行增减或调整,确定最终布点方案。

常见污染场地土壤调查布点方法包括系统布点法、随机布点法、专业判断法和分区布点法等,人们应根据实际需要选择或综合利用以上方法。如果目标场地的污染物类型复杂,而且风险源企业分布不均匀,应优先采用系统布点法,对企业内部重点风险源进行有效监测。在此基础上,可采用分区布点法和专业判断法,对生产装置、污染物处理装置、污染物堆放场地等进行重点分析,并集中布置监测点。在外,在布点成本受限的条件下,为取得更好的监测效果,还应通过感官判断和现场快速测定等方法,尽可能选取有代表性的布置点,降低监测点布置密度[4]。

3 污染场地土壤初步调查的采样方法

3.1 样品类型及采样工具

现场采样是污染场地土壤初步调查中的重要环节,只有保证采样方法的规范性与合理性,才能使后期检测试验结果准确反映场地的污染情况。在现场采样过程中,首先应制定采样方案,然后对采样点位进行确认,根据采样计划和具体任务内容,准备好相关仪器和工具。其中,在采样方案制定过程中,应明确采样目的、采样布点方式、场地基本情况以及所需要的采样工具。在此情况下,做好人员和物资的组织调配工作,确保采样过程的顺利进行。在正式采样前,还要交代好相关注意事项,避免因人为因素对采样分析结果造成影响。

在现场采样过程中,样品类型可分为土壤样品和地下水样品两大类。其中,土壤样品采集主要是为了分析土壤环境中的无机物、pH值、总石油烃、阳离子交换量、PCPs、PAHs、VOCs、SVOCs等含量情况,所使用的采样工具包括木铲、铁铲、剖面刀等,存放容器主要为布袋、塑料袋、棕色磨口玻璃瓶等。采集地下水样品的主要目的是对其pH值、无机类、总石油烃等物质含量进行了解,主要工具为贝勒管,盛放容器为塑料瓶、顶空平、棕色玻璃瓶等。

3.2 常用采样方法

污染场地土壤环境的采样方法主要包括表层样、分层样采样两大类。其中,表层样的采样深度为0.0~0.2 m,主要为对照点和排除深层污染采样点的采样方法。分层采样一般分为三个层次,即表层样、中层样和深层样。具体采样深度应根据现场PID检测结果等进行设定。在表层样采样过程中,主要采用竹片、锹和铲等工具,有时需要先对地表植被和石块等进行处理,然后进行采样。分层采样主要采取钻孔打井取样方法,包括人工钻孔和机械钻孔方法。通常情况下,人工钻孔所能钻探的深度较浅,并且钻孔位置通常为土质较软的区域,所以在钻孔工作开始前,需要对土质的强度进行勘探。对于分层采样来说,需要保证获取的样本有较高的代表性,所以其间要保证钻探的孔洞垂直向下,尤其是人工钻孔方式,通常偏移误差较大,所以需要保证工作人员的专业性。如果在硬质地质条件或存在构筑物的地块进行采样,需要对其覆盖层进行清除,再进行钻孔打井采样。

3.3 样品保存方法

完成现场采样后得到的样品,需要根据样品类型及性质采取不同的保存方法。首先应对不同样品进行分类,土壤样品中的无机类样品需要采用塑料袋或布袋进行盛装,然后进行制样分析。对于容易挥发或容易分解的VOCs、SVOCs等样品,需要采集后利用密封玻璃容器进行盛放,并在4℃以下的避光条件下保存,尽快送往实验室进行测试分析。此类样品的保存时间不能超过一周,否则容易因样品变质影响测试结果。对于地下水采集样品,重金属类样品应采用塑料瓶进行盛放,VOCs类物质应采用顶空瓶保存,其他如PAHs、PCBs和SVOCs等样品需要采用棕色玻璃瓶进行盛放。

另外,在土壤污染检测中,由于已经在实际的检测环节之前对相关区域的污染情况进行了探究,所以可以确定土壤污染的主要来源,在实际的样品保存中,可根据污染来源确定该区域的检测重点,并只携带相关器材和设施进行采样与保存。例如,对于油田区域的土壤污染调查,由于石油原油的特性,不同地层中的有机物含量有很大变化,所以在样品的存储过程中,还需要在样本的存放容器上标注样本的采样深度。另外,对于石油原油中的不同有机物来说,挥发性有一定的不同,为了降低实际测定中存在的误差,需要严格保证存放容器的气密性,最大限度防止样品中的污染物出现挥发现象。

3.4 采样程序及现场记录

在污染场地的现场采样过程中,首先要进行点位确认,根据事先制定的采样方案,在现场中准确找到监测点位置,并按照上述方法对采样点进行必要的处理。然后根据监测项目要求和采样任务,选择合理的采样工具,同时准备好样品容器和标签等,将样品采集后,迅速按照指定的保存方法保存起来,并做好标签。其次,在表层样、剖面样的采集过程中,可以同时采用PID等仪器进行测定。在样品保存过程中,不仅需要采用合适的容器进行收集,还要对样品的物理特性进行记录。完成采样分析工作后,及时对采样工具和容器进行清洗,以便下次使用。同时,应完成现场复原工作,保持测量点的清洁和整齐。

此外,在污染场地土壤环境样品采集过程中,还要做好现场记录工作。具体包括:在记录表中详细填写监测项目的基本信息,包括项目名称、编号、采样目的等;准确记录采样点的位置信息,包括点位编号、采样点经纬度、采样深度和点位基本描述等,此外应附加采样点的点位示意图;详细记录实际采样过程中的环境信息,包括采样日期、采样时间、采样当日的气象信息等;重点做好土壤环境样品的描述工作,包括采集点的土壤分层情况、土壤湿度、土壤颜色、气味以及土壤质地条件等;如果在现场采样过程中同时进行便携式仪器检测,还要详细记录仪器测定结果,并将其一同送往实验室进行分析;做好人员信息等相关记录工作,包括采样人员信息和记录人信息,以便在发现问题时快速找到负责人进行解决。

总体而言,污染场地的土壤初步调查工作影响重大,在其采样点的布置和现场采样过程中,都需要采用科学的方法。在全面搜集现场资料的基础上,根据一定的方法,合理布置采样点,并采取规范的现场采样操作方法。目前,我国土壤环境污染问题较为严重,污染场地分布较广,为了有效治理土壤污染,各地纷纷开展污染场地土壤调查工作。在具体实践中,只有采取科学的监测方法,才能掌握污染场地土壤环境的具体情况,为后续的治理工作提供依据。因此,人们必须提高对污染场地土壤初步调查工作的重视度,促进相关工作的规范化开展,为土壤环境调查工作成效提供保障。

4 结语

本文主要研究了污染场地土壤环境调查中的布点方法及现场采样方法,在已有研究成果的基础上,具体分析了开展土壤环境初步调查的目标、原则、方法和流程,从而为实际土壤环境初步调查工作的开展提供参考。通过提高土壤环境初步调查工作中的布点科学性及采样操作规范性,人们可以有效提升污染场地土壤环境初步调查的工作效率,为最终的监测结果提供保障,同时可以降低土壤环境监测成本。

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