污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法初探

・监测与分析・收稿日期:2009-09-22作者简介:陈辉(1955-),男,高级工程师。

研究方向:环境科研及项目管理。

污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法初探Preliminary Study on Spot Setting Methods for Soil Monitoring of the Environmental Inve stigation of Contaminated Site s陈　辉　张广鑫　惠怀胜(沈阳环境科学研究院　沈阳　110016) 摘要　结合我国污染场地环境调查中土壤监测面临的现状,通过分析国外土壤监测采样的点位布设方法及国内相关技术标准的相应要求,对我国污染场地环境调查土壤监测的点位布设方法进行了探讨。

提出土壤样品采集的平面点位、纵向分层布设应考虑的影响因素、基本原则和布点要求,分别对具体的平面、纵向采样点位布设方法进行了分析阐述,为开展污染场地环境调查的土壤监测采样提供借鉴。

关键词　污染场地　调查　土壤　监测　点位布设Abstract With regard to the current status of s oil m onitoring in the environmental investigation of contaminated sites in China and by analysis on spot setting methods and relevant requirements of the internal technical criteria for s oil m onitoring and sam pling at home and abroad ,a preliminary study is conducted on the spot setting methods for s oil m onitoring of the environmental investigation of contaminated sites in China.In fluencing factors ,basic principles and spot setting requirements to be considered for planar spot setting and vertical layer 2ing setting of the s oil sam ples collection are proposed and specific spot setting methods for planar and vertical sam pling are als o analyzed re 2spectively ,which provide reference to s oil m onitoring sam ple collection of the environmental investigation of contaminated sites.K ey words Contaminated site s Inve stigation Soil Monitoring Spot setting 随着我国经济社会的快速发展、产业结构的优化,各地逐步转换城市功能并进行市区布局的调整,而使许多大中型企业陆续搬迁出城市中心区,将原有企业用地再次开发利用而原土地的使用性质发生了转变。

但由于许多原有企业用地受到生产经营过程影响形成了污染场地,未经治理、修复时,污染场地对周边环境影响和地面活动人群健康风险的威胁依然存在,且多数场地的污染源仍继续向周边环境扩散,有的甚至造成继发的环境污染事故,成为城市潜在的环境污染隐患。

为加强场地开发利用过程中的环境管理,保护人体健康和生态环境,防止场地环境污染事故发生,国家颁布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》,规定了对于已经开发和正在开发的外迁工业区域,要尽快制定土壤环境状况调查、勘探、监测方案,对施工范围内的污染源进行调查,确定清理工作计划和土壤功能恢复实施方案,尽快消除土壤环境污染。

《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》也要求对污染企业搬迁后的原址进行土壤风险评估和修复。

近年来,全国许多城市在面临城区内搬迁企业遗留场地转变土地使用功能、再次开发时,相继开展了各种形式、不同程度的场地环境调查,以期提供污染场地土壤等环境介质的污染状况信息,进而为场地修复、利用的管理决策提供依据。

场地环境调查中最重要的内容是土壤污染状况调查。

而在前期基础信息调查的前提下,取得土壤污染状况基本信息的必要渠道是污染场地土壤的采样、检测分析。

由于土壤类固体物极不均质性的特点,在确定监测范围和监测项目(可能的污染物种类)后,采样布点方法将对监测结果产生极其重大的影响。

一般情况下,布点密度与监测—16— 污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法初探　陈　辉结果的可靠性、代表性成正比。

但过密的布点将造成土壤环境监测中人力、经费和监测周期的过度耗费,在目前我国污染场地环境调查、土壤环境监测的起步阶段尤其难于施行。

本文从目前国外一般污染场地土壤监测与采样的布点方法及国内有代表性的典型场地监测案例出发,对几种典型场地不同使用及污染情景下的土壤监测采样布点方法作以初步探讨。

1　国外场地土壤监测与点位布设技术要求美国土壤监测主要以行业或协会的标准方法或规范为主,有关土壤质量的标准和规范主要有EPA 方法和美国测试与材料学会(AST M )标准,AST M 建立的有关土壤采样的标准方法已被许多国家采用(如日本与加拿大等)。

美国EPA 在S oilScreening G uidance (1996)中关于场地的监测采样做出相关了规定,除挥发性有机物污染的土壤外可以根据土壤特征采集同层土壤的混合样品,即通过将场地划分为不同地块,地块面积为0.5英亩(约2024m 2)或更小,一般情况下在从每个地块内划分4个、6个或9个网格,每个网格内再进行同层采样,采样后制成混合样品待测。

在采样深度上,从地表下2cm 土壤开始采样,每隔2英尺(约0.6m )采集一个土壤样品。

日本早在1970年就颁布了《农业用地土壤污染防治法》并作了数次修订。

在颁布的《土壤污染对策法实施规则》中将监测物质分成三种,分别为特定有害物质(主要是挥发性有机物)、特定有害物质(主要是重金属等)和特定有害物质(主要是农药等)。

针对土壤污染调查监测规定了点位布设、样品采集及样品分析检测等方法。

采样布点是在场地东西和南北方向划定网格,原则上每100m 2(10m ×10m )设1个采样地块;污染可能性小时为每900m 2(30m ×30m )设1个采样地块;VOC 不采混合样,金属和农药等可采5点混合样。

其中样品采集分土壤气样品采集、土壤浸出浓度样品的采集和土壤中污染物含量样品的采集,样品分析测试也针对三种样品进行具体分析方法的规定。

土壤的采集从地表到地下水依次为地表至地表下5cm 土壤样、5cm 到50cm 土壤样及深层土壤样(从0.5m 以下到地下水位每间隔1m 采1个样品)。

英国标准局(BSI )于1988年颁布了《潜在污染土壤的调查规范》(草案)(DD175:1988),该规范规定了一般土壤污染调查的程序和方法指导,包括准备、布点方法、样品采集数量、样品采集方法、质量控制及报告编写等内容。

此外,还积极采纳了IS O 的有关土壤采样与制样标准,包括调查方法、取样设计、取样方法及安全防护方法等。

2　国内场地土壤监测方法及点位布设的相关标准要求目前,我国还没有专门针对场地环境监测的相关标准。

在实施场地环境监测的过程中,实际参照有关标准中的相关要求执行。

如我国于1995年颁布了《土壤环境质量标准》(G B/156182-1995),其中规定了土壤中Cd 、Hg 、As 、Cu 、Pb 、Cr 、Zn及Ni 总量和六六六、滴滴涕的三级环境质量标准。

标准规定了各检测项目相应的分析测定方法,并未规定采样及布点方法。

2004年国家环保总局颁布了《土壤环境监测技术规范》(H J/T 166-2004),其中规定了土壤环境监测的布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。

在采样准备中对监测项目与频次进行了规定,同时阐述了普查监测中简单随机、分块随机、系统随机三种布点方法。

对于农田土壤采样做了较为详细的规定,包括监测单元的划分、布点的基本要求及剖面样、混合样的采集方法等。

对于建设项目用地、城市土壤、事故污染土壤等监测,仅简要说明了基本方法和布点采样原则性的要求。

此标准主要是针对全国土壤普查的监测与土壤环境质量评价的技术需求而制订颁布的,主要适用于全国区域土壤背景、农田土壤环境评价等的监测。

2007年国家环保总局与国家质量监督检疫总局联合颁布了《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(H J350-2007),该标准主要是根据土地开发为展览会用地针对土壤中污染物规定标准限值及相关分析方法,规定了92项污染物。

在《土壤环境质量标准》(G B/156182)未修订之前,因无其它对应的土壤质量标准,污染场地土壤环境监测基本上依据该标准施行。

该标准是针对上海世博会场馆建设确保用地的环境安全而制订颁布的,该标准也未规定土壤采样及布点方法。

—26—环境保护科学　第36卷　第2期　2010年4月为规范污染场地环境管理,针对目前大量企业搬迁遗留场地的调查、风险评估、检测及治理修复无章可循的实际状况,国家正在开展场地环境管理技术标准的制订,其中就包括了场地环境调查和监测的专项标准。

3　污染场地环境调查土壤监测点位布设的基本方法由于土壤监测结果对于场地环境调查结论的影响最直接、最根本,因而要求土壤采样所布设的点位能够应尽可能全面、准确地代表并反映出场地内土壤污染程度及其实际污染分布。

同时,土壤监测的采样及分析检测工作量和费用均较大,布设点位的总数量将受到限制。

首先,应充分利用场地环境调查前期的成果,对场地的使用历史沿革、功能分区、可能的污染源及土壤污染特征进行系统分析。

对于占地面积较大、各区块使用功能清晰且土壤污染原始状况保存完好的场地,应尽可能优先采用分区布点法进行监测点位的布设。

在分区时应重点考虑:①各场地实际使用过程中涉及的污染物种类及其对土壤造成污染的方式和途径在区块中分布的均匀性;②尽可能以场地使用时自然形成的分界作为监测分区的边界,且区块形状基本规则;③一个区块内同样深度层的土壤应属于同一种分类;④当一个拟划分的区块面积过大时,应认真推敲是否有拆分成小区块的必要。

而对于占地面积较大、无法按使用功能划分区块或拆迁后造成场地内土壤迁移、原始状况遭破坏的场地,应根据调查的不同阶段分别采用系统随机布点法、系统布点法布设监测采样的点位。