涉重金属污染地块调查样品采集方法初探论文

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　　摘 要 ：随着我国重工业的发展， 大量重金属进入大气、水、土壤引起严重的环境污染， 直接危害人体健康， 为全面排查涉重污 染地块的污染特征，理清污染地块环境风险，需开展采样调查。样品采集是涉重污染地块调查的关键环节。本文通过对涉重污 染地块调查过程的样品采集与保存方法进行阐述，总结分析了采样过程中存在的问题，并给于相应的解决办法或建议，以期推 动后期的涉重污染地块调查工作更加规范化。

　　关键词 ：重金属 ;污染场地 ;样品采集 ;存在问题

　　随着我国工业化的快速发展及城市化进程的不断推进，大 量的涉重工业企业陆续关停或搬迁至工业园区，遗留场地存在 不同程度的土壤污染， 对周边人居环境带来严重威胁。为了切实 加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，2016 年 5 月，国务 院印发《土壤污染防治行动计划》。对此，掌握重点行业企业用 地中疑似污染地块分布及环境风险情况，建立污染地块清单和 优先管控名录，严控新增土壤污染，推动土壤环境风险管控，对 保障人居环境安全具有重要意义。

　　本文主要通过对土壤污染状况调查过程中样品采集及保存 方法进行阐述、分析， 探讨该过程中存在的问题并提出可行的解 决方法 / 建议，为从事场地调查的技术人员避免出现相类似的 情况在一定程度上提供引导作用，保障所采集的样品具有代表 性、真实性、准确性和规范性。

　　1 国内外疑似污染地块调查现状

　　西方发达国家经过近半个世纪的发展，已经建立了比较完 善的土壤污染场地调查管理体系，不仅有相关的法律法规和技 术规范作为指导， 还实现了污染场地管理的信息化和网络化。

　　英国从上世纪 70 年代开始关注污染场地问题，并颁布《城镇和乡村规划法案》、《环境保护法案》和《环境法案》等一系列 污染场地管理体系的核心法律法规 [1.2]。美国是最早将污染场地 管理政策作为政府行政职责和法律义务的国家之一，早在 1980 年就颁布了《环境响应、补偿与义务综合法案》，并制定了环境 监测、风险评价和场地修复等标准管理体系 [3]。加拿大在 1989 年 起草了《国家污染场地修复计划》，并于2002 年建立了污染地块 名录， 实现了污染场地管理的信息化和网络化 [4]。

　　而我国与污染场地有关的法律法规仅从《宪法》、《刑法》、 《环境保护法》等大方向提出了污染场地的利益相关方，并无相 关细则和可操作性。直到 2004 年发生“宋家庄事件”，污染场地 的修复和开发才引起社会和公众关注。同年，重庆市政府，发布 了一系列污染场地管理的地方相关法规。

　　随着我国经济、社会的进一步发展和生态文明建设的迫切 需要， 国家领导人高度重视， 陆续颁布了一系列污染场地修复治 理的法律法规和技术导则，如《土壤污染防治行动计划》、《建设 用地土壤污染状况调查技术导则》等，为污染场地的管理工作提 供支持和保障。

　　2 样品采集与保存

　　2.1 土壤样品采集

　　污染场地土壤样品类型主要为VOCs、SVOCs 和重金属。所 采集的样品是否能真实反应元素含量， 取决于土壤采样设备。按 钻探方式的不同，可以分为坑探法、手工钻探法、冲击钻探、螺 旋钻探、直推式钻进等，根据场地的地质环境不同，各具特点， 具体见表 1.

　　根据检测项目，进行土壤样品的采集，针对不同的样品类 型，采用不同的采样工具 ：用于检测挥发性有机物(VOCs)土 壤样品采集应采用非扰动采样器 ;用于检测非挥发性和半挥发 性有机物(SVOCs)土壤样品应使用不锈钢铲或表面镀特氟龙膜 的采样铲 ;用于检测重金属土壤样品使用塑料铲或竹铲。各类 样品在采集之前， 应刮掉表层土壤， 保证样品的新鲜。

　　2.2 地下水监测井建设与样品采集

　　2.2.1 监测井建设

　　应用监测井进行疑似污染场地地下水样品的采集是目前较 为普遍的地下水水质监测方法。地下水监测井建设过程包括钻 孔、下管、填充滤料、密封止水、井台构筑、成井洗井、封井等步 骤。具体建井方法可参照《地下水环境监测井建井技术指南(试 行)》。

　　2.2.2 地下水样品采集

　　监测井地下水样品采集前应进行洗井，洗井应避免对井内 水体产生气提、气曝等扰动。洗井前和洗井过程中，应对pH、温 度(T))、电导率、溶解氧(DO))、氧化还原电位(ORP) 及浊 度进行检测，连续三次检测结果达到如下要求即可结束洗井。 ① pH 变化范围为 ±0.1 ;②温度变化范围为 ±0.5℃ ;③电导率 变化范围为 ±3% ;④ DO 变化范围为 ±10% ;⑤ ORP 变化范 围 ±10 mV ;⑥ 10NTU<浊度< 50NTU 时， 其变化范围应在 ±10% 以内 ;浊度< 10NTU 时，其变化范围为 ±1.0NTU ;若含 水层处于粉土或粘土地层时，连续多次洗井后的浊度≥ 50NTU 时，要求连续三次测量浊度变化值小于 5NTU ;⑦若现场测试参 数无法满足上述要求， 则洗井水体积达到 3 ～ 5倍采样井内水体 积后即可进行采样。

　　目前，国内外用于监测井地下水取样设备种类繁多，常用的 有贝勒管、气囊泵、非连续间隔取样器，具体特点见表2.在疑 似污染地块调查中， 根据不同需求可选择不同的取样器， 如检测 项目为无机和低密度非水相液体(LNAPL)样品，可采用贝勒管 进行取样;如采集VOCs、SVOCs和高密度非水相液体(DNAPL) 样品，可选用非连续间隔取样器和气囊泵。采样过程中，优先采 集VOCs 样品，同时应控制好流速(≤ 0.3L/min)和地下水水位 的变化(≤ 10cm)。

　　2.3 现场快速检测技术

　　疑似污染地块调查过程中，基于有限点位和有限样品确定 场地是否存在污染和潜在风险， 捕捉污染最严重的区域， 借助现 场快筛检测设备， 对采集的样品进行快速筛选， 辅助采样人员大 致判断场地的污染范围和污染程度， 从而有效控制样品数量， 节 省检测时间及费用。土壤样品常用的快速检测设备有X射线荧 光分析仪(XRF)和光离子化检测仪(PID)。XRF 主要功能是能 快速检测土壤样品中重金属含量 ;PID 主要检测土壤中VOCs、 部分 SVOCs 的浓度。地下水样品现场快速检测仪器种类较多， 主要检测水样中的pH 值、温度、电导率、氧化还原电位和浊度， 以满足样品采集要求。

　　2.4 样品保存方法

　　2.4.1 土壤样品

　　根据检测项目的不同，样品保存方式各异。当检测项目为 无机物时，一般采用聚乙烯瓶或棕色玻璃瓶 ;检测项目为挥发 性有机物(VOCs) 时，采用 40mL 棕色吹扫瓶， 并添加 10mL 甲 醇保护剂 ;检测项目为半挥发性(SVOCs)时，采用250mL 棕色 玻璃瓶。其他特定检测项目参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/ T166-2004) 执行。

　　2.4.2 地下水样品

　　地下水样品的保存方法也是因检测因子的不同保存方式也 有所差异，《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2004)附录A 中对地下水样品保存容器的选择、保护剂、保存时限和采样量进 行了详细的总结。土壤和地下水样品采集后应立即存放至保温箱内，在4℃温 度下避光保存， 并在有效期内进行送检。

　　3 采样过程存在的问题

　　3.1 地块生产历史调查不清

　　疑似污染地块调查，首要任务是确定特征污染物，分析特征 污染物时应考虑曾经的生产产品、原辅材料和生产工艺， 是否存 在“厂中厂”的现象。根据生产工艺分析产排污节点及污染物， 确定分析测试项目。资料的获取方式可以通过资料的收集、人员 访谈及管理部门走访。在实际调查过程中， 存在对用地历史调查 不清的问题， 导致特征污染物分析不全， 最终影响调查结果的真 实性、准确性和完整性。

　　3.2 水文地质调查不清

　　开展水文地质调查的目的，是为了研究污染物在地下迁移 的规律和污染深度，能够准确判断场地地下水的埋深及地层结 构，指导采样点布设的位置、采样深度及地下水监测井的建设， 为疑似污染地块调查的合理性提供依据。在实际工作中， 由于忽 视场地水文地质调查，未能利用有限点位准确判断地下水的流 向，可能遗漏因污染物的迁移或扩散造成地块下游区域的污染， 不能为后续的风险评估工作和修复工作提供更多的科学依据。

        3.3 采样操作不规范

　　疑似污染地块调查过程中，采样操作规范与否直接影响分 析测试结果的准确性和真实性。主要体现在以下几点 ：①钻探过程中，应使用非扰动钻探设备 ;②钻探过程中，应采用无浆 液钻进 ;③不同采样点间应清洗钻头、钻杆、套管及采样管等 ; ④ VOCs 样品的采集应使用非扰动采样器， 并在样品瓶中添加保 护剂，半挥发性和重金属样品应多点混合均匀后采集 ;⑤每一 深度样品， 应在通过颜色、性状等现场辨识出的存在污染痕迹或 现场快速检测筛选出的污染相对较重的位置进行取样 ;⑥地下 水样品采集前应进行洗井，洗井不得使用反冲、气洗的方式，洗 井过程现场测试参数要满足技术规定要求 ;⑦地下水样品采集 应优先使用气囊泵、蠕动泵等低流量采样设备， 条件不具备时可 使用具有低流量调节阀的贝勒管 ;样品采集时，出水流速不超 过 0.5L/min， 用于VOCs检测的样品瓶不存在顶空或气泡 ;⑧采 集样品过程中，应防止交叉污染，土壤样品采集时，应佩戴一次 性手套，防止不同样品之间的污染 ;⑨地下水样品采集过程中， 应“一井一管(采样管)”;⑩二次污染 ：主要指采样后剩余的土 壤和洗井、清洗采样工具所产生的废水， 如果处理不当容易引起 场地的二次污染。在现场应准备好盛装废弃土和废水的容器， 待 采样结束后， 转运到指定地点进行处理。

　　4 结论与建议

　　开展疑似污染地块调查，加强土壤环境保护是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容，是贯彻落实《土十条》 的重要工作。但由于我国开展土壤污染治理较晚， 在调查和采样 过程中存在一些问题，在一定程度上导致所采集的样品缺乏代 表性和有效性， 影响调查结果的准确性。对此， 提出如下建议 ：

　　(1)调查人员应清楚了解地块用地历史，对收集的资料进行 甄别，对原辅材料、产品、生产工艺仔细分析，筛选出特征污染物。

　　(2)调查初期应查明场地的水文地质状况、土层性质、分布 特征、地下水流向等， 进而明确场地具体调查工作。

　　(3)场地调查过程中，一定要严格按照相关规范要求进行样 品采集和保存，加强样品管理，防止交叉污染和二次污染，保证 所采集的样品具有代表性，避免采样过程中不合理操作带来的 不利影响。

　　参考文献

　　[1] 余立凤. 美欧污染场地环境监管机制研究 [J]. 环境与可持续发展,2011.36(01):7-10.

　　[2] 龚宇阳 . 国际经验综述 ：污染场地管理政策与法规框架 . 可持续发展 - 东亚及 太平洋地区研究报告 [J]. 世界银行 ,2010:29-33.

　　[3] 王金南 , 曹国志 , 曹东 , 等 . 国家环境风险防控与管理体系框架构建 [J]. 中国环 境科学 ,2013.33(01):186-191.

　　[4] 张敏 , 蔡五田 . 污染场地土壤与地下水调查的关键思路和方法介绍——以示 范项目调查为例 [J]. 环境科学与管理 ,2011.36(06):31-35.

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