方軍毅,陳博寧
(重慶市涪陵區生態環境監測站,重慶 408000)
隨著中國工業企業產業結構的優化調整,許多城郊區域工業企業搬遷至工業園區或者工業集中區。而社會經濟的快速發展,又使城市建設區域不斷擴大,搬遷后的工業企業遺留土地將會被重新進行開發利用從而使土地的使用性質發生改變。原工業企業遺留土地由于受到企業生產經營活動的影響可能形成了污染場地,如果污染場地未經治理、修復,直接進行城市開發建設將對周邊環境和地面活動的人群健康產生威脅。因此在進行工業企業遺留場地開發利用前需要進行場地土壤環境現狀初步調查,摸清場地土壤污染狀況信息,為場地治理、修復、利用等決策提供依據。
污染場地土壤環境初步調查主要通過采取系統的調查方法,確定將開發利用的場地是否被污染、污染的程度和空間分布以及主要污染因子,以便采取針對性的措施進行治理、修復,使將開發利用的場地土壤質量狀況恢復到滿足開發利用要求的狀態。污染場地土壤污染狀況初步調查分為三個階段,第一階段是以資料收集、現場踏勘和人員訪談為主的污染識別階段,原則上不進行現場采樣分析。第二階段是以采樣與分析為主的污染證實階段[1]。通過先期調查,初步查明區域土壤是否存在污染及可能存在的污染物和種類,污染的程度及可能的分布情況。劃出重點污染區、輕度污染區和清潔區[2]。第三階段土壤污染狀況調查以補充采樣和測試為主,獲得滿足風險評估及土壤和地下水修復所需的參數[1]。
全面性原則:調查的目的是摸清場地整體土壤環境質量狀況,因此布點上不僅要針對地塊的特征和潛在污染物特性,進行污染物濃度和空間分布調查,還應對原有企業生產活動可能產生影響的區域進行必要的資料收集和調查。
功能分區,突出重點原則:對場地進行監測布點時要按場地原有使用功能進行分區,針對生產車間、化學品倉庫(特別是液態化學品)、危險廢物暫存間、污水處理站等重點區域布點要密,必要時還應布設分層樣監測點位;辦公、職工生活區等一般區域可以減少點位布設。
可操作性原則:點位布設需要結合場地實際情況,充分考慮周邊環境、交通條件、現有場地資料,同時兼顧時間和經費等因素,最大限度地節約經濟和人力資源[2]。
規范性原則:采用程序化和系統化的方式規范土壤污染狀況調查過程[1],最大限度地減少人為因素干擾,保證調查過程的科學性和客觀性。
城市區域外遷的企業歷史普遍都比較久遠,由于歷史原因工業企業搬遷后的遺留場地,普遍存在背景資料不盡翔實、污染識別較為困難等特征,因此在進行采樣布點前應進行周密的資料收集和現場踏勘,選擇合適的采樣布點方法,提高采樣點位的代表性、可操作性和針對性。
資料收集可以按場地所在區域、場地及企業3 個方面進行開展,包括場地相關資料收集統計(如搬遷企業平面布置、化學品儲存情況、生產記錄和圖件)、區域發展規劃、現有的場地或者所在區域土壤監測數據、衛星圖片等。現場踏勘主要以場地內部以及企業為主,調查場地搬遷企業生產區、化學品使用/儲存/處理區、危險廢物暫存間、一般原輔材料倉庫、辦公區、生活區等劃分情況,重點調查搬遷企業生產區、化學品(特別是液態化學品)使用/儲存/處理區、危險廢物暫存間、污水處理站等可能的污染情況的調查。同時可以通過當面或者電話交流、發放調查表格等書面方式對企業負責人/生產負責人/環保管理人員以及對場地較熟悉的知情人員等開展調查[2]。
目前常見的土壤監測布點方法主要有簡單隨機、分塊隨機、系統隨機以及專業判斷法[2]。
簡單隨機:將監測單元分成面積相等的若干地塊,每個地塊編上號碼,決定采樣點樣品數后,隨機抽取規定的樣品數的樣品,其樣本號碼對應的地塊號,即為采樣點。隨機數的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機數表的方法。簡單隨機布點是一種完全不帶主觀限制條件的布點方法[3],主要用于土地使用功能、場地土壤特征比較接近、污染分布較均勻的地塊土壤污染狀況調查。
分塊隨機:如果調查區域內的土壤有明顯的幾種類型,例如生產區、危險化學品儲存區、辦公區、生活區等則可將調查的區域分成幾塊,每塊內污染物較均勻,塊間的差異較明顯。將每塊作為一個監測單元,在每個監測單元內場地面積及污染特征采用隨機布點方法進行布點[3]。分塊隨機布點方法代表性受分塊的準確性影響很大,如果分塊不正確,將無法取得有代表性的土壤樣品,主要用于場地功能分區明顯,土壤原始狀態保持較好,污染分布不均勻的地塊土壤污染狀況調查。
系統隨機:將需要調查區域分成面積相等的網格,每個網格內布設1 個監測點位[3]。該方法精度受網格大小影響,網格越小精度越高,主要用于場地原始狀況及污染分布不明確的地塊土壤污染狀況調查[2]。
另外土壤監測布點方法還有專業判斷法,主要通過前期資料調查、現場踏勘掌握的調查區域土壤及污染分布特征,通過專家經驗來判斷和選擇采樣點位,一般適用于潛在污染明確的地塊土壤污染狀況調查[2]。
樣品采集準備包括編制現場采樣方案(必要時應進行現場探勘,進一步核實采樣點位是否滿足現行技術規范要求)、物資準備、組織準備、資料收集等。采樣方案應至少包括場地概況、采樣點位、待測項目、采樣工具、樣品存放容器、采樣人員及人員分工、樣品保存及運輸方式以及質量保障措施等內容[2]。物質準備一般包括采樣工具、器材、文具及安全防護用品等。組織準備指由具有野外調查經驗且掌握土壤采樣技術規程的專業技術人員組成采樣組,采樣前組織學習有關技術文件,了解監測技術規范[4]。資料收集包括:①收集監測區域的交通圖、土壤圖、地質圖、地形圖等資料,供制作采樣工作圖和標注采樣點位用;②收集監測區域氣候資料(溫度、降水量和蒸發量)、水文資料以及遙感與土壤利用及其演變過程方面的資料等;③收集監測區域土類、成土母質等土壤信息資料;④收集可能造成土壤污染的主要污染物的毒性、穩定性以及如何消除等資料,包括工程建設或生產過程對土壤造成影響的環境研究資料;⑤收集土壤歷史資料和相應的法律(法規)[3]。
現場樣品采集是場地污染土壤環境初步調查的重要步驟,只有保證采樣方法的規范性和合理性,才能使后期測試結果準確反映場地的污染情況,因此在正式采樣前一定要集中學習有關技術文件,強調現場采樣時的注意事項。樣品采集一般按前期采樣、正式采樣、補充采樣三個階段進行。前期采樣主要用于初步驗證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,為制定監測方案(選擇布點方式和確定監測項目及樣品數量)提供依據,前期采樣可與現場調查同時進行。當發現正式采樣布設的樣點沒有滿足總體設計需要時,則需要增設采樣點補充采樣[3]。
污染場地土壤采樣方法可以分為表層樣、分層樣。一般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0~20 cm;土壤深層可能受到污染的區域,應選擇1~2 個點位采集分層樣。分層樣一般分為三個層次,即表層(采樣深度0~20 cm)、中層(采樣深度50 cm 左右)、深層樣(采樣深度100~120 cm)。采樣次序自下而上,先采剖面的底層樣品,再采中層樣品,最后采上層樣品[3]。表層樣采集主要利用竹片、鐵鍬或者鐵鏟等工具,有時需要先對地表植被和石塊進行清理再進行采樣。分層采樣主要采取鉆孔打井取樣方法,對于分層采樣來說,為了保證獲取的樣本有較高的代表性,需要保證鉆探的孔洞垂直向下,如果在已硬化或存在構筑物的地塊進行采樣,需要先清理覆蓋層,再進行鉆孔采樣[5]。
土壤樣品根據需要分析項目的不同,應該按照要求進行分裝和保存。無機類樣品需要采用塑料袋或布袋進行盛裝;對于易分解或易揮發等不穩定組分的樣品,采集后需要利用密封玻璃容器進行盛放,并在4 ℃以下避光低溫保存,并盡快送到實驗室分析測試,原則上保存時間不能超過一周[5]。測試項目需要新鮮樣品的土樣,采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4 ℃以下避光保存,樣品要充滿容器。避免用含有待測組分或對測試有干擾的材料制成的容器盛裝保存樣品,測定有機污染物用的土壤樣品要選用玻璃容器保存[3]。
在現場采樣過程中,首先要進行點位確認,根據采樣方案,在現場找到準確的監測點位。然后根據監測項目要求和采樣任務,選擇合適的采樣工具,同時準備好容器和標簽等,樣品采集后,迅速按照規定的保存方法進行保存,并貼好標簽。其次在采樣過程中可以進行PID 等儀器測定。樣品采集完成后,進行采樣器具和容器的清洗,同時完成現場復原工作,保持監測點位的清潔和整齊。
此外,在采樣過程中還應做好現場記錄工作,應至少包括:監測項目的基本信息,包括項目名稱、編號等;采樣點的位置信息,包括監測點名稱、編號、位置(經緯度)、采樣深度、點位基本信息描述和點位示意圖等;采樣過程中的環境信息,包括采樣日期和時間、采樣當日的氣象條件等;重點做好土壤環境樣品的描述,包括采集點的土壤分層情況、土壤濕度、土壤顏色和氣味以及土壤地質條件等[5];如果現場利用便捷式儀器進行檢測,還應記錄儀器型號、編號、使用狀態及檢測結果等;同時做好人員信息記錄,包括采樣人員和記錄人員。
隨著城市建設區域的擴大及產業結構的優化調整,城郊區域的工業企業搬遷后遺留的土地受工業企業生產的影響或多或少存在一定污染,因此在開發利用前進行場地污染土壤環境初步調查就十分必要。而污染場地的調查、識別方法和常規土壤污染調查存在較大的差別,并且監測點位布設和現場樣品的采集對初步調查結果的影響較大[2],因此必須通過提高土壤環境調查工作中布點的科學性和現場樣品采集的規范性,來提升污染場地土壤環境初步調查的工作效率[5],為最終監測結果的代表性、準確性提供保障。