涉重金屬污染地塊調查樣品采集方法初探

苗 淼，馬延龍

（1.蘭州生產力促進中心，甘肅 蘭州 730030；2.甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730030）

隨著我國工業化的快速發展及城市化進程的不斷推進，大量的涉重工業企業陸續關停或搬遷至工業園區，遺留場地存在不同程度的土壤污染，對周邊人居環境帶來嚴重威脅。為了切實加強土壤污染防治，逐步改善土壤環境質量，2016年5月，國務院印發《土壤污染防治行動計劃》。對此，掌握重點行業企業用地中疑似污染地塊分布及環境風險情況，建立污染地塊清單和優先管控名錄，嚴控新增土壤污染，推動土壤環境風險管控，對保障人居環境安全具有重要意義。

本文主要通過對土壤污染狀況調查過程中樣品采集及保存方法進行闡述、分析，探討該過程中存在的問題并提出可行的解決方法/建議，為從事場地調查的技術人員避免出現相類似的情況在一定程度上提供引導作用，保障所采集的樣品具有代表性、真實性、準確性和規范性。

1 國內外疑似污染地塊調查現狀

西方發達國家經過近半個世紀的發展，已經建立了比較完善的土壤污染場地調查管理體系，不僅有相關的法律法規和技術規范作為指導，還實現了污染場地管理的信息化和網絡化。

英國從上世紀70年代開始關注污染場地問題，并頒布《城鎮和鄉村規劃法案》、《環境保護法案》和《環境法案》等一系列污染場地管理體系的核心法律法規[1，2]。美國是最早將污染場地管理政策作為政府行政職責和法律義務的國家之一，早在1980年就頒布了《環境響應、補償與義務綜合法案》，并制定了環境監測、風險評價和場地修復等標準管理體系[3]。加拿大在1989年起草了《國家污染場地修復計劃》，并于2002年建立了污染地塊名錄，實現了污染場地管理的信息化和網絡化[4]。

而我國與污染場地有關的法律法規僅從《憲法》、《刑法》、《環境保護法》等大方向提出了污染場地的利益相關方，并無相關細則和可操作性。直到2004年發生“宋家莊事件”，污染場地的修復和開發才引起社會和公眾關注。同年，重慶市政府，發布了一系列污染場地管理的地方相關法規。

隨著我國經濟、社會的進一步發展和生態文明建設的迫切需要，國家領導人高度重視，陸續頒布了一系列污染場地修復治理的法律法規和技術導則，如《土壤污染防治行動計劃》、《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》等，為污染場地的管理工作提供支持和保障。

2 樣品采集與保存

2.1 土壤樣品采集

污染場地土壤樣品類型主要為VOCs、SVOCs和重金屬。所采集的樣品是否能真實反應元素含量，取決于土壤采樣設備。按鉆探方式的不同，可以分為坑探法、手工鉆探法、沖擊鉆探、螺旋鉆探、直推式鉆進等，根據場地的地質環境不同，各具特點，具體見表1。

表1 疑似污染地塊調查中不同鉆探方法的特點

根據檢測項目，進行土壤樣品的采集，針對不同的樣品類型，采用不同的采樣工具：用于檢測揮發性有機物（VOCs）土壤樣品采集應采用非擾動采樣器；用于檢測非揮發性和半揮發性有機物（SVOCs）土壤樣品應使用不銹鋼鏟或表面鍍特氟龍膜的采樣鏟；用于檢測重金屬土壤樣品使用塑料鏟或竹鏟。各類樣品在采集之前，應刮掉表層土壤，保證樣品的新鮮。

2.2 地下水監測井建設與樣品采集

2.2.1 監測井建設

應用監測井進行疑似污染場地地下水樣品的采集是目前較為普遍的地下水水質監測方法。地下水監測井建設過程包括鉆孔、下管、填充濾料、密封止水、井臺構筑、成井洗井、封井等步驟。具體建井方法可參照《地下水環境監測井建井技術指南（試行）》。

2.2.2 地下水樣品采集

監測井地下水樣品采集前應進行洗井，洗井應避免對井內水體產生氣提、氣曝等擾動。洗井前和洗井過程中，應對pH、溫度（T））、電導率、溶解氧（DO））、氧化還原電位（ORP）及濁度進行檢測，連續三次檢測結果達到如下要求即可結束洗井。①pH變化范圍為±0.1；②溫度變化范圍為±0.5℃；③電導率變化范圍為±3%；④DO變化范圍為±10%；⑤ORP變化范圍±10 mV；⑥10NTU＜濁度＜50NTU時，其變化范圍應在±10%以內；濁度＜10NTU時，其變化范圍為±1.0NTU；若含水層處于粉土或粘土地層時，連續多次洗井后的濁度≥50NTU時，要求連續三次測量濁度變化值小于5NTU；⑦若現場測試參數無法滿足上述要求，則洗井水體積達到3～5倍采樣井內水體積后即可進行采樣。

目前，國內外用于監測井地下水取樣設備種類繁多，常用的有貝勒管、氣囊泵、非連續間隔取樣器，具體特點見表2。在疑似污染地塊調查中，根據不同需求可選擇不同的取樣器，如檢測項目為無機和低密度非水相液體（LNAPL）樣品，可采用貝勒管進行取樣；如采集VOCs、SVOCs和高密度非水相液體（DNAPL）樣品，可選用非連續間隔取樣器和氣囊泵。采樣過程中，優先采集VOCs樣品，同時應控制好流速（≤0.3L/min）和地下水水位的變化（≤10cm）。

表2 地下水取樣設備的特點

2.3 現場快速檢測技術

疑似污染地塊調查過程中，基于有限點位和有限樣品確定場地是否存在污染和潛在風險，捕捉污染最嚴重的區域，借助現場快篩檢測設備，對采集的樣品進行快速篩選，輔助采樣人員大致判斷場地的污染范圍和污染程度，從而有效控制樣品數量，節省檢測時間及費用。土壤樣品常用的快速檢測設備有X射線熒光分析儀（XRF）和光離子化檢測儀（PID）。XRF主要功能是能快速檢測土壤樣品中重金屬含量；PID主要檢測土壤中VOCs、部分SVOCs的濃度。地下水樣品現場快速檢測儀器種類較多，主要檢測水樣中的pH值、溫度、電導率、氧化還原電位和濁度，以滿足樣品采集要求。

2.4 樣品保存方法

2.4.1 土壤樣品

根據檢測項目的不同，樣品保存方式各異。當檢測項目為無機物時，一般采用聚乙烯瓶或棕色玻璃瓶；檢測項目為揮發性有機物（VOCs）時，采用40mL棕色吹掃瓶，并添加10mL甲醇保護劑；檢測項目為半揮發性（SVOCs）時，采用250mL棕色玻璃瓶。其他特定檢測項目參照《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166-2004）執行。

2.4.2 地下水樣品

地下水樣品的保存方法也是因檢測因子的不同保存方式也有所差異，《地下水環境監測技術規范》（HJ/T164-2004）附錄A中對地下水樣品保存容器的選擇、保護劑、保存時限和采樣量進行了詳細的總結。

土壤和地下水樣品采集后應立即存放至保溫箱內，在4℃溫度下避光保存，并在有效期內進行送檢。

3 采樣過程存在的問題

3.1 地塊生產歷史調查不清

疑似污染地塊調查，首要任務是確定特征污染物，分析特征污染物時應考慮曾經的生產產品、原輔材料和生產工藝，是否存在“廠中廠”的現象。根據生產工藝分析產排污節點及污染物，確定分析測試項目。資料的獲取方式可以通過資料的收集、人員訪談及管理部門走訪。在實際調查過程中，存在對用地歷史調查不清的問題，導致特征污染物分析不全，最終影響調查結果的真實性、準確性和完整性。

3.2 水文地質調查不清

開展水文地質調查的目的，是為了研究污染物在地下遷移的規律和污染深度，能夠準確判斷場地地下水的埋深及地層結構，指導采樣點布設的位置、采樣深度及地下水監測井的建設，為疑似污染地塊調查的合理性提供依據。在實際工作中，由于忽視場地水文地質調查，未能利用有限點位準確判斷地下水的流向，可能遺漏因污染物的遷移或擴散造成地塊下游區域的污染，不能為后續的風險評估工作和修復工作提供更多的科學依據。

3.3 采樣操作不規范

疑似污染地塊調查過程中，采樣操作規范與否直接影響分析測試結果的準確性和真實性。主要體現在以下幾點：①鉆探過程中，應使用非擾動鉆探設備；②鉆探過程中，應采用無漿液鉆進；③不同采樣點間應清洗鉆頭、鉆桿、套管及采樣管等；④VOCs樣品的采集應使用非擾動采樣器，并在樣品瓶中添加保護劑，半揮發性和重金屬樣品應多點混合均勻后采集；⑤每一深度樣品，應在通過顏色、性狀等現場辨識出的存在污染痕跡或現場快速檢測篩選出的污染相對較重的位置進行取樣；⑥地下水樣品采集前應進行洗井，洗井不得使用反沖、氣洗的方式，洗井過程現場測試參數要滿足技術規定要求；⑦地下水樣品采集應優先使用氣囊泵、蠕動泵等低流量采樣設備，條件不具備時可使用具有低流量調節閥的貝勒管；樣品采集時，出水流速不超過0.5L/min，用于VOCs檢測的樣品瓶不存在頂空或氣泡；⑧采集樣品過程中，應防止交叉污染，土壤樣品采集時，應佩戴一次性手套，防止不同樣品之間的污染；⑨地下水樣品采集過程中，應“一井一管（采樣管）”；⑩二次污染：主要指采樣后剩余的土壤和洗井、清洗采樣工具所產生的廢水，如果處理不當容易引起場地的二次污染。在現場應準備好盛裝廢棄土和廢水的容器，待采樣結束后，轉運到指定地點進行處理。

4 結論與建議

開展疑似污染地塊調查，加強土壤環境保護是推進生態文明建設和維護國家生態安全的重要內容，是貫徹落實《土十條》的重要工作。但由于我國開展土壤污染治理較晚，在調查和采樣過程中存在一些問題，在一定程度上導致所采集的樣品缺乏代表性和有效性，影響調查結果的準確性。對此，提出如下建議：

（1）調查人員應清楚了解地塊用地歷史，對收集的資料進行甄別，對原輔材料、產品、生產工藝仔細分析，篩選出特征污染物。

（2）調查初期應查明場地的水文地質狀況、土層性質、分布特征、地下水流向等，進而明確場地具體調查工作。

（3）場地調查過程中，一定要嚴格按照相關規范要求進行樣品采集和保存，加強樣品管理，防止交叉污染和二次污染，保證所采集的樣品具有代表性，避免采樣過程中不合理操作帶來的不利影響。