PID示數對土壤污染狀況調查的氯代烴污染判斷與指示*

王長明 ，張強 ，張光 ，羅浩 ，丁亮 ，曲常勝

1.江蘇省環境工程技術有限公司；2.江蘇省環保集團有限公司；3.江蘇省重點行業減污降碳協同控制工程研究中心

一、引言

氯代烴是一類具有特殊氣味的有機溶劑,被廣泛用于電子元件清洗、機械制造和工業生產(殺蟲劑、橡膠、消火材料等)等過程,由于其大量使用和處置不當,已對世界各國大量場地的土壤及地下水環境造成污染。伴隨著近些年土地開發、利用的規模和頻次逐漸加大，陸續出現了部分“毒地”事件，土壤和地下水環境健康風險日益受到社會的廣泛關注[1-2]。國家制定和頒布了一系列導則和指南[3-4]，規范建設用地和農用地在退役、開發利用等變更用地性質過程中的土壤污染狀況調查行為，保障土地使用過程的生態與人體健康安全。

現場快速檢測是土壤污染狀況調查采樣環節必不可少的部分，能幫助快速判斷地塊污染程度和分布，其中光離子化檢測器（PID）是判斷有機污染地塊所采集土壤樣品VOCs含量的有效測量工具[5-6]，也是目前國內外土壤相關調查中使用范圍最廣和研究最多的快速檢測設備之一[7-8]。截至目前，周吉峙等[9]研究了PID示數同土壤VOCs的相關性分析和高含水率對數據影響規律；李超[10]、張磊等[11]分別研究了VOCs快速檢測在化工、電鍍企業地塊土壤污染狀況調查中的應用；陸志家等[12]對比了PID、GC-MS兩種快速檢測設備在化工企業地塊調查中的操作方法。由于土壤污染狀況調查現場采樣PID示數會受外界因素干擾，以及PID示數的半定量性質，前人研究中缺乏指導調查采樣階段送檢實驗室土壤樣品的快速檢測數值依據以及未能形成有效的樣品初判污染標準[13]。本文研究和總結了不同樣品土層性質、不同采樣溫度和不同行業地塊等因素對PID示數指示地塊土壤氯代烴污染情況的規律，為地塊調查時送檢實驗室樣品和氯代烴污染初判提供依據。

二、方法

本文用于檢測的PID型號為華瑞PGM7340，檢測方法按照《重點行業企業用地調查樣品采集保存和流轉技術規定》[14]操作，儀器校準合格后，測試并記錄地塊背景讀數，取土壤樣品置于自封袋中，樣品體積占1/2自封袋體積，自封袋置于背光處，檢測時將土樣揉碎，放置10分鐘后搖晃自封袋約30秒，后將PID探頭放入自封袋頂空1/2處，緊閉自封袋記錄最高讀數，再扣除地塊背景讀數后即為樣品PID值。

土壤樣品實驗室分析的氯代烴指標為《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）[15]中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯4種污染物質，污染判斷標準是檢出值超過對應的第一類用地篩選值，物質檢測方法為《土壤和沉積物 揮發性有機物的測定 吹掃捕集氣相色譜-質譜法》（HJ 605-2011）。

三、結果與討論

（一）PID檢出值同地塊污染的關系

實驗選取蘇南某化工廠地塊為研究對象，采取土壤樣品均為黏土且采樣溫度20℃下，分別采集 PID示數為1ppm、10ppm、20ppm、50ppm和100ppm的樣品各50個，送實驗室檢測《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物項目。根據樣品檢測結果對比45項污染物第一類用地篩選值，各PID示數超標情況見圖1所示，PID示 數 為 1ppm、10ppm、20ppm、50ppm和100ppm的樣品各有0、3、3、5和9個樣品超標，說明隨著PID示數增大，樣品超標可能性遞增；PID示數10ppm為警示線，樣品開始出現超標可能性。

圖1 不同PID示數樣品超標情況

表1 不同采樣溫度下樣品超標情況統計表

（二）不同采樣溫度PID檢出值同地塊污染的關系

實驗選取蘇南某化工廠地塊為研究對象，采取土壤樣品為黏土且PID示數值為10ppm，在溫度分別為5-10℃、15-20℃、25-30℃和35℃度及以上情況下各采集10個樣品送實驗室檢測《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物項目。根據樣品檢測結果對比45項污染物第一類用地篩選值，各溫度下超標情況見表1所示，在PID示數和土層性質一致情況下，隨著溫度降低樣品超標可能性在上升，因為隨著氣溫升高土壤氣體揮發性能增加，相同污染物濃度樣品PID響應值也會上升[16-17]，經檢測污染超標情況反而會降低。

（三）不同土層性質PID檢出值同地塊污染的關系

實驗選取蘇南某造漆廠地塊為研究對象，采取土壤樣品PID示數值為10ppm且溫度20℃下，分別選取土層性狀為雜填土、黏土、粉土和粉砂（各土層性狀見表2）情況下各采集5個樣品送實驗室檢測《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物項目。根據樣品檢測結果對比4項污染物第一類用地篩選值，各土層性狀樣品超標情況見表3，發現隨著樣品中含水率增加，樣品超標可能性在上升，這是由于水蒸氣會干擾PID檢測器[9],[17-18]，使得其對樣品中VOCs的響應下降，即PID示數會偏低。

表2 各土層性狀一覽表

表3 不同土層性狀下樣品超標情況統計表

（四）不同行業地塊PID檢出值同地塊污染的關系

實驗選取化工、危廢處置、石油加工和塑料橡膠制造4種有機污染地塊為研究對象，采集土壤樣品均為黏土、PID示數值10ppm且溫度20℃，各地塊分別采集10個樣品（具體詳見表4）送實驗室檢測《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物項目。根據樣品檢測結果對比4項污染物第一類用地篩選值，各地塊樣品超標情況見圖2。其中，化工地塊、危廢處置地塊、石油加工地塊和塑料橡膠制造地塊樣品超標數分別為2、2、3和1，證明調查不同行業地塊土壤污染狀況時，樣品PID示數值10ppm均會開始出現超標可能性。

圖2 不同調查地塊樣品超標情況

表4 不同地塊樣品采集一覽表

四、結論

本文以土壤污染狀況調查中PID示數指示采集樣品超標情況為出發點，經研究總結表明，當PID示數超過10ppm，樣品開始出現超標可能性，隨著采樣溫度降低和樣品含水率增加，樣品超標可能性上升，同時該結果得到四種不同行業污染地塊驗證。該結果能較好指導土壤污染狀況調查現場采樣階段挑選送檢實驗室樣品，精準捕捉污染，有效規避二次重復采樣風險，減少調查項目鉆探、檢測費用。