污染场地环境调查的土壤监测点位布设策略探究

2016-02-08邵霞晖陶伟良

资源节约与环保 2016年6期

关键词：布点监测点区块

邵霞晖　陶伟良　许　菲　代　宏

（1杭州市环境保护科学研究设计有限公司浙江杭州3100002杭州市环境保护有限公司浙江杭州310000）

污染场地环境调查的土壤监测点位布设策略探究

邵霞晖1陶伟良2许菲1代宏2

（1杭州市环境保护科学研究设计有限公司浙江杭州3100002杭州市环境保护有限公司浙江杭州310000）

土壤污染，是我国目前面临的重大环境问题之一。本文针对当前污染场地调查的土壤监测问题展开了详尽分析，阐述了我国检测现状和国内外相关技术水平发展，并以此提出了适应我国国情的土壤监测点位布设策略，以期为我国的污染场地调查提供一定借鉴，为我国的污染治理和环境保护事业做出贡献。

污染场地；土壤监测；布设策略

随着经济社会发展，工业生产在国民经济中的比重日益增加、城市布局的变化污染企业外迁土地使用性质转变等等问题日益发展，控制土壤污染、保障土地安全和人民健康已刻不容缓。对此，我国颁布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》，对工业区与的土地情况的考察、监测、治理与维护做出了相关规定，《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》也要求对搬迁污染企业的原址进行土壤风险评估和修复。

目前国内各大中小城市都面临不同程度的企业搬迁后遗留场地再开发问题，这时开展场地环境调查，了解污染场地的现状，才能更好地进行场地的修复工作，进而推进场地的再利用工作。其中，最为重要的就是场地内的土壤监测工作。而土壤监测工作的开展、污染信息的获取，必须要通过对污染场地土壤的取样分析。

鉴于土壤类固体的性质特点是极不均匀的，如何布设采样点将对检测结果产生致命影响。提高布点密度是一项有效提高检测结果可靠性的策略，但是受到实际工作中经费、人力、工作时限的制约，使得点位布设必须寻找到一个信度和成本的最优点。本文以此为指导思想，结合国内外污染场地土壤监测的典型事例和客观现状，提出了关于不同场地适用的监测布点方法。

1　我国土壤污染及监测现状

目前，我国土壤污染呈现日益严峻的形式。有调查指出，目前全国受污染的耕地面积广阔，约有1000×104hm2，以经济发达区域为主要集中地区，其中污水灌溉污染和固体废弃物堆存占地和毁田所占比例很大，高达总耕地面积的1/10以上，这导致全国每年因重金属污染的粮食逾千万吨，使我国蒙受巨大的直接经济损失。而在此形势下，我国尚没有一个完善的对应监测体系、行业内技术标准不统一、各地重视与实施力度参差不齐，建立健全土壤监测体系已经迫在眉睫。

2　国内外关于土壤监测点位布设的技术要求

许多发达国家已经建立了相关的土壤监测体系，这对于我国土壤监测工作提供了许多参考。在美国，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（ASTM）标准，ASTM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）。

美国关于场地的监测采样的规定中，主要采取根据土壤特征采集同层土壤的混合样品的方法，首先在场地内划分出若干地块，继而又在地块中划出网格并对网格内开展同层采样，最终监测各样品的混合产物。日本和英国也分别在1970年和1988年颁布了《农业用地土壤污染防治法》、《潜在污染土壤的调查规范》，显示两国对土壤污染调查各项相关事宜做出了详细规定。

反观国内，目前对场地环境监测尚未形成完善的相关标准。目前的土壤监测工作以其他相关环境与环保标准为参照，如《土壤环境质量标准》中关于若干重金属元素等指标的标准以及关于项目相应分析测定法的规定，但对布点方法尚未提出规定。在2004年国家环保总局颁布的面向全国土壤普查的《土壤环境监测技术规范》中，样品采集与制备、数据结果分析、呈现与评价有了比较具体的规定。其中明确要求了监测项目与频率，并提供了三种可行的布点方法：简单随机、分块随机、系统随机。对于农田土壤监测的各项规范已经十分明确，但对除此之外的其他用地，如城市土壤和建设项目用地等，仅提出了基本要求和简要说明。

3　污染场地环境调查土壤监测点的布设

污染场地环境调查结果的准确性直接受到土壤监测结果的影响。土壤样品是否具有代表性，决定了土壤分析结论能否在对场地的修复和再利用工作中起到良好的指向作用，直接影响了场地再开发工作的方向和进程。这对土壤的采样工作提出了很高的要求，需要尽可能精确真实地反映污染场地内的污染分布情况、污染程度等信息。但是，由于整个调查工作程序复杂、环节众多，所需的人力物力时间资源消耗都比较巨大，很大程度上限制了布设点位的数量。这要求我们要充分考虑成本和准确性的双重因素，要做到在最小成本投入的情况下做到采样效力的最大化。这种情况下，分区布点法是一种比较理想的策略选择。在充分考虑场地原始环境特征和再利用规划的需求下，对于功能区明确、占地较广、土壤污染原始状况保存完好的场地，可优先采取分区布点法。而在不同的条件和检测要求下，也应变换方式，采取最适宜的方法。

3.1监测布点的区块划分

划分区块时，以下几点值得注意：(1)由于场地使用时不同的功能区域划分，不同种类污染物分布是否均匀、污染程度的差异情况、不同功能区土壤污染形式是否相同等问题都应充分考虑；(2)对过大区域要反复勘察，必要时再进行拆分；对于各种原因导致区块划分难以开展的场地，则考虑在不同调查阶段采取不同布点方法，多种布点法相结合；(3)区块划分时充分考虑以场地内已形成的各种分界作为依据和边界，同时注意将区块尽量划分为规则形状；(4)在同一区块内，同样取样深度的土壤归为同类。

3.2监测布点的网格布局设置

系统布点法，是在区域内逐一对地块布设采样点。取样点多选择中心区域，重视潜在污染严重区域的取样。对较大网格要先拆分成几个子网格，分别采样制成混合样。与系统布点法不同，分区布点法适用于面积适中、功能区域明显的场地，首要依据场地原始功能区的划分，再根据不同分区面积按系统布点法在每一个分区内进行监测布点。在出现特殊地貌阻碍时，需据此进行调整，必要时单独布设。

布设网格时，以下几点值得注意：(1)在设置网格的时候充分考虑场地特点，如场地地形面积、可能性较高的污染分布情况、检测活动控制量等多种因素结合，以决定网格的密度和布局方式；(2)网格形状多采用多边形设置，如三角形、矩形等；(3)对于较大场地调查，前期要进行初步分析，后根据分析结果制定适宜的网格划分策略，可采取系统随机布点法，在监测区域内划分出若干面积相等网格，在其中随机抽一部分设置采样点。布点抽样数量直接受场地大小、可能的污染分布情况的影响而决定。

3.3监测布点的纵向布设

监测取样时，不仅要注意场地内平面布设，也要综合考虑不同调查阶段设置有针对性的纵向布设。由于土壤具有分层特性，可在不同土层均布社采样点。表层土壤采样时，各种常用方法均有较好的效力保证。浅层土壤考虑实地特征和土层深浅差异，可在不同深度范围多次取样制作混合样。对深层土壤采样则需要采取纵向分层法，在多个土层分别采集代表性样品。采样深度应充分考虑污染程度和种类、污染范围大小，以及土壤性质种类等进行调整。对于相同场地的不同地块、不同的监测项目和监测要求可确定不同的分层间隔。