污水处理场地土壤调查布点及采样研究
2020-08-14黄飞高帅鹏花建丽
黄飞 高帅鹏 花建丽
摘要:本文介绍了我国污水处理场地土壤调查布点的6个基本原则、布点的程序和有关方法,最后介绍了污水处理场地土壤调查采样的主要过程:采样准备、采样方法、样品保存、现场记录等。为更有效评价污水处理场地土壤污染情况,对国家出台相关技术规范提出了建议。
关键词:污水处理场地;土壤调查;布点研究;采样研究
Abstract:This paper introduces the six basic principles,procedures and related methods of soil survey and distribution at sewage treatment sites in China,and finally introduces the main processes of soil survey and sampling at sewage treatment sites: sampling preparation, sampling method,sample preservation,field records,etc.In order to better and effectively evaluate the soil pollution situation of sewage treatment sites,suggestions are made for the relevant technical specifications issued by the state.
Key words:Sewage treatment site;Soil survey; Site research;Sampling research
1 污水处理场地土壤调查布点原则
污水处理场地土壤调查布点一般遵循以下原则:可行性原则、全面性原则、连续性原则、相对一致性原则、分级控制原则、经济性原则[1]。
(1)可行性原则。在进行污水场土壤调查布点时,首先要对布点的可行性进行研究。这就需要在布点前进行充分的踏勘,收集相关资料。在此基础上要充分考虑采样点的实际情况,采样安全保障,以及后续样品运输安全、交通条件等。在实施采样时还要尽量减少对周围环境的破坏。(2)全面性原则。调查的目的是了解场地的土壤污染情况,因此布点要全面,采样点要能反映调查区土壤的总体污染情况。这就需要采取系统采样布点方法,全面覆盖污水处理场地突然污染情况。同时根据不同的污染类型,要做好区分,如可以把采集区域进行多功能的划分,重点区域可多次采集,以求精确翻译土壤污染真实状况。(3)连续性原则。污水处理场地土壤调查布点首先要满足本次研究的需要,同时还应尽可能考虑国家相关土壤环境监测需要,在布点前尽可能收集更多资料,特别是全国土壤环境监测机构在调查区域的相关监测结果,这样可以以此选择更合适点位,不仅服务本次研究,也可为国家相关土壤环境机构提供参考,扩大资料的连续性、应用性。(4)相对一致性原则。污水处理场地土壤调查布点应遵循相对一致性原则。即对于某一特定区域内采样土壤性质差异应该很小,在土壤性质上要确保相对一致。对于不同区域采集的土壤样品,性质差异应该尽可能大。(5)分级控制原则。污水处理场地土壤调查布点的分级控制原则是指调查的区域、点位要实行国家、省、市、县等不同级别的控制、管理。分级控制原则是根据不同的市场主体的需要不一样而制定的。(6)经济性原则。在污水处理场地土壤调查及采样中涉及布点、采样、运输、实验室分析等。经济性原则就是要使调查中的每一个环节都经济可靠。于是布点应充分考虑采样点位、周边的交通环境、敏感区地下管线等的安全性等,在保障采样安全的情况下,从人力、物力上最大限度节约成本。
2 污水处理场地土壤调查布点的程序和方法
2.1 污水处理场地土壤调查布点程序
在污水处理场地土壤调查布点前要做好充分的调研工作,如污染土壤区域的资料收集、分析,污染土壤区域现场的探勘等。在了解完上述情况后,需要结合土地的使用历史、现状、污染的重点区域、土地功能分区等做出初步的调查布点方案;条件允许的情况下还可以通过粗采样研究来优化初始布点方案,进一步调整和优化布点;最后结合施工安全条件、地下管网布设情况,对布点进行微移,确定最终的布点方案。
2.2 污水处理场地土壤调查布点方法
目前我国污水处理场地土壤调查布点的主要方法有:系统布点法、随机布点法、分区布点法和专业判断法。不同布点方法有其自身的优缺点和使用条件[2]。
系统布点法也称网格布点法。是指将污染区域分成面积相等的若干小的地块,在每个地块上设置一个采样点。该方法适合于土壤污染分布情况不明、土壤污染特别严重的区域。其特点是采樣精度受采样地块面积的影响,采样地块面积越小,采样精度越高。但是随采样精度的增加,会大大增加采样工作量和后面实验室分析工作量。随机布点法是指将污染区域分成面积相等的若干小的地块,随机的选取这些小的地块进行采样。该方法只适用于那些土壤污染比较均匀、土壤性质差异不大的场地。由于是随机采样,该方法操作简单,不受主观因素影响,但是其可能不能真实反映污水处理场地土壤污染情况,代表性不足。分区布点法是指根据污染区原始的不同分区进行布点。如将场地分为办公区、生产区、生活区等。其布点主要是根据原始场地的功能分区、面积大小等特征来进行布点的。其特点是各分区在污水污染之后分区依旧明显,原始场地土壤状况良好,污染呈现明显的分布不均匀性。分区布点的结果可能会反映污染路径,以及对潜在污染区进行预警。专业判断法难度比较高,一般由相关领域专家来做判断,其主要是根据前期收集的资料、现场踏勘等,依据专家的经验知识来选择合适的采样点。该方法适用于那些可能的污染物明确的情况,其特点是受专家主观作用强,需要做充分的相关调查和现场踏勘,同时也需要污染物易于识别和判断。
在实际的污水处理场地土壤调查布点中,很多时候是将多种布点方法进行结合布点。如对整个污染区的调查采用系统布点法,在明显污染严重的区域再进行分区布点法。同时在现场布点时要充分考虑经济性原则,及时调整布点,用较少的布点反映污染场地最真实情况。
3 污水处理场地土壤调查采样
污水处理场地土壤调查采样主要分为采样准备、采样方法、样品保存、现场记录等[3]。
3.1 采样准备
根据采样方案、采样点现场情况,确定采样点位、采样的相关开采和收集工具。在污水处理场地土壤采样中一般涉及污染土壤样品和土壤上覆水。对于土壤样品一般选用剖面刀、木铲、铁铲等作为采集工具,一般选用棕色玻璃瓶、塑料袋、布袋等作为存放样品容器。对于土壤水样一般选用贝勒管进行采集,一般选用棕色玻璃瓶和顶空瓶作为存放样品容器。采样前还要对收集容器做好标签,避免样品混淆。
3.2 采样方法
污水处理场地土壤采样一般可分为采集表层样和分层样。对于污染程度低,仅涉及土壤表层的可以采取表层样即可,采样的厚度一般不超过0.2m。对于污染严重的场地土壤需采取分层采样。分层采样一般分为3层,即表层样品、中层样品、深层样品,而每层的采集厚度一般根据实际情况决定,具体需要结合现场的PID结果或者根据经验进行判断采样。
在进行采样时,有些样品表面覆有一些植被、大块石头等,对于这些并不是污染样品的“外来物”需要进行清理。对于样品上的建造物、硬质覆盖层等需要进行清除后再采集样品。在进行分层采样时,一般是采用人工或者机器辅助钻孔打井的方式进行采样。样品的采集过程中要及时清洗采集工具,避免不同样品之间的污染。样品采集完后需对采样现场进行清扫,保持工地整洁。
3.3 样品保存
因为样品需运回实验室进行测定分析,因此保证样品的性质不发生变化十分重要。不同的样品保存条件都是不一样的,一般来说,针对土壤中的无机类样品进行分析时,采用布袋或者塑料袋进行分装便可。对于那些易挥发或分解的物质,如SVOCs、VOCs等采用密封的棕色玻璃瓶进行分装,同时要避免阳光直射,将样品保存在4℃以下,尽快送实验室进行分析测量。对于土壤水样,PAHs、PCBs和SVOCs等是采取棕色玻璃瓶保存,VOCs则采用的是顶空瓶进行保存,那些水样中的重金属则是用塑料瓶进行分装。
3.4 现场记录
现场记录是采样过程中很重要的一环,由于其重要性,一般采用2个人来做现场记录,一人做记录,一人进行复核。现场记录的内容有以下几项[4]:第一,项目概况,介绍项目的名称、编号等;第二,采样点位情况,如采样点位编号、采样点的经纬度、采样点的深度和点位示意图等;第三,采样环境,如采样的气象环境,采样日期时间等信息;第四,采集土壤样品的描述,土壤的质地、土壤的气味、分层情况等,必要时要进行拍照存档;第五,记录现场一期测量结果,如PID的测量结果;第六,人员信息,包括采集人、记录人、复核人等。
4 结语
目前我国污水处理场地土壤污染类型、程度等都有很大差异,点位布设和采样方案对调查结果有很大影响,因此优化布点方案,规范采样过程显得尤为重要。为更好地有效评价污水处理场地土壤污染情况,亟需国家出台相关技术规范。
参考文献
[1]朱梦杰.污染场地土壤初步调查布点及采样方法探讨[J].环境监控与预警,2015,7(6):55-58.
[2]姜勇.土壤污染调查布点及样品采集技术研究[J].科技资讯,2009(29):137-138.
[3]谢云峰,曹云者,杜晓明,等.土壤污染调查加密布点优化方法构建及验证[J].环境科学学报,2016,36(3):981-989.
[4]刘洪超,李远飞,李宽宽.污染场地土壤初步调查布点及采样方法探讨[J].中国金属通报,2019(3):163.
收稿日期:2020-06-09
作者簡介:黄飞(1982-),女,汉族,硕士,工程师,研究方向为环境保护及环境检测。