合成化工企业土壤调查监测问题与探讨

冯玲

摘要：合成化学是指通过化学方法将简单物质、无机物质或简单有机物质制成更复杂的有机物质，对有机合成化工企业场地造成严重土壤污染的过程。本文主要对合成化工企业的土壤调查监测进行分析。

关键词：合成化工企业;土壤调查;监测;探讨

随着我国企业经济发展的飞速发展和城镇化进程的不断加快，政府“差异化”工作计划的实施迫在眉睫，一大批化工企业被关闭或搬迁，但其遗留场地在一定程度上，存在着大量的污染问题，对周边环境和居民的身心健康构成严重威胁。其中，土壤环境污染调查是污染场地调查中最重要的环节，也是场地或工业企业开发再利用前进行场地环境状况调查的必要步骤。

1我国化工环境污染特点

1.1污染情况复杂

化学污染对环境的影响是多方面的，化学污染的类型非常复杂。从污染物形态来看，化工生产过程中产生的固体废物、废水和废气。这些污染物如果处理不当，会对环境造成极大危害，如硫化物超标排放造成酸雨，腐蚀建筑物，危害植物和人体健康。从有机化学的角度来看，不同的污染物，如有机污染物和无机污染物，对水和空气的环境影响大不相同。如此复杂的化学污染类型，使我们的治理工作极其复杂。不同类型的化学污染在不同情况下需要不同的处理方法来消除或减少污染。因此，化学污染种类繁多，使我们的治理工作极为困难。

1.2 污染种类多

化工生产过程涉及合成、提取、蒸馏等环节。在这些过程中产生的一系列污染物会通过不同形式的排放污染环境中的各种介质，其中最主要的是水污染、空气污染和土壤污染。例如，在化工生产中，反应器中需要使用大量的液态水，反应后可能会沉积大量的重金属沉淀。如果直接排放到自然环境中，势必危害水资源安全。相关研究发现，大多数企业产生的废水中含有5种以上的有毒污染物。大气污染主要来自化工生产过程中的烟气和尾气排放，其中硫化物污染物的比例较高。这些物质是造成酸雨、雾霾等灾害性气候的重要原因。目前，我国大气污染在化学环境污染中较高。从土壤污染的角度来看，化学废物对土壤成分的变化直接影响其栽培和植物生长适应性。土壤化学污染不仅会污染土壤本身，还会造成一定的水污染。在这种情况下，我们很难有效地进行治理。

1.3污染物浓度高

化学污染是各种污染物治理的难点，主要与污染物的种类和浓度有关。化工生产主要以煤和石油为原料，通过精炼、萃取、催化等一系列物理化学反应获得所需物质。在获得目标材料的过程中，自然会产生一系列废物、废气或废水。由此产生的排放物往往是高浓度的化学物质未经处理就进入不同的环境介质，极大地改变了原始介质的成分，导致无法保持其原有特性。短时间内难以缓解高浓度化学品造成的环境污染。依靠生态环境的自净能力几乎不可能恢复污染。

2 合成化工企业土壤调查监测问题

2.1样品采集平行样问题

目前，有机合成化工企业土壤调查情况复杂，土壤不均一。使用GP钻取土样时，层间土壤质地不均匀，导致平行样误差较大。在实验室分析过程中，对样品数量也有一定的要求。市面上的GP钻机采样管最大直径为5cm，现场勘测采样段为50cm，取土数量有限。因此，在保证样品数量的同时，很难保证样品的平行度。现场采集VOCs样品时，一般采用圆柱形注射器手动推动无干扰采样。采样位置和采样量有偏差，最终样本的平行度存在一定偏差。同时，VOCs与土壤中的重金属和SVOCs不同，挥发性有机物具有很强的迁移能力，在饱和带或瓦酸盐带可随地下水或土壤气体自由迁移。因此，地层中VOCs的分布具有高度的时空异质性。轻质非水相液体 （LNAPL） 污染源还会不断释放溶解性和气态污染物，从而导致地下水和土壤的持续污染。如果地层中存在NAPL且地下水位波动，则土壤平行样本差异较大。

2.2样品保存问题

目前，现有的土壤检测方法在分析具体指标时，无法在实践中实现土壤样品的保存条件和时间。例如，在《碱溶液萃取法测定土壤和沉积物中六价铬-火焰原子吸收分光光度法》（HJ1082-2019）中，提出样品保存参照《土壤环境监测技术规范》（HJ /T166-2004）。对于HJ/T166-2004，六价铬样品的储存条件和时间为聚乙烯或玻璃容器，4℃，1天。在实际工作中，经过一系列土壤样品制备条件后，样品在分析前已经过期，不能满足标准规范的保存条件，从而影响实验结果。

2.3实验室分析问题

2.3.1分析干扰

化工企业由于原料、中间体和副产品工艺复杂，土壤环境中的各种化学成分富集土壤污染，对分析过程形成干扰。以ICP-MS为例，在相关的早期文献中，Gray和Houk指出干扰效应的存在。在重金属检测过程中，容易干扰分析结果的物质很多，其中氧化物是最主要的干扰物，而化工企业中的大部分金属元素都受到氧化物的干扰。气相色谱和液相色谱中也存在类似的问题。

2.3.2分析量程选取难

对于污染严重的有机合成化工企业，现场调查的土壤样品成分比较复杂，在样品的实验室分析中容易导致部分指标超过分析标准曲线。例如，《吹扫补体气相色谱-质谱法测定土壤和沉积物中的挥发性有机物》（HJ605-2011）可分析65种挥发性有机物。实验室分析检测时，在检出部分有机物的同时，也可能有一部分有机物超过标准曲线，需要进行样品复检。大大增加了检测工作量，减缓了工作进程。而且，在样本量大的情况下，很难保证样本的有效性。

3对策及建议

（1）对于现场平行样品：不建议在评价标准的限值下对平行样品提出要求。如果该值超过评价标准的限值，则需提供平行样的误差范围。（2）样品保存：希望国家尽快完善出台土壤六价铬新标准、规范;如果实验室可以改进样品储存或样品制备方法（土壤六价铬样品可采用真空冷冻干燥仪），则在申请资质时应将样品储存问题作为内部操作说明。（3）干扰分析：使用ICP-MS分析土壤样品中的重金属时，可采用原子吸收法对样品进行仪器比对，确定样品中是否存在氧化物干扰。如果有干扰，改变方法。对于有机样品的干扰，应在分析初期进行全扫描，确定干扰物质，优化分析条件。（4）超量程：选择更精密的快速筛分仪，有条件的可以选择更精密的仪器;向环保部门移交企业历史土壤、地下水检测报告;在分析检测中，利用地下水数据对土壤进行初步判断。

综上所述，中国经过十余年的探索，初步建立了污染地块环境管理的制度框架。化学场地调查是一项复杂而长期的工程，土壤调查是污染场地调查的关键，对后续修复方案的设计和实施具有重要意义。目前，合成有机化学野外环境调查在野外取样和实验室分析技术中系统、广泛应用，但大部分调查组在开展工作操作管理不规范、取样现场条件多变、实验室分析不准确等复杂问题，在一定程度上会导致采集到的样本缺乏代表性和有效性，无法实时反映站点的实际情况，需要不断提高技术水平，进行实践、探索和研究。

参考文献

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