方軍毅,陳博寧
(重慶市涪陵區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,重慶 408000)
隨著中國工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,許多城郊區(qū)域工業(yè)企業(yè)搬遷至工業(yè)園區(qū)或者工業(yè)集中區(qū)。而社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,又使城市建設(shè)區(qū)域不斷擴大,搬遷后的工業(yè)企業(yè)遺留土地將會被重新進行開發(fā)利用從而使土地的使用性質(zhì)發(fā)生改變。原工業(yè)企業(yè)遺留土地由于受到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的影響可能形成了污染場地,如果污染場地未經(jīng)治理、修復(fù),直接進行城市開發(fā)建設(shè)將對周邊環(huán)境和地面活動的人群健康產(chǎn)生威脅。因此在進行工業(yè)企業(yè)遺留場地開發(fā)利用前需要進行場地土壤環(huán)境現(xiàn)狀初步調(diào)查,摸清場地土壤污染狀況信息,為場地治理、修復(fù)、利用等決策提供依據(jù)。
污染場地土壤環(huán)境初步調(diào)查主要通過采取系統(tǒng)的調(diào)查方法,確定將開發(fā)利用的場地是否被污染、污染的程度和空間分布以及主要污染因子,以便采取針對性的措施進行治理、修復(fù),使將開發(fā)利用的場地土壤質(zhì)量狀況恢復(fù)到滿足開發(fā)利用要求的狀態(tài)。污染場地土壤污染狀況初步調(diào)查分為三個階段,第一階段是以資料收集、現(xiàn)場踏勘和人員訪談為主的污染識別階段,原則上不進行現(xiàn)場采樣分析。第二階段是以采樣與分析為主的污染證實階段[1]。通過先期調(diào)查,初步查明區(qū)域土壤是否存在污染及可能存在的污染物和種類,污染的程度及可能的分布情況。劃出重點污染區(qū)、輕度污染區(qū)和清潔區(qū)[2]。第三階段土壤污染狀況調(diào)查以補充采樣和測試為主,獲得滿足風(fēng)險評估及土壤和地下水修復(fù)所需的參數(shù)[1]。
全面性原則:調(diào)查的目的是摸清場地整體土壤環(huán)境質(zhì)量狀況,因此布點上不僅要針對地塊的特征和潛在污染物特性,進行污染物濃度和空間分布調(diào)查,還應(yīng)對原有企業(yè)生產(chǎn)活動可能產(chǎn)生影響的區(qū)域進行必要的資料收集和調(diào)查。
功能分區(qū),突出重點原則:對場地進行監(jiān)測布點時要按場地原有使用功能進行分區(qū),針對生產(chǎn)車間、化學(xué)品倉庫(特別是液態(tài)化學(xué)品)、危險廢物暫存間、污水處理站等重點區(qū)域布點要密,必要時還應(yīng)布設(shè)分層樣監(jiān)測點位;辦公、職工生活區(qū)等一般區(qū)域可以減少點位布設(shè)。
可操作性原則:點位布設(shè)需要結(jié)合場地實際情況,充分考慮周邊環(huán)境、交通條件、現(xiàn)有場地資料,同時兼顧時間和經(jīng)費等因素,最大限度地節(jié)約經(jīng)濟和人力資源[2]。
規(guī)范性原則:采用程序化和系統(tǒng)化的方式規(guī)范土壤污染狀況調(diào)查過程[1],最大限度地減少人為因素干擾,保證調(diào)查過程的科學(xué)性和客觀性。
城市區(qū)域外遷的企業(yè)歷史普遍都比較久遠,由于歷史原因工業(yè)企業(yè)搬遷后的遺留場地,普遍存在背景資料不盡翔實、污染識別較為困難等特征,因此在進行采樣布點前應(yīng)進行周密的資料收集和現(xiàn)場踏勘,選擇合適的采樣布點方法,提高采樣點位的代表性、可操作性和針對性。
資料收集可以按場地所在區(qū)域、場地及企業(yè)3 個方面進行開展,包括場地相關(guān)資料收集統(tǒng)計(如搬遷企業(yè)平面布置、化學(xué)品儲存情況、生產(chǎn)記錄和圖件)、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、現(xiàn)有的場地或者所在區(qū)域土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星圖片等?,F(xiàn)場踏勘主要以場地內(nèi)部以及企業(yè)為主,調(diào)查場地搬遷企業(yè)生產(chǎn)區(qū)、化學(xué)品使用/儲存/處理區(qū)、危險廢物暫存間、一般原輔材料倉庫、辦公區(qū)、生活區(qū)等劃分情況,重點調(diào)查搬遷企業(yè)生產(chǎn)區(qū)、化學(xué)品(特別是液態(tài)化學(xué)品)使用/儲存/處理區(qū)、危險廢物暫存間、污水處理站等可能的污染情況的調(diào)查。同時可以通過當(dāng)面或者電話交流、發(fā)放調(diào)查表格等書面方式對企業(yè)負責(zé)人/生產(chǎn)負責(zé)人/環(huán)保管理人員以及對場地較熟悉的知情人員等開展調(diào)查[2]。
目前常見的土壤監(jiān)測布點方法主要有簡單隨機、分塊隨機、系統(tǒng)隨機以及專業(yè)判斷法[2]。
簡單隨機:將監(jiān)測單元分成面積相等的若干地塊,每個地塊編上號碼,決定采樣點樣品數(shù)后,隨機抽取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品,其樣本號碼對應(yīng)的地塊號,即為采樣點。隨機數(shù)的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機數(shù)表的方法。簡單隨機布點是一種完全不帶主觀限制條件的布點方法[3],主要用于土地使用功能、場地土壤特征比較接近、污染分布較均勻的地塊土壤污染狀況調(diào)查。
分塊隨機:如果調(diào)查區(qū)域內(nèi)的土壤有明顯的幾種類型,例如生產(chǎn)區(qū)、危險化學(xué)品儲存區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)等則可將調(diào)查的區(qū)域分成幾塊,每塊內(nèi)污染物較均勻,塊間的差異較明顯。將每塊作為一個監(jiān)測單元,在每個監(jiān)測單元內(nèi)場地面積及污染特征采用隨機布點方法進行布點[3]。分塊隨機布點方法代表性受分塊的準(zhǔn)確性影響很大,如果分塊不正確,將無法取得有代表性的土壤樣品,主要用于場地功能分區(qū)明顯,土壤原始狀態(tài)保持較好,污染分布不均勻的地塊土壤污染狀況調(diào)查。
系統(tǒng)隨機:將需要調(diào)查區(qū)域分成面積相等的網(wǎng)格,每個網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)1 個監(jiān)測點位[3]。該方法精度受網(wǎng)格大小影響,網(wǎng)格越小精度越高,主要用于場地原始狀況及污染分布不明確的地塊土壤污染狀況調(diào)查[2]。
另外土壤監(jiān)測布點方法還有專業(yè)判斷法,主要通過前期資料調(diào)查、現(xiàn)場踏勘掌握的調(diào)查區(qū)域土壤及污染分布特征,通過專家經(jīng)驗來判斷和選擇采樣點位,一般適用于潛在污染明確的地塊土壤污染狀況調(diào)查[2]。
樣品采集準(zhǔn)備包括編制現(xiàn)場采樣方案(必要時應(yīng)進行現(xiàn)場探勘,進一步核實采樣點位是否滿足現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求)、物資準(zhǔn)備、組織準(zhǔn)備、資料收集等。采樣方案應(yīng)至少包括場地概況、采樣點位、待測項目、采樣工具、樣品存放容器、采樣人員及人員分工、樣品保存及運輸方式以及質(zhì)量保障措施等內(nèi)容[2]。物質(zhì)準(zhǔn)備一般包括采樣工具、器材、文具及安全防護用品等。組織準(zhǔn)備指由具有野外調(diào)查經(jīng)驗且掌握土壤采樣技術(shù)規(guī)程的專業(yè)技術(shù)人員組成采樣組,采樣前組織學(xué)習(xí)有關(guān)技術(shù)文件,了解監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[4]。資料收集包括:①收集監(jiān)測區(qū)域的交通圖、土壤圖、地質(zhì)圖、地形圖等資料,供制作采樣工作圖和標(biāo)注采樣點位用;②收集監(jiān)測區(qū)域氣候資料(溫度、降水量和蒸發(fā)量)、水文資料以及遙感與土壤利用及其演變過程方面的資料等;③收集監(jiān)測區(qū)域土類、成土母質(zhì)等土壤信息資料;④收集可能造成土壤污染的主要污染物的毒性、穩(wěn)定性以及如何消除等資料,包括工程建設(shè)或生產(chǎn)過程對土壤造成影響的環(huán)境研究資料;⑤收集土壤歷史資料和相應(yīng)的法律(法規(guī))[3]。
現(xiàn)場樣品采集是場地污染土壤環(huán)境初步調(diào)查的重要步驟,只有保證采樣方法的規(guī)范性和合理性,才能使后期測試結(jié)果準(zhǔn)確反映場地的污染情況,因此在正式采樣前一定要集中學(xué)習(xí)有關(guān)技術(shù)文件,強調(diào)現(xiàn)場采樣時的注意事項。樣品采集一般按前期采樣、正式采樣、補充采樣三個階段進行。前期采樣主要用于初步驗證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,為制定監(jiān)測方案(選擇布點方式和確定監(jiān)測項目及樣品數(shù)量)提供依據(jù),前期采樣可與現(xiàn)場調(diào)查同時進行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)正式采樣布設(shè)的樣點沒有滿足總體設(shè)計需要時,則需要增設(shè)采樣點補充采樣[3]。
污染場地土壤采樣方法可以分為表層樣、分層樣。一般對照點或可以排除深層污染的點位可以采集表層樣,表層樣采樣深度0~20 cm;土壤深層可能受到污染的區(qū)域,應(yīng)選擇1~2 個點位采集分層樣。分層樣一般分為三個層次,即表層(采樣深度0~20 cm)、中層(采樣深度50 cm 左右)、深層樣(采樣深度100~120 cm)。采樣次序自下而上,先采剖面的底層樣品,再采中層樣品,最后采上層樣品[3]。表層樣采集主要利用竹片、鐵鍬或者鐵鏟等工具,有時需要先對地表植被和石塊進行清理再進行采樣。分層采樣主要采取鉆孔打井取樣方法,對于分層采樣來說,為了保證獲取的樣本有較高的代表性,需要保證鉆探的孔洞垂直向下,如果在已硬化或存在構(gòu)筑物的地塊進行采樣,需要先清理覆蓋層,再進行鉆孔采樣[5]。
土壤樣品根據(jù)需要分析項目的不同,應(yīng)該按照要求進行分裝和保存。無機類樣品需要采用塑料袋或布袋進行盛裝;對于易分解或易揮發(fā)等不穩(wěn)定組分的樣品,采集后需要利用密封玻璃容器進行盛放,并在4 ℃以下避光低溫保存,并盡快送到實驗室分析測試,原則上保存時間不能超過一周[5]。測試項目需要新鮮樣品的土樣,采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4 ℃以下避光保存,樣品要充滿容器。避免用含有待測組分或?qū)y試有干擾的材料制成的容器盛裝保存樣品,測定有機污染物用的土壤樣品要選用玻璃容器保存[3]。
在現(xiàn)場采樣過程中,首先要進行點位確認,根據(jù)采樣方案,在現(xiàn)場找到準(zhǔn)確的監(jiān)測點位。然后根據(jù)監(jiān)測項目要求和采樣任務(wù),選擇合適的采樣工具,同時準(zhǔn)備好容器和標(biāo)簽等,樣品采集后,迅速按照規(guī)定的保存方法進行保存,并貼好標(biāo)簽。其次在采樣過程中可以進行PID 等儀器測定。樣品采集完成后,進行采樣器具和容器的清洗,同時完成現(xiàn)場復(fù)原工作,保持監(jiān)測點位的清潔和整齊。
此外,在采樣過程中還應(yīng)做好現(xiàn)場記錄工作,應(yīng)至少包括:監(jiān)測項目的基本信息,包括項目名稱、編號等;采樣點的位置信息,包括監(jiān)測點名稱、編號、位置(經(jīng)緯度)、采樣深度、點位基本信息描述和點位示意圖等;采樣過程中的環(huán)境信息,包括采樣日期和時間、采樣當(dāng)日的氣象條件等;重點做好土壤環(huán)境樣品的描述,包括采集點的土壤分層情況、土壤濕度、土壤顏色和氣味以及土壤地質(zhì)條件等[5];如果現(xiàn)場利用便捷式儀器進行檢測,還應(yīng)記錄儀器型號、編號、使用狀態(tài)及檢測結(jié)果等;同時做好人員信息記錄,包括采樣人員和記錄人員。
隨著城市建設(shè)區(qū)域的擴大及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,城郊區(qū)域的工業(yè)企業(yè)搬遷后遺留的土地受工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的影響或多或少存在一定污染,因此在開發(fā)利用前進行場地污染土壤環(huán)境初步調(diào)查就十分必要。而污染場地的調(diào)查、識別方法和常規(guī)土壤污染調(diào)查存在較大的差別,并且監(jiān)測點位布設(shè)和現(xiàn)場樣品的采集對初步調(diào)查結(jié)果的影響較大[2],因此必須通過提高土壤環(huán)境調(diào)查工作中布點的科學(xué)性和現(xiàn)場樣品采集的規(guī)范性,來提升污染場地土壤環(huán)境初步調(diào)查的工作效率[5],為最終監(jiān)測結(jié)果的代表性、準(zhǔn)確性提供保障。