范 燕,張紹修
(1.四川省核工業(yè)輻射測試防護(hù)院(四川省核應(yīng)急技術(shù)支持中心),四川 成都 610000;2.信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司,四川 成都 610000)
改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)一直保持迅猛的發(fā)展勢頭,然而在起步階段對于環(huán)境保護(hù)工作的重視程度不夠,部分地區(qū)存在用生態(tài)效益換經(jīng)濟(jì)效益的傾向,粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式持續(xù)了很長一段時(shí)間。隨著國家戰(zhàn)略層面的轉(zhuǎn)型升級,生態(tài)環(huán)保理念逐漸深入人心,在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面采取了一系列積極措施,重污染工業(yè)企業(yè)被關(guān)停、破產(chǎn),生態(tài)環(huán)境逐漸得到改善。然而不少工業(yè)場地在重新開發(fā)利用的過程中,土壤中石油烴、農(nóng)藥、重金屬、酸堿污染等問題十分突出,危害城市居民健康和環(huán)境安全[1]。為了有效解決工業(yè)場地的土壤污染問題,需要對污染場地土壤情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,對土壤污染情況進(jìn)行分析評估,為土壤環(huán)境治理工作提供可靠的決策依據(jù)。
土壤自然資源是人類生存發(fā)展必不可少的重要資源,我國地大物博,但人均占地面積處于靠后位置,充分利用現(xiàn)有的土地資源對于推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民群眾生活條件具有重要的意義。然而由于過度開發(fā)、工業(yè)污染等原因,導(dǎo)致大量的土地資源難以得到有效開發(fā)利用,且會對居民健康和生態(tài)環(huán)境造成威脅。我國土壤污染狀況調(diào)查工作起步相對較晚,2014年出臺相關(guān)調(diào)查規(guī)范,2017年開展全國土壤污染詳查工作,調(diào)查結(jié)果表明國內(nèi)的土壤污染情況十分嚴(yán)重,有必要加大土壤污染調(diào)查工作力度,推動(dòng)土壤環(huán)境治理工作的高效開展[2]。
在土壤調(diào)查工作實(shí)施之前,應(yīng)對污染場地土壤調(diào)查目標(biāo)進(jìn)行合理設(shè)定。污染場地土壤環(huán)境比較復(fù)雜,土壤調(diào)查工作應(yīng)借助系統(tǒng)、專業(yè)的方法,先采用摸排調(diào)查方式來確認(rèn)污染場地的土壤環(huán)境是否被污染,再對場地污染情況進(jìn)行布點(diǎn)、采樣,了解并評估土壤污染程度及分布情況,根據(jù)污染程度對污染場地進(jìn)行評級,為污染場地治理工作提供可靠依據(jù)[3]。
前期的完善準(zhǔn)備,可以為土壤調(diào)查布點(diǎn)、采樣工作打下良好的基礎(chǔ),確保后續(xù)工作有序開展,提升土壤調(diào)查布點(diǎn)、采樣的針對性與可行性。在對污染場地土壤情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查之前,需要安排人員收集污染場地的相關(guān)資料,并組織專業(yè)人員到污染場地現(xiàn)場踏勘,與污染場地相關(guān)人員進(jìn)行訪談,通過多種途徑收集、整理污染場地的各方面情況[4]。其中,要全面收集和調(diào)研污染場地企業(yè)、區(qū)域的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資源,包括區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星航拍圖像、場地平面布置圖、化學(xué)品儲存情況等,采用面談、電話訪談、書面調(diào)查等方式對污染場地區(qū)域、企業(yè)負(fù)責(zé)人、環(huán)保負(fù)責(zé)人等相關(guān)人員進(jìn)行調(diào)查走訪,拓寬數(shù)據(jù)資料的來源,多方查證保證數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確度和真實(shí)性。
污染場地的地勢和環(huán)境通常相對復(fù)雜,污染物成分和來源情況雜亂,不同污染場地的污染狀況往往存在很大差異,為土壤調(diào)查工作增加了難度。借助系統(tǒng)調(diào)查的方式,了解污染場地是否真正存在土壤污染問題,了解土壤污染面積、污染物成分、污染來源等詳細(xì)信息,對污染場地有一個(gè)全面的識別和整體的評估,進(jìn)而為后續(xù)的專項(xiàng)調(diào)查工作做好前期鋪墊[5]。根據(jù)初步調(diào)查結(jié)果,可以提高土壤調(diào)查布點(diǎn)、采樣工作的針對性,避免毫無頭緒的做無用功。比如了解污染場地存在哪些工廠,哪些車間或化學(xué)品倉庫污染風(fēng)險(xiǎn)高,了解這些實(shí)際狀況,可以制定科學(xué)、可行的布點(diǎn)與采樣方案。
污染場地土壤環(huán)境受到污染的情況存在復(fù)雜性、不均勻性等特點(diǎn),不同地區(qū)、不同污染場地往往存在很大的差異,在污染場地土壤調(diào)查工作中不能完全照搬以往的做法。因此,在設(shè)置土壤污染監(jiān)測布點(diǎn)時(shí)需要考慮多方面的因素,不僅要結(jié)合前期實(shí)地踏勘等調(diào)研工作的成果,還要遵循科學(xué)的布點(diǎn)原則,采用合理化的布點(diǎn)方法,提高布點(diǎn)的科學(xué)性、合理性。
在污染場地土壤調(diào)查布點(diǎn)工作中,要綜合考慮污染場地歷史資料和實(shí)際情況,在采集土壤樣品時(shí)確保采集點(diǎn)位置要有代表性,比如危險(xiǎn)化學(xué)品庫房、環(huán)保裝置等區(qū)域的土壤采集點(diǎn)應(yīng)突出區(qū)域特性;采集點(diǎn)數(shù)量要達(dá)標(biāo),不能過少,以避免采集的土壤樣品無法真實(shí)反映本區(qū)域的土壤污染情況,也不能過多,避免無端浪費(fèi),增加土壤調(diào)查工作成本和時(shí)間,以提高污染場地土壤采樣工作效率;采樣布點(diǎn)范圍要大,不僅要對重點(diǎn)污染區(qū)域進(jìn)行采樣檢測,還要對污染區(qū)域地下、周邊、風(fēng)口等區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)測點(diǎn),以全面獲取污染場地土壤污染的監(jiān)測數(shù)據(jù);土壤采樣不僅要對土壤中的污染物成分、含量等進(jìn)行檢測,還要對地表水、地下水等進(jìn)行取樣檢測,對地表水、地下水的水體污染情況進(jìn)行必要的監(jiān)測,并對污染場地區(qū)域內(nèi)的地表水容量、流量進(jìn)行監(jiān)測,以推測污染場地污染物的擴(kuò)散方向。
污染場地土壤調(diào)查布點(diǎn)需要遵循可行性、全面性、連續(xù)性、相對一致性等原則:第一,可行性原則??尚行栽瓌t強(qiáng)調(diào)污染場地土壤調(diào)查布點(diǎn)必須結(jié)合前期調(diào)查工作,以調(diào)查結(jié)果為依據(jù),考慮采樣點(diǎn)的實(shí)際情況和周邊環(huán)境,比如布點(diǎn)是否符合實(shí)地踏勘結(jié)果、樣品運(yùn)輸交通條件是否順暢、是否對周圍環(huán)境造成破壞等。第二,全面性原則。全面性原則強(qiáng)調(diào)布點(diǎn)要能全面反映污染場地土壤的總體情況,采取系統(tǒng)采樣布點(diǎn)方法,覆蓋污染場地的各個(gè)區(qū)域,可以對污染場地進(jìn)行區(qū)域劃分,重點(diǎn)區(qū)域加密布點(diǎn)。第三,連續(xù)性原則。連續(xù)性原則強(qiáng)調(diào)土壤調(diào)查布點(diǎn)需要考慮本次土壤調(diào)查工作的需求,也要盡量考慮國家土壤環(huán)境監(jiān)測工作的需要,并注意收集以往土壤環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)對污染場地區(qū)域的監(jiān)測結(jié)果,不僅使布點(diǎn)更加科學(xué)、合理,還可以與之前、之后的土壤環(huán)境監(jiān)測工作聯(lián)系起來,提高土壤調(diào)查資料的應(yīng)用價(jià)值[6]。第四,相對一致性原則。相對一致性原則強(qiáng)調(diào)同一區(qū)域內(nèi)采樣土壤性質(zhì)差異應(yīng)相對一致,而不同區(qū)域采集土壤性質(zhì)應(yīng)存在明顯差異,對污染場地進(jìn)行合理分區(qū)和科學(xué)布點(diǎn),提高布點(diǎn)的科學(xué)性和樣品的代表性[7]。第五,經(jīng)濟(jì)性原則。經(jīng)濟(jì)性原則強(qiáng)調(diào)在保證土壤調(diào)查工作質(zhì)量的前提下,在土壤調(diào)查布點(diǎn)、采樣等各個(gè)工作環(huán)節(jié)注意節(jié)約成本,盡量控制布點(diǎn)、采樣工作中的人力和物力投入,避免過多投入導(dǎo)致資源浪費(fèi),與環(huán)保理念相悖。
污染場地土壤調(diào)查布點(diǎn)需要結(jié)合污染場地區(qū)域資源收集、現(xiàn)場踏勘等工作的成果,分析污染場地使用歷史、土地功能分區(qū)、使用現(xiàn)狀、污染區(qū)域分布等情況,制定初步的布點(diǎn)方案。再通過粗采樣工作的開展情況,并結(jié)合地下管線布設(shè)、施工安全等因素,對初始布點(diǎn)方案進(jìn)行調(diào)整,確定最終的布點(diǎn)方案[8]。在這一過程中,可以應(yīng)用系統(tǒng)布點(diǎn)法、隨機(jī)布點(diǎn)法、分區(qū)布點(diǎn)法、專業(yè)判斷布點(diǎn)法等不同布點(diǎn)方法。
在土壤調(diào)查布點(diǎn)設(shè)計(jì)過程中,不同布點(diǎn)方法各有優(yōu)劣點(diǎn)和適用條件,應(yīng)考慮污染場地土壤調(diào)查的實(shí)際情況和需求,合理選用布點(diǎn)方法。系統(tǒng)布點(diǎn)法是將污染場地分成相同面積的若干區(qū)域,每個(gè)地塊設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn),適用于污染場地情況復(fù)雜、污染源分布不均的情況,分區(qū)面積越小,采樣點(diǎn)數(shù)量越多,則采樣精度越高,但會大幅度增加采樣和實(shí)驗(yàn)室分析的工作量,需要合理確定采樣精度,避免盲目追求采樣精度使土壤調(diào)查工作負(fù)擔(dān)過重、效率過慢;隨機(jī)布點(diǎn)法同樣是將污染場地劃分為若干相同面積的區(qū)域,但隨機(jī)選取部分地塊設(shè)置采樣點(diǎn),該方法適用于土壤性質(zhì)差異小且污染情況比較均勻的場地條件,優(yōu)勢在于操作簡單,但隨機(jī)性強(qiáng),可能無法真實(shí)反映土壤污染情況;分區(qū)布點(diǎn)法以污染場地原本的功能分區(qū)為依據(jù),根據(jù)原始分區(qū)的功能差異和面積大小來設(shè)置采樣點(diǎn),可以凸顯原始分區(qū)對土壤污染情況的影響,調(diào)查結(jié)果可能反映污染路徑,適用于污染源比較清晰且分布均勻的場地條件;專業(yè)判斷布點(diǎn)法是由土壤調(diào)查領(lǐng)域?qū)<疫M(jìn)行判斷,利用專家經(jīng)驗(yàn)對前期收集的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析,選擇適合的采樣點(diǎn),該方法受專家主觀作用影響,依賴于前期充分的調(diào)研工作成果,適用于污染物易于識別和判斷的污染場地條件[9]。
在污染場地土壤調(diào)查工作中,需要根據(jù)污染場地的實(shí)際條件,合理選擇適用的布點(diǎn)方法。比如對于污染場地情況復(fù)雜不明,污染源分布雜亂的情況,通常適用系統(tǒng)布點(diǎn)法。然而在實(shí)際工作中,往往需要綜合運(yùn)用不同的布點(diǎn)方法,針對污染場地不同區(qū)域的特點(diǎn)選擇相適應(yīng)的布點(diǎn)方法,充分發(fā)揮每種布點(diǎn)方法的作用。比如對污 染場地整體上采用系統(tǒng)布點(diǎn)法,而對嚴(yán)重污染區(qū)域采用分區(qū)布點(diǎn)法,綜合不同布點(diǎn)法的優(yōu)勢,提高土壤調(diào)查布點(diǎn)的科學(xué)性、針對性和可行性。
現(xiàn)場采樣是污染場地土壤調(diào)查工作的核心環(huán)節(jié),需要合理、規(guī)范采樣,保證采樣工作的質(zhì)量,才能為實(shí)驗(yàn)室分析提供完整、可靠的土壤樣品,順利實(shí)現(xiàn)土壤調(diào)查目標(biāo)。污染場地土壤調(diào)查采樣工作主要包括采樣準(zhǔn)備、采樣、樣品保存和現(xiàn)場記錄等方面的內(nèi)容,需要認(rèn)真做好各個(gè)環(huán)節(jié)的工作。
在采樣準(zhǔn)備環(huán)節(jié),需要結(jié)合土壤調(diào)查采樣點(diǎn)位和現(xiàn)場情況,制定采樣方案,準(zhǔn)備好采用所需的各種工具。土壤采樣一般使用鐵鏟、木鏟、剖面刀等采集工具,選用棕色玻璃瓶、布袋等存放容器。如果需要采集土壤水樣,通常使用貝勒管采集,并用棕色玻璃瓶、頂空瓶存放樣品[10]。需要對存放容器做好標(biāo)簽,避免使用過程中發(fā)生混淆。
污染場地土壤采樣工作中,需要進(jìn)行點(diǎn)位確認(rèn)、土壤樣品采集、樣品保存、場地修復(fù)和數(shù)據(jù)記錄等工作,其中采樣環(huán)節(jié)是重中之重,對于整個(gè)污染場地土壤調(diào)查工作具有決定性作用。在采樣環(huán)節(jié),為了保證采樣質(zhì)量,需要考慮采樣點(diǎn)坐標(biāo)是否準(zhǔn)確、土壤采樣深度是否準(zhǔn)確、如何控制采樣中的污染物損耗,以及如何避免樣品受到污染或?qū)龅禺a(chǎn)生二次污染。污染場地土壤采樣可以分為采集表層樣和分層樣,污染程度低僅涉及土壤表層的可僅采取表層樣,污染程度嚴(yán)重的需要采取分層樣,包括表層樣、中層樣和深層樣,具體采集深度根據(jù)現(xiàn)場情況來確定。在采樣時(shí),需要對土壤表面覆蓋的植被、石塊等進(jìn)行清理,并清除土壤表面的硬質(zhì)覆蓋層,再進(jìn)行采樣。在采取分層樣時(shí),可以采用人工或機(jī)器輔助鉆孔方式采樣,過程中要注意清洗工具,避免造成樣品污染。
為了保證采樣質(zhì)量,應(yīng)對現(xiàn)場采集點(diǎn)位進(jìn)行確認(rèn),根據(jù)現(xiàn)場情況采用適合的采樣工具和采樣方式,以確保采用工作科學(xué)、規(guī)范。具體來說,在采樣前應(yīng)根據(jù)采樣方案和現(xiàn)場情況確定布點(diǎn)位置,通常借助RTK進(jìn)行點(diǎn)位搜測,確保采樣位置準(zhǔn)確。在采樣過程中,應(yīng)合理選用采樣和存儲工具,采用沖擊鉆機(jī)鉆探,鉆探前用去離子水清洗鉆頭,精確測量鉆頭深度,鉆頭提出地面后立即采集樣品,并拍攝相關(guān)圖片以備查閱;在采樣后,需對鉆孔進(jìn)行封孔,對采樣現(xiàn)場進(jìn)行清理復(fù)原。
在采集樣品后,需要將土壤樣品運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定分析,樣品需要在運(yùn)輸狀態(tài)下一段不短的時(shí)間,這需要在樣品運(yùn)輸期間避免樣品性質(zhì)發(fā)生變化,妥善做好樣品保存工作。樣品保存主要考慮樣品的特性需求,根據(jù)樣品的具體特點(diǎn)選擇適合的保存方式和保存工具,并做好密封、控溫、遮光等工作,避免外部環(huán)境因素對土壤樣品產(chǎn)生影響。
不同樣品對保存條件的要求不同,以分析土壤中無機(jī)類物質(zhì)為目標(biāo),可以使用布袋、塑料袋保存樣品即可;針對易揮發(fā)、易分解物質(zhì),應(yīng)采用密封的棕色玻璃瓶保存,將樣品保存在4 ℃以下、無陽光直射的環(huán)境;土壤水樣一般采用棕色玻璃瓶或頂空瓶,針對重金屬則使用塑料瓶保存樣品[11]。根據(jù)需要,還可以添加一定量相應(yīng)的保護(hù)劑,避免土壤樣品組分、性質(zhì)發(fā)生變化。
為了保存土壤采用工作的實(shí)際情況,為后期分析、評價(jià)提供可靠依據(jù),需要認(rèn)真做好現(xiàn)場記錄?,F(xiàn)場記錄內(nèi)容包括項(xiàng)目概況、采樣點(diǎn)位情況、采樣環(huán)境、樣品描述、現(xiàn)場測量結(jié)果、人員信息等內(nèi)容,要詳細(xì)填寫各類相關(guān)信息,比如采樣環(huán)境類目下應(yīng)填寫日期、氣象環(huán)境等信息,樣品描述應(yīng)如實(shí)記錄樣品質(zhì)地、氣味、分層情況等信息。
現(xiàn)場記錄應(yīng)確保真實(shí)、準(zhǔn)確、全面。首先,應(yīng)采取一人記錄、一人復(fù)核的方式,確?,F(xiàn)場記錄信息與實(shí)際情況相符,避免因個(gè)人疏忽或其他原因?qū)е聰?shù)據(jù)失實(shí);其次,要注重以各種方式記錄調(diào)查結(jié)果,比如采用照片、視頻的方式詳細(xì)記錄下采樣工作過程,保證記錄信息的真實(shí)、可靠;最后,應(yīng)對土壤采樣相關(guān)信息進(jìn)行全面記錄,不僅要詳細(xì)填寫樣品信息等內(nèi)容,還要對采樣環(huán)境、周邊建筑等相關(guān)信息進(jìn)行如實(shí)填寫。
綜上所述,污染場地的污染物種類繁多、來源復(fù)雜,不同地區(qū)的土壤物理性質(zhì)差異很大,地下水文條件特征各異,且很多污染場地歷史信息缺失,這些現(xiàn)實(shí)情況增加了土壤調(diào)查工作的難度。為了保證污染場地土壤調(diào)查的可靠性,應(yīng)認(rèn)真做好前期調(diào)研,合理設(shè)置土壤調(diào)查布點(diǎn),規(guī)范開展土壤采樣工作。在實(shí)際工作中,應(yīng)通過全面化調(diào)查、科學(xué)化設(shè)計(jì)、合理化操作,提升土壤調(diào)查工作質(zhì)量與效率,減少資源浪費(fèi),為污染場地土壤環(huán)境治理工作提供可靠依據(jù),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。