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1场地污染调查基础培训课件1：中联环专家委员会特约讲师蔡五田•中国地质调查局.中国地质调查局地质调查技术标准：污染场地土壤和地下水调查与风险评价规范（DD2014-06）[S].北京，2014.信息服务/地质调查技术标准。•蔡五田等.场地污染调查技术与实践[M].北京：地质出版社，2012.•蔡五田等.论场地土壤和地下水污染调查与风险评价的程序和内容[J].水文地质工程地质，2011，38（6）:125-134.•蔡五田.论污染场地的几个问题[J].水文地质工程地质，2015，42（1）123-128.•美国环保署网站.•英国环保署网站.参考资料4场地污染调查基础第一模块：术语第二模块：调查程序第三模块：初步调查第四模块：详细调查5第一模块：对几个术语的解释1.非水相液体2.地下水污染羽3.场地污染概念模型6n非水相液体简称为NAPLs（NonAqueousPhraseLiquids）n比重小于水的非水相液体称为轻的非水相液体，如汽油、柴油等，简称为LNAPLs（lightNonAqueousPhraseLiquids）。n比重大于水的非水相液体称为重的非水相液体，如氯化溶剂、煤焦油等，简称为DNAPLs（DenseNonAqueousPhraseLiquids）。2.地下水污染羽（Contaminatedgroundwaterplume）可溶性污染物在地下水中形成的羽状污染范围。1.非水相液体（NAPLs）LNAPLsandPlumeDNAPLsandPlume7n指场地污染影响范围内，将水文地质条件与污染分布特征高度概化的模型。一般采用剖面图或立体图展示场地污染概念模型。n场地污染概念模型的组成要素1）岩性结构及水文地质特征。场地最大污染深度以上岩性分层及含水层结构、地下水流向、地下水水位。2）污染源特征。如污染源类型、分布形式。3）特征污染物及其状态。特征污染物及其相态、形态、价态。如石油类污染场地VOCs污染物，重金属污染场地的Cr元素的形态及价态。4）污染物的聚集介质及污染途径。土壤与地下水。垂向淋滤、侧向扩散？5）污染物在介质中的分布、扩散及迁移规律。用钻孔剖面、数学模型等描述主要污染物浓度及其状态在污染介质内的变化规律。3.场地污染概念模型conceptmodelofcontaminatedsite8地表污染源淋滤型包气带扩散污染型地下水波动带污染型场地污染概念模型9第二模块：调查程序1.国际标准化组织（ISO）2.中国地质调查局（CGS）10城市和工业场地土壤污染调查程序（ISO10381-5,2005）初步调查：对场地污染的可能性做出判断，形成对场地污染性质、位置和分布的假设。场地初步调查由案桌研究和场地踏勘组成。探索性调查：主要是验证场地概念模型的正确性。探索性调查主要是一个定性调查而不是定量调查，一般仅需分析少量样品。详细调查：定量确定污染物的量级和空间分布，污染区域的性质和分布范围及污染的程度，为场地风险评价提供足够的数据。详细调查需要采集和分析土壤、地表水、地下水和土壤气样品，获得必要的信息，以全面评价污染对人类和其他潜在受体的风险，也要识别出合适的控制或修复行动以及评估初步的造价。11中国地质调查局地质调查技术标准（DD2014-06）调查评价程序初步调查详细调查12将资料收集、信息与参数获取工作不再单独作为一个工作阶段，而是作为贯穿调查工作的一项连续、不断细化的工作。1.场地土地利用变迁信息；2.地质、水文地质信息；3.污染源、水土调查、污染事件；4.生产工艺过程原、辅料、产品等；5.室内模拟试验研究成果；6.国内外类似场地调查、修复案例。13l主要任务1）确定相应的调查技术与工作方法（如调查采用的技术组合，调查布点方法等）。2）确定污染场地土壤和地下水的测试清单（污染物及其他物理、化学、微生物等测试指标）。3）形成详细调查阶段的工作方案。4）初步建立场地的污染概念模型。初步调查l定义初步调查是在资料收集的基础上，通过调查技术方法的探索性应用，确定详细调查阶段工作方法，初步了解场地污染特征的一项野外调查活动。l标志性活动1）在场地内频繁的地面观察。2）各种调查技术手段特别是便携式调查技术手段的适宜性研究。3）少量样品的采集与分析。14详细调查l定义详细调查是在初步调查的基础上，通过稳定的调查技术方法的应用，详细了解污染场地污染物及相关参数分布及变化规律的一项野外调查活动。l标志性活动1）采用便携式调查技术手段、物探技术、钻探技术或其组合方法，系统调查场地污染分布特征。2）采用的调查技术与方法相对稳定并按一定的技术规程操作。3）采集大量水、土、气样品进行分析测试，l主要任务1）确定场地污染物的空间分布及状态（物态、化态、聚集）特征。2）完善场地的污染概念模型。3）为场地污染风险评价，场地污染防控或治理方案提供数据支持。15第三模块：初步调查1.调查内容2.调查方法3.调查成果16n纸质工作手图n调查表格n野外记录本n手持GPS仪（或掌上电子设备）n照相机n便携式调查仪器n取样设备n文具、皮尺等调查必备17n对于几百平方米的场地如加油站，宜采用1:200或更大的比例尺开展工作；n对于几万平方米的场地如化工厂，宜采用1:500或1:1000的比例尺开展工作；n对于几个平方公里的大型场地如钢铁厂、工业园区，调查的比例尺可适当减小，但不能小于1:10000。场地污染调查采用的比例尺181.调查内容1.1场地基本条件场地范围、归属、自然环境条件、人类活动方式（生产活动、经营状况等）、土地利用状况等。1.2潜在污染源地面及浅地表可见污染源的类型、规模、分布等。1.3主要污染物种类192.调查方法2.1观察2.2访问2.3便携式仪器现场测量2.4取样分析202.1观察观察应敏锐、仔细、全面。应观察场地及周边的地形地貌、水文、地质等环境条件，大气风向，场地边界、建筑物及地面特征，场地工作条件，影响物探仪器工作的电磁干扰环境，疑似污染或污染现象，泉及水井分布情况，场地安全隐患等。21地质露头观察产品标签、成品储库观察22观察与追踪立体管道状污染源全天候观察地面污染情况（枯水期）24（雨水季节）全天候观察地面污染情况252013年9月地下水等水位线图26表层土壤污染物分布272.2访问应对场地主管生产活动的部门及人员，见证了场地生产、经营活动的职工，场地及附近居民，管理地下水的部门及人员，地方有关部门，进行访问。访问应讲究策略，针对不同的对象，访问不同的内容。28n在场地可疑污染点，用便携式仪器测量土壤物理化学指标（pH、电导率等）、可疑污染组分含量（挥发性有机物、重金属等）。n在场地及周边水井、地表水、污水排放点测量水化学指标变化（溶解氧、电导率等），n初步了解场地及周边土壤与地下水的污染状况。2.3便携式仪器现场检测29气体多参数检测仪测量挥发性有机气（VOCs）、氧气、甲烷气、硫化氢气、二氧化碳气、氯气、氨气、氡气等，是识别有机污染土壤的利器。30野外便携式XRF仪可测量26种元素，是识别土壤重金属污染的利器。31水质多参数测量仪测量水温、pH、电导率、氧化还原电位、溶解氧5个参数，可辅助识别地表水、地下水污染状况。32土壤三参数仪测量电导率、含水量、pH、温度4个参数，是识别污灌场地土壤污染的利器，获取土壤物理参数。33测磷仪农残仪34生物毒性仪352.4取样分析在可见污染源或疑似重污染区及场地外围不受污染影响的区域采集少量的土壤和地下水样品，初步确定场地污染物种类和组分及场地背景值。363.初步调查成果总结n编绘大比例尺土地利用及污染史信息图，图面应反映出土地利用类型及分布范围，从总体上把握场地疑似污染源分布情况。n依据收集到的钻孔、水井、土壤剖面、地下水流场等资料，编绘场地及其周边区域水文地质剖面图和地下水流场图。n以表格的形式，按时间顺序列出场地土地利用信息，应包括时间、产权人、使用人、主要生产及经营活动、化学产品、建筑物分布、地面覆盖、回填及开挖等。3.1编图与制表373.2确定详细调查测试清单n步骤一：界定污染场地类型n通过场地踏勘、访问等活动，查明场地历史变迁与现状，确定场地的污染类型，以缩小污染物种类筛查范围。n步骤二：列出污染物初步测试清单n可通过以下途径获得并列出污染物初步测试清单。n1）国内外类似污染场地调查、监测与修复活动中检出与评价的化学物质。n2）调查场地以往水、土介质分析测试资料中检出的化学物质。n3）调查场地（特别是工矿企业污染场地）生产及经营活动中存在的化学物质（原料、添加剂、中间产物、产品等）及其在场地环境中经化学、生物化学作用过程可能转化形成的化学物质。n4）在初步调查阶段，现场踏勘观察到的污染物信息，采用便携式现场检出的土壤和地下水环境中浓度或含量高的化学物质，以及采集污染源区样品分析检出的化学物质。38n步骤三：筛选测试分析的污染物n以初步测试清单中的污染物为基础，同时满足以下三个原则，筛选测试分析的污染物。n1）对人类健康危害大的污染物。以急性毒性值、慢性毒性值和“三致”毒性值（致突变性、致畸性、致癌性）综合评估化学物质的毒性。n2）国内外土壤和地下水质量标准或污染风险评价标准中列出的污染物。n3）我国大多数实验室具有检测某化学物质的标准方法和质量控制体系。n步骤四：确定场地污染调查的测试清单n以污染物测试清单为基础，考虑两个因素，确定场地污染调查的测试清单。这个清单应该包括污染物和相关参数两部分的内容。3.2确定详细调查测试清单（续）39n考虑的第一个因素是，用以研究污染物在环境介质中迁移转化规律的物理、化学、生物影响因素，可根据国内外理论研究、室内与野外试验研究成果确定。例如调查与研究六价铬在土壤中的迁移规律，必须要测定土壤pH值、氧化还原电位、有机碳、铁锰氧化物、Fe2+、硫化物含量等。n考虑的第二个因素是，污染物测试方法的“普扫性”。例如，要调查一个石油污染的场地，苯是经过上述步骤二和步骤三筛选出来的地下水中的污染物。测试地下水中的苯，采用的是美国EPA8260C:2006气相色谱-质谱法，这一方法可以同时测定包括苯在内54项挥发性有机物。那么，在不附加测试费用、不付出额外劳动的前提下，应将其他53项挥发性有机污染物列入到场地调查污染物测试清单中。3.2确定场地污染详细调查测试清单（续）40多专业融合确定场地污染调查分析测试清单413.3确定详细调查阶段的工作方法n采用的现场快速检测技术方法；n采用的地球物理勘查方法；n采用的钻探及成井技术方法；n土壤与地下水取样技术方法。以确定现场快速检测技术方法为例说明4243Ca、Cr、Ni、Zn:R2=0.945-0.98544可以使用便携式测磷仪识别有机磷农药，污染物浓度高时效果较好。测磷仪现场快速检测技术方法适用性研究45农残仪现场快速检测技术方法适用性研究463.4初步构建场地的污染概念模型a)基本均匀分布的污染场地（如污灌区、农田施肥区等）；b)块状均匀分布的污染场地（场地存在多个污染源，但按使用功能或污染物种类分块后，污染物在分块内分布基本均匀）；c)极不均匀分布的污染场地（存在多个污染源和多种污染物且无分块化特征的污染场地）。47第四模块：详细调查调查内容：污染源、表层土壤、深部土壤、地下水、受体。调查方法：地面调查、浅孔（浅坑）调查、地球物理勘查、钻探调查及现场跟踪检测、成井及动态监测、水文地质试验、数值模拟等。481.表层土壤污染调查1.1调查点布设1.2调查点点距确定49美国环保署超级基金项目布点方式50布点目的判断随机分块随机系统网格系统随机搜寻切线确定危害程度1432332识别污染源1422323圈定污染范围4331111评价治理或处置3312242验证净化效果4131111备注：1-最适宜方法；2-适宜方法；3-较适宜方法；4-不适宜方法。几种常用布点取样方法适宜性（美国EPA）系统网格布点法是简单、易操作、最适宜的布点方法