挥发性有机物和重金属快速检测在场地调查中的应.pdf

77挥发性有机物和重金属快速检测在场地调查中的应用郭佩广电计量检测（西安有限公司，陕西西安7 10 0 0 0 摘要：随着土壤污染防治法等法律法规的出台，我国对于土壤监管越来越严格。企业土壤自行监测、场地调查和风险筛查均需要对土壤中污染物进行分析测试。对挥发性有机物(VOCs)和重金属进行快速检测是场地调查中的重要一环，通过对某地块土壤进行现场检测，有效筛查土壤污染状况，识别了污染范围，为类似土壤管控和场地修复提供依据。关键词：场地调查；快速检测；挥发性有机物；重金属Abstract:With the promulgation of the laws and regulations such as Soil Pollution Prevention and Control Law,thesupervision of soil in our country is becoming more and more strict.Enterprise soil self-monitoring,site investigationand risk screening all need to analyze and test the pollutants in the soil.Rapid detection of volatile organic compoundsand heavy metals is an important part of site investigation.Through on-site detection of soil,it can effectively screensoil pollution status,identify the scope of pollution,and provide a basis for similar soil control and site remediation.Key words:site investigation;rapid detection;volatile organic compounds;heavy metal中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：16 7 4-10 2 1(2 0 2 3)0 7-0 0 7 7-0 51引言VOCs快速检测一般使用便携式VOCs气体分析仪，主要有氢火焰离子化检测器(FID)和光离子化气体检测器(PID)两种。实际运用中，由于PID具有设备质量轻、体积小、操作简单、安全性高、便于携带等特点 1,使用更为广泛。使用PID进行土壤快速检测，需要将土壤采集在密封袋中，将PID仪器探头置于密封袋中进行密封，通过挤压密封袋，使气体进入检测器中，记录仪器响应最大值。现场测试时需测试环境空气和密封袋本底值，在最终测试结果中予以扣除。重金属快速检测一般使用便携式X射线荧光重金属分析仪（以下简称XRF)。X RF主要用于样品中金属和无机物分析，能分析汞、镉、铬、镍、砷等多种元素。使用XRF检测土壤时，需将土壤置于密封袋中,排出空气,压制成厚度为2 0 mm左右的试样,将XRF探头置于土壤表面即可读取金属元素含量 2 。对VOCs和重金属快速检测能快速获取土壤污染物含量，通过在现场采样过程获取测试结果，能第一时间高效识别出风险点位以进行后续实验室分析，大大减轻实验室分析工作量，为进一步调查提供依据。目前该方法已被广泛应用于企业土壤自行监测、场地调查、应急监测和土壤风险筛查等场景，已成为土壤监管必不可少的环节 31。2研究背景某地块进行地块用途变更，需要针对地块实际情况开展建设用地土壤污染状况调查工作。前期通过资料收集、现场踏勘、人员访谈等方式，确定该地块历史上存在日化企业（目前已停产）、汽修厂（退出收稿日期：2 0 2 3-0 2-0 9；修订日期：2 0 2 3-0 7-12。作者简介：郭佩，女，198 3年生，工程师，主要从事环境保护相关工作。环境保护与循环经济78后厂区用于废品回收)等工业企业，通过分析原有企业的原辅材料、生产工艺、产品等，识别主要污染物为石油烃、卤代烃、重金属等。通过第一阶段调查分析,结合企业存在时间,初步判断可能存在污染，需要进行第二阶段调查。第二阶段土壤污染状况调查是以采样与分析为主的污染证实阶段，通常可以分为初步采样分析和详细采样分析两步，每步均包括制定工作计划、现场采样、数据评估和结果分析等步骤。现场采样时一般会使用现场快速检测设备PID和XRF进行初筛，对于筛选出的异常点位再进行初步采样分析和详细采样，如果污染物浓度均未超过GB366002018土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准（试行)等国家和地方相关标准以及清洁对照点浓度（有土壤环境背景的无机物）,并且经过不确定性分析确认不需要进一步调查，即可结束调查工作。若现场污染较为严重则需要进一步调查，或者需要进行风险评估以及土壤修复工作:4。3实验部分3.1实实验仪器实验选用便携式XRF(HITACHI公司，型号X-MET8000ExpertGEO）便携式VOC监测仪（以下简参数VOCs/(molmol-l)砷/(mgkgl)镉/(mgkg*)铜/(mgkg*l)铅/(mgkg*)铬/(mgkg)汞/(mgkgl)镍/(mgkg*l)注：ND为未检出。现场快速检测和实验室检测结果相对偏差见称PID，美国华瑞公司，型号PGM-7340）。两台设备均通过计量校准，使用前均采用标准物质进行检查。3.2样品采集本研究基于上述地块进行研究。地块共选取12个点位进行土壤采样分析，同时在周边采集2 个土壤背景点位。现场钻探柱状土壤深度为6 10 m，每0.5m进行一次PID和XRF测试，根据测试结果选取每个柱状点位现场检测浓度较高的样品用于实验室分析。根据国家标准GB366002018土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准（试行）要求，土壤污染状况调查重金属及无机物实验室必须检测项目包括砷、镉、铬（六价）铜、铅、汞、镍等元素，通过资料分析和污染源识别可能还存在铬，由于XRF不能区分不同价态的元素，故使用XRF现场测试砷、镉、铬、铜、铅、汞、镍7 种元素。VOCs实验室必测项目包括苯、甲苯、三氯甲烷、四氯化碳等2 7 种化合物，现场PID测试只能测试VOCs总量 5。4结果与分析4.1现场快速检测与实验室检测结果对比现场快速检测和实验室检测结果见表1。表1现场快速检测和实验室检测结果现场快速检测结果样品1样品20.1250.162111735213129355562NDND3732实验空检测结果样品3样品40.2240.18110945382264295053NDND3740表2。样品1ND14.23.12262244ND37样品2ND13.54.11482352ND37样品3ND13.43.21251946ND34样品4ND13.24.23232261ND3379表2 现场快速检测和实验室检测结果相对偏差现场快速检测和实验室检测结果的相对偏差/%参数样品1样品2 样品3样品4砷/(mgkgl)12.7镉/(mgkg)2.0铜/(mgkgl)10.6铅/(mgkg*l)13.7铬/(mgkgl)11.1汞/(mgkgl)0镍/(mgkg)0通过现场快速检测数据和实验室数据进行对比，结果显示，重金属现场快速检测和实验室分析测试的相对偏差均小于2 5%，实验室分析数据和现场检测数据具有一致性。VOCs的现场快速检测得出的数据结果浓度较低，实验室分析GB36600一2 0 18土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准（试行）表1中2 7 种VOCs均未检出，符合实验预期结果 o1。4.2同一点位不同深度现场快速检测结果分析选取2 个具有代表性点位土壤不同深度的污染物快筛数据进行分析，进一步识别土壤污染分布状况。2 号现场快速检测结果见图1。60-504030201000点位编号深度/m(mol mol-)对照点1号0.5对照点2 号0.5注：ND为未检出。2号点位快筛数据分析结果显示，该点位土壤污染物含量较低，且不同深度土壤污染物含量基本一致,未出现异常值,基本可以判断该位置土壤未受到污染，无需在该点位采样及进行实验室分析。3号现场快速检测结果见图2。11.514.59.811.021.520.620.724.28.84.2007.24.224深度/m图12 号点位现场快速检测结果VOCs/砷/（mgkg）镉/（mgkg）铜/（mgkg）铅/(mgkg）铬/（mgkg）汞/(mgkg）镍/（mgkg)0.07680.045518.98.32.213.77.009.6+*VOCs神镉铜铅铬汞镍68100908070605040302010003号点位快筛数据分析结果显示，该点位土壤污染物含量明显升高，其中汞、镉表层土均有不同浓度的检出，但深层土壤数据相对较小且分布均勾，初步可判断，土壤污染集中在表层土，未向深层扩散。需要采集0.5 2 m位置的土壤进行实验室分析，以获得更加准确的结果，评估该点位的污染状况 7 。4.3不同企业快速检测结果分析 8 1本次调查地块拥有日化企业、汽修厂两种不同类型企业，汽修厂不再运营后该场地用于废品回收。日化企业的污染物主要是有机污染物，汽修厂的污染物主要是石油烃类物质和重金属，废品回收站的污染物主要为重金属。日化企业主要生产产品为净洗剂以及进行纺织浆料布浆；汽修厂主要为汽车发动机维修，不涉及喷漆作业；废品回收站主要为纸制品、塑料制品、金属制品分类整理，存在金属切割 9。通过对不同企业所在区域土壤进行调查，以及对周边未进行生产活动的背景点进行测试来初步判10断该地块企业生产活动对于土壤的影响10。背景点位测试结果见表3。表3背景点位测试结果ND15ND17VOCs24深度/m图2 3号点位现场快速检测结果1620102868NDND101318环境保护与循环经济80汽修厂土壤重点区域现场快速检测结果见表4。表4汽修厂土壤重点区域现场快速检测结果点位深度/mVOCs/(molmol-）砷/(mgkg）镉/(mgkg）铜/(mgkg）铅/(mgkg）铬/(mgkg）汞/(mgkg）镍/(mgkg)编号10号0.510号1.010号1.510号2.010号2.510号3.010号3.510号4.010号4.510号5.010号5.510号6.010号6.510号7.010号7.510号8.0注:ND为未检出。日化企业土壤重点区域现场快速检测结果见表5。点位深度/mVOCs/（molmol）砷/(mgkg）镉/(mgkg）铜/(mg-kg）铅/(mg-kg）铬/(mgkg）汞/(mg.kg）镍/(mgkg）编号12号0.512号1.012号1.512号2.012号2.512号3.012号3.512号4.012号4.512号5.012号5.512号6.0注：ND为未检出。0.1490.2080.3030.1840.1410.1740.1250.1240.1650.2150.0100.1830.2740.2530.1170.0562.4552.9613.1762.4332.8883.1012.8782.2561.0801.2721.4371.0031117181571011151019452211101018表5日化企业土壤重点区域现场快速检测结果 14ND6ND15ND14ND7ND15ND16ND19ND20ND15ND15ND16NDNDNDNDNDNDNDND15NDNDNDNDNDNDNDND14223332430121932223529100117432232261430291324291555271826292627302816233531482101187146303738162422531312436241642446242414940506457515954615050487343543937735647714138686ND8NDNDND59NDNDND87NDNDNDNDNDNDNDNDNDNDNDNDNDNDND4228384041233956344840805752514952255362304654547246285881汽修厂土壤重点区域现场快速检测结果显示，快速检测结果均大于土壤背景检测结果，在6.0 6.5m深度处，铜和铅的检测结果明显高于其他深度。日化企业厂区重点区域快速检测结果均大于土壤背景检测结果，部分点位VOCs和重金属含量较背景点位有明显的升高。两个企业所在区域土壤测试结果均小于CB366002018土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准（试行）中第一类用地筛选值限值，表明两个企业的生产活动虽然对土壤造成了一定程度的影响，但污染程度有限，不影响该地块的后续开发利用。5结论(1)采用VOCs和重金属快速检测能方便快捷地对土壤样品进行测试，测试结果与实验室分析结果具有一致性。(2)对不同深度土壤分析能有效判断出该地块土壤污染状况，若表层土污染物含量明显高于深层，表明土壤污染集中在表层土，未向深层扩散。若深层土壤污染物含量较高，表明该地块污染状况可能较为严重，可以继续通过对该地块进行深层土壤加密检测，识别土壤污染的具体范围。(3)对于不同工业企业所在区域土壤进行快速检测，能有效识别企业特征污染物，为场地调查污染识别提供依据 12 参考文献1张建民.便携式XRF测定仪在土壤检测中的应用及其影响因素 J.化工管理,2 0 2 1(11):7 3-7 4.2王哗，冷传旭，潘增志，等.提高便携式XRF测定仪在土壤污染调查中使用效果的措施 J.化工管理,2 0 2 2(34)：7 1-73.3陆志家，耿秀华.挥发性有机物快速检测应用于化工企业遗留场地调查 J.区域治理，2 0 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