土壤气监测在污染地块调查评估中的优势、局限及解决思路

摘要

目前，我国污染地块调查评估以土壤监测为主，辅以地下水监测。这套方法对于挥发性有机物(VOCs)的特殊性考虑不足，可能出现遗漏污染区域的可能性。与土壤监测相比，土壤气监测在VOCs污染地块调查评估中具有可捕捉VOCs污染区域的能力更强，能更准确反映VOCs的气态扩散迁移过程和呼吸暴露风险，以及长期监测成本较低等优势，故有必要将土壤气监测作为VOCs污染地块调查评估的常规工作内容。针对土壤气监测在国内推广应用中仍受到缺乏土壤气采样技术规范、分析检测标准方法、土壤气环境质量标准或风险筛选值及相应的数据分析方法等问题的局限，提出相应的解决思路以供参考。

背景

从地表向下一直到毛管层上方的土壤和岩石空隙中未被水充满的空间中含有的气体被称为土壤气。按照采样位置，土壤气可分为浅层土壤气、深层土壤气、底板下土壤气3类。浅层土壤气是指深度较浅的土壤孔隙中的气体样品；深层土壤气又叫近污染源土壤气，是指污染源附近土壤孔隙中的气体样品；底板下土壤气是指建筑物底板下方土壤孔隙中的气体样品。我国的建设用地环境管理领域，土壤气采样监测尚处于起步阶段，缺乏专门的技术标准。本文探讨在VOCs污染地块调查中推行土壤气监测的必要性、应用范围，以及现阶段在我国污染地块调查中推广该技术的局限，提出相应解决思路以供参考。

1. 土壤气采样方法

土壤气体样品的采集方式分为主动采样和被动式采样。

——主动式土壤气采样需要建设土壤气监测井，常见的监测井包括3类：1)钻孔埋管式监测井；2)钻杆直插式监测井；3)由地下水井改装成的土壤气井[1] (见图1)。

图1  3种类型的土壤气监测井

土壤气主动采样中，常见的样品保存器具有3种：吸附管、采样罐、气袋(见图2)。

图2  3种土壤气样品的常用保存器具

——被动式土壤气样品采集指在地表下放置吸附剂，通过扩散和吸附机制将污染物收集。被动采样技术仍处于从研究向应用过渡的阶段，尚无国家发布官方土壤气被动采样技术规范，故尚未大规模推广应用。

2. 土壤气监测相比土壤监测的优势

1) 捕捉VOCs污染区域的能力更强。

2) 更准确地反映VOCs的气态扩散迁移过程和呼吸暴露风险。

3) 长期监测成本较低。

3.土壤气监测中地块调查评估中的应用方式

1)土壤气监测数据可作为判断地块污染程度的直接依据，据此决定目标地块是否需要进行详细调查、风险评估、修复治理。

2)土壤气监测数据可作为地下污染溯源的关键指标。

3)土壤气浓度数据可作为输入参数代入风险评估模型，进行呼吸摄入量、致癌风险及非致癌风险的定量风险评估计算。

4)土壤气监测可在地块修复工程实施及修复效果评估中为修复工程过程监管和修复效果评估提供直接判定依据。

5)可帮助涉及挥发类有机物的在产企业自行监测、预警挥发性有机物的泄漏。

6)在污染地块长期风险管控中，土壤气监测可指示土壤和地下水污染状况、环境风险及其变化趋势。

4.现阶段土壤气监测中我国推广应用中的局限及解决思路

1)缺乏土壤气采样技术规范。土壤气采样过程对于监测数据的影响较大，采样过程不规范会降低监测数据的精确性。建议国家尽快出台土壤气采样技术指南，为污染地块土壤气采样监测提供技术依据。

2)缺乏专门针对污染地块土壤气VOCs的分析检测标准方法。污染地块调查中的常见VOCs与环境空气监测的VOCs种类差异较大。污染地块中很多常见VOCs的检测方法并未被环境空气检测方法所涵盖。建议相关部门尽快出台针对污染地块气体样品(土壤气、室内室外空气)的检测方法，以覆盖污染地块可能存在的挥发性和半挥发性有机物。

3)缺乏土壤气环境质量标准或风险筛选值。目前，北京市地方标准《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(DB 11T-1278-2015)是国内唯一能参考的土壤气VOCs质量标准，但其中仅包括15种VOCs的监测方法。因此，建议相关部门尽快出台涵盖面更广的污染地块土壤气VOCs筛选值标准。

4)缺乏土壤气监测结果的分析方法。国内多数调查评估单位对于土壤气监测结果分析方法的掌握还很有限。建议相关部门尽快出台污染地块土壤气VOCs风险评估技术指南，为合理使用和科学分析土壤气监测数据提供依据。