土壤中VOCs的檢測、處理與若干思考

陳 紅

(必維申美商品檢測(上海)有限公司，上海 201108)

土壤中VOCs的檢測、處理與若干思考

陳 紅

(必維申美商品檢測(上海)有限公司，上海 201108)

立足于國務(wù)院印發(fā)了《"十三五"生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中對揮發(fā)性有機物(VOCs)的減排目標(biāo)，從土壤中揮發(fā)性有機物(VOCs)的角度出發(fā)，闡述了美國與中國的三種揮發(fā)性有機物的測試方法，并在探尋VOCs的排放源后對目前土壤修復(fù)過程中VOCs治理過程中遇到的一些問題進行探討與思考，并提出一些相關(guān)建議和意見。

揮發(fā)性有機物；環(huán)境檢測；土壤修復(fù)

土壤是最重要的自然要素之一，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。土壤環(huán)境質(zhì)量狀況不僅直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品安全和生態(tài)安全，而且關(guān)系到人體健康，甚至關(guān)系到社會發(fā)展與穩(wěn)定。

在眾多土壤污染物中揮發(fā)性有機物(volatile organic compounds，VOCs)是一種極重大的污染物。VOCs是對一大類物質(zhì)的統(tǒng)稱，從監(jiān)測或檢測的角度來說揮發(fā)性有機物是指以氫焰離子檢測器測出的非甲烷烴類檢出物的總稱，主要指C3～C8有機化合物，包括烴類、氧烴類、鹵代烴類、氮烴及硫烴類化合物[2-4]。由于VOCs物質(zhì)種類眾多，測量方法復(fù)雜，目前，VOCs 源排放成分研究中，主要涉及的VOCs物質(zhì)大概可以分為烷烴類、烯烴類、芳香烴類、醛酮類、醇酚類、酯類等[5-7]。

目前，國務(wù)院印發(fā)了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》(簡稱《規(guī)劃》)，該《規(guī)劃》對VOCs減排的目標(biāo)、方法、途徑等內(nèi)容給出了明確的方向和要求。控制重點地區(qū)重點行業(yè)揮發(fā)性有機物排放，全國排放總量下降10%以上。因此VOCs 的準(zhǔn)確測量及污染來源研究是開展VOCs污染減排工作的基礎(chǔ)。本文簡述了土壤中VOCs含量的檢測方法，在此基礎(chǔ)上探討了VOCs的治理方法。

1 揮發(fā)性有機物檢測方法

1.1 EPA 8260B:1996

美國環(huán)保署(EPA)最早在1996年頒布了揮發(fā)性有機物的檢測方法《Volatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass spectrometry》(EPA 8260B：1996)[8]，該方法規(guī)定了VOCs的測量方法為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(簡稱GC-MS)，適用于各種類型的樣品，包括廢水、空氣、地下水與地表水、淤泥、酸性液體、堿性液體、含油廢水、泡沫、纖維體廢水、聚合乳膠劑、廢棄活性炭、濾餅、廢棄催化劑、土壤以及沉積物。由于其適用范圍廣，且精確性較高，該方法被大量使用。

1.2 HJ 350-2007

中國土壤環(huán)境監(jiān)測最先始于對農(nóng)用地的監(jiān)測，早期的監(jiān)測偏重于土壤肥力的監(jiān)測。近20年來，隨著土壤污染的加劇，國家各部門相繼開展了土壤的污染監(jiān)測。

基于2010年世博會契機，為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》，防治土壤污染，保護土壤資源和土壤環(huán)境，保障人體健康，維護良好的生態(tài)系統(tǒng)，確保展覽會建設(shè)用地的環(huán)境安全性，上海市環(huán)境科學(xué)研究院起草、國家環(huán)?？偩挚萍妓九鷾?zhǔn)并頒發(fā)了《展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ 350-2007)[9]，該標(biāo)準(zhǔn)立足與中國國情，按照不同的土地利用類型，規(guī)定了展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價的項目、限值、檢測方法與實施監(jiān)督，其附錄C規(guī)定了以吹掃捕集氣相色譜-質(zhì)譜法(簡稱PT-GC-MS)的方法檢測展會土壤環(huán)境中的VOCs含量。

1.3 HJ 605-2011

在《展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ 350-2007)的基礎(chǔ)上，環(huán)境保護部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制定、環(huán)保部與2011年正式批準(zhǔn)并頒發(fā)了《土壤和沉積物 揮發(fā)性有機物的測定 吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 605-2011)[10]，該方法明確規(guī)定了測定土壤和沉積物中揮發(fā)性有機物的吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法，適用于土壤與沉積物中65種VOCs的測定，若通過驗證該標(biāo)準(zhǔn)也可適用于其他VOCs的測定。

2 土壤中揮發(fā)性有機物的來源

環(huán)境中揮發(fā)性有機污染源有自然的原因，也有人為活動的原因，但主要以人為源為主[11-14]，尤其是工業(yè)行為對土壤造成了極大的污染。土壤中揮發(fā)性有機污染物的工業(yè)污染源主要來源以下方面：

(1)石油的勘探與開采、儲存與運輸過程：由于操作不當(dāng)或事故泄露等原因，常會造成石油排放或外溢，成為土壤中VOCs重要的污染源。

(2)石油化工生產(chǎn)區(qū)、加油站等地形成的落地油、含油生產(chǎn)污水排放和輸油管道的滲漏。石油是一種由烷烴、芳香烴以及非烴類化合物形成的復(fù)雜化合物，其中含有大量的揮發(fā)性有機物以及半揮發(fā)性有機物，這些有機物進入土壤后會改變土壤有機質(zhì)原有的碳氮磷比例，從而導(dǎo)致一系列土壤微生物體系的變化，在這個過程中土壤物理化學(xué)性質(zhì)也會隨之改變，進而導(dǎo)致土壤微生物群落等變化。

(3)化工廠、農(nóng)藥廠等化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)、分裝、藥品儲存和廠區(qū)運輸?shù)冗^程中可能存在的藥品泄露過程，以及印刷、建材、噴涂等行業(yè)排放的原料和廢氣，這些廢氣中的有機物隨著雨水的沖淋作用都會進入到土壤中。

VOCs由于在污染場地介質(zhì)中的不穩(wěn)定性，還會造成嚴(yán)重的大氣污染，隨空氣流動，經(jīng)雨水的沖刷和淋溶污染其他地區(qū)的土壤，甚至滲透到地下水，污染淺層地下水環(huán)境，影響飲用水的水質(zhì)，這些二次污染具有較大的環(huán)境隱患及人體健康風(fēng)險，且國家《十三五生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中也明確提出"重點針對大氣、水、土壤等問題，形成源頭預(yù)防、末端治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的成套技術(shù)"。

3 VOCs的處理過程中實際問題思考

VOCs的治理方法主要分為兩大類，即原位處理與異位處理，根據(jù)處理工藝又可細分為氧化法、物理法、熱解法、微生物法等。

隨著“土十條”的出臺，全國各地在2017年初紛紛出臺各自省市自治區(qū)相關(guān)的土壤污染防治工作方案，土壤中VOCs的處理在整個土壤修復(fù)市場中占有極大比例，尤其是在工業(yè)用地修復(fù)方面，這也引發(fā)了一系列的問題。

(1)目前許多污染場地的調(diào)查方法均參照《場地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.1-2014)、《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T164-2004)、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166 -2004)，但是在實際操作過程中一些公司并不是完全按照該導(dǎo)則進行操作，而目前國內(nèi)關(guān)于污染場地調(diào)查的監(jiān)管監(jiān)理并不十分到位，這在很大一定程度上給了土地開發(fā)商或修復(fù)公司可乘之機。

(2) 目前關(guān)于VOCs的處理設(shè)備、技術(shù)、工藝等都是參照國外先進技術(shù)為主，國內(nèi)相關(guān)設(shè)備及技術(shù)的自主研發(fā)能力較弱。參照國外技術(shù)的時候由于我國地域遼闊，土地情況復(fù)雜，VOCs污染情況也就更復(fù)雜，國外的技術(shù)并不一定適合我國國內(nèi)土壤市場，這需要工程師技術(shù)人員花更多的精力設(shè)計出合理的適合被污染土地治理的最適用工藝技術(shù)。

(3)目前針對VOCs的治理更傾向于原位治理，如添加氧化劑、熱解析或微生物法等技術(shù)，在治理的過程中不可避免的產(chǎn)生二次污染物(如廢氣)，如何收集并處理二次污染物，從而真正意義上做到污染物的降解，而不是由土壤中遷移到大氣中，是每個工程師應(yīng)該重點解決的問題。

4 結(jié)語

隨著我國城市化進程的加快，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理在近幾年取得了不錯的成績，但是與人們和國家的期望卻還存在一定差距，如針對我國國情的土壤污染物的檢測標(biāo)準(zhǔn)急需完善等。且由于土地的增值而應(yīng)運而生的土壤修復(fù)市場的蓬勃發(fā)展，“十三五”規(guī)劃中我國土壤修復(fù)市場將占據(jù)極大份額，但是目前中國污染土壤調(diào)查評估與治理修復(fù)工作的資金一般來自政府相關(guān)部門和土地開發(fā)商，資金缺乏有效保障。出于歷史原因，中國土壤污染主體大多是各類國有工廠，污染物成分復(fù)雜處理難度較大。

因此，應(yīng)該針對土壤實際情況，開闊思路，制定切實可行的土壤環(huán)境監(jiān)測方案，掌握土壤污染物的的真實狀況，根據(jù)具體不同的土壤污染情況"因地制宜"制定不同的污染物處理方案。近幾年，土壤VOCs的處理在技術(shù)上也有所提高，但是未來仍需加強對體系的構(gòu)建，利用合理的體系，提高質(zhì)量管理工作的合理性。

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(本文文獻格式：陳 紅.土壤中VOCs的檢測、處理與若干思考[J].山東化工，2017，46(10)：111-112.)

The Detection, Remediation and Several Discussesof Volatile Organic Compounds in Soil

ChenHong

(Bureau Veritas Consumer Products Services Shanghai Co., Ltd.，Shanghai 201108,China)

This thesis based on the target of the VOCs emission reduction of 13th five year ecology and environment protection planning, introduced the testing methods in America and China and explored the emission sources of VOCs. At last this thesis discussed some question in the process of VOCs treatment and some suggestions.

volatile organic compounds；environmental monitoring；soil remediation

2017-03-26

陳 紅(1985—)，女，博士研究生，主要從事環(huán)境土壤污染檢測方面研究。

X833;X53

A

1008-021X(2017)10-0111-02