逐一對比法與統(tǒng)計分析法在土壤修復效果評估中的應用對比

文_李曉光 周金倩 王岳 王芳 崔浩然

1.天津環(huán)科立嘉環(huán)境修復科技有限公司；2.南昌大學資源環(huán)境與化工學院環(huán)境工程系

隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展，大中城市正面臨著重污染行業(yè)的大批企業(yè)關閉和搬遷問題，導致城市大量遺留工業(yè)場地的出現(xiàn)。這些工業(yè)企業(yè)由于產品的生產和處理、廢物的傾倒和排放、化學物質的泄露等因素造成了土壤污染，形成了大量污染地塊。為了避免污染地塊對周邊人體健康造成影響，維護正常的生產建設活動，同時防止因地塊再利用時因規(guī)劃性質發(fā)生變化而造成新的環(huán)境問題，必須對疑似污染地塊開展污染調查評估工作，經確定為污染地塊的還需要對該地塊進行修復治理，因此污染修復效果的評估方法是衡量該地塊是否修復徹底并具被后續(xù)開發(fā)再利用條件的關鍵。

本文以天津市某污染場地污染土異位修復效果評估為案例，采用逐一對比法與統(tǒng)計分析法對該地塊特征污染物苯并(b)熒蒽的批次檢測結果進行分析評估，研究不同評估方法在土壤修復效果評估中的應用對比，以期為國內污染場地修復效果評估工作提供參考。

1 研究方法

1.1 污染地塊概述

案例地塊位于天津市河東區(qū)，占地面積約19.6萬m2，歷史上主要是用于實現(xiàn)熱電聯(lián)產的公用電廠，場地后期規(guī)劃主要作為二類居住用地。根據(jù)場地風險評估結果，場地北部地塊（規(guī)劃二期）存在污染，需對土壤中濃度超過0.5mg/kg苯并(b)熒蒽、濃度超過0.2mg/kg苯并(a)芘以及濃度超過0.05mg/kg二苯并(a,h)蒽的污染土壤進行修復治理。本文以苯并(b)熒蒽特征污染物的修復效果評估為例進行分析說明。

1.2 修復后的樣品采集檢測

2018年1～2月，經修復單位自驗收合格后，按每500m3土壤堆體為一個批次進行采樣檢測，取每個修復后土壤堆體四周及上表面表層隨機位置各取等量修復后土壤混拌為一個樣品，分59個批次進行檢測，共采集樣品69個（含平行樣品10個）。檢測工作委托具有相關檢測資質的單位進行，檢測指標主要為苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘以及二苯并(a,h)蒽。土壤樣品的采集、保存和流轉等環(huán)節(jié)，按照《場地環(huán)境監(jiān)測技術導則》（HJ25.2-2014）、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T166-2004）等相關技術規(guī)范要求進行。

1.3 分析方法

取得樣品檢測結果后，分別采用逐一對比法和統(tǒng)計分析法對案例中苯并(b)熒蒽特征污染物的修復效果進行評估分析。

1.3.1 逐一對比法

采用逐一對比法，即樣品檢測值與修復效果評估標準值（修復目標值）逐個對比。如圖1所示，經逐一對比苯并(b)熒蒽特征污染物的檢測結果均低于修復目標值。

圖1 苯并(b)熒蒽檢測結果逐個對比

同時考慮本次平行樣品數(shù)有10個，采用逐個對比法時結合t檢驗，對檢測數(shù)據(jù)作進一步分析采樣和檢測過程中的誤差分析，確定檢測值與修復效果評估標準值的差異，由于各采樣點苯并(b)熒蒽的檢測值均達到修復目標，在此不再進行t檢驗分析。綜上可基本判斷案例場地中苯并(b)熒蒽修復效果滿足要求。

采用逐一對比法需將全部樣品檢測結果與修復目標值逐個比對，如某一樣品超標會造成整個地塊判定為未達到修復效果，故大型污染修復項目一般不采用該方法。

1.3.2 統(tǒng)計分析法

針對大型污染修復項目，因其修復體量大，檢測樣品多，可采用統(tǒng)計分析法進行修復效果評估。一般用污染介質樣本濃度的95%UCL（置信上限）與修復效果評估標準值進行比較，該方法避免了因個別樣品超標影響整個地塊修復效果。采用統(tǒng)計分析法一般需同時滿足以下3個條件：①95%UCL小于修復目標值；②污染物含量的最高檢測值不超過修復目標值的2倍；③不出現(xiàn)局部連續(xù)超標區(qū)域。

首先采用Q-Q圖示法依次對苯并(b)熒蒽檢測數(shù)據(jù)按常見理論分布類型如正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布和Gamma分布進行檢驗，數(shù)據(jù)低于檢出限按檢出限統(tǒng)計，檢驗結果見圖2。

圖2 苯并(b)熒蒽指標Q-Q圖示法檢驗

如圖2所示，苯并(b)熒蒽指標數(shù)據(jù)點與回歸直線偏離較大不符合上述理論分布，可采用單側切比雪夫理論進行檢驗計算，見表1所示：

表1 單側切比雪夫檢驗計算

令kcrit=-k0.05，計算結果見表2所示：

表2 苯并(b)熒蒽單側切比雪夫檢驗結果

采用單側切比雪夫進行K0檢驗，苯并(b)熒蒽的評估標準值為0.5mg/kg，本場地中苯并(b)熒蒽的95%UCL為0.15mg/kg，通過檢驗得出K0為 -53.91，Kcrit為 -4.36，K0＜ Kcrit，因此苯并(b)熒蒽的95%UCL小于評估標準值，可基本判斷案例場地中苯并(b)熒蒽修復效果滿足要求。

2 結論和建議

2.1 結論

（1）采用兩種評估方法均能基本判斷案例場地苯并(b)熒蒽特征污染物修復效果達到修復要求。

（2）逐一對比方法相對保守，適用于修復體量和采樣數(shù)量較小的情況；統(tǒng)計分析法一般采用95%UCL來進行分析評估，適用于修復體量和采樣數(shù)量較大的情況。

2.2 建議

對于體量較大的污染場地修復項目，樣品數(shù)量較多且可能大部分樣品中特征污染物的檢測結果較低或未檢出，在上述條件下進行污染物指標95%UCL分析時，大量較低的數(shù)據(jù)往往會對整體修復情況造成“良性”影響，可能計算結果雖低于修復目標值，但掩蓋了某些未修復達標的遺漏情況，故需特別留意篩選數(shù)據(jù)中的超標點，判斷上述點位是否形成相對集中的超標區(qū)域并對該區(qū)域進行針對性評估分析。