污染場地土壤調(diào)查布點及采樣方法探討

范 燕，張紹修

（1.四川省核工業(yè)輻射測試防護院（四川省核應(yīng)急技術(shù)支持中心），四川 成都 610000；2.信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院科技工程股份有限公司，四川 成都 610000）

改革開放以來，我國經(jīng)濟一直保持迅猛的發(fā)展勢頭，然而在起步階段對于環(huán)境保護工作的重視程度不夠，部分地區(qū)存在用生態(tài)效益換經(jīng)濟效益的傾向，粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式持續(xù)了很長一段時間。隨著國家戰(zhàn)略層面的轉(zhuǎn)型升級，生態(tài)環(huán)保理念逐漸深入人心，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面采取了一系列積極措施，重污染工業(yè)企業(yè)被關(guān)停、破產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境逐漸得到改善。然而不少工業(yè)場地在重新開發(fā)利用的過程中，土壤中石油烴、農(nóng)藥、重金屬、酸堿污染等問題十分突出，危害城市居民健康和環(huán)境安全[1]。為了有效解決工業(yè)場地的土壤污染問題，需要對污染場地土壤情況進行實地調(diào)查，對土壤污染情況進行分析評估，為土壤環(huán)境治理工作提供可靠的決策依據(jù)。

1 污染場地土壤調(diào)查的前期準備工作

土壤自然資源是人類生存發(fā)展必不可少的重要資源，我國地大物博，但人均占地面積處于靠后位置，充分利用現(xiàn)有的土地資源對于推動社會經(jīng)濟發(fā)展、改善人民群眾生活條件具有重要的意義。然而由于過度開發(fā)、工業(yè)污染等原因，導(dǎo)致大量的土地資源難以得到有效開發(fā)利用，且會對居民健康和生態(tài)環(huán)境造成威脅。我國土壤污染狀況調(diào)查工作起步相對較晚，2014年出臺相關(guān)調(diào)查規(guī)范，2017年開展全國土壤污染詳查工作，調(diào)查結(jié)果表明國內(nèi)的土壤污染情況十分嚴重，有必要加大土壤污染調(diào)查工作力度，推動土壤環(huán)境治理工作的高效開展[2]。

在土壤調(diào)查工作實施之前，應(yīng)對污染場地土壤調(diào)查目標進行合理設(shè)定。污染場地土壤環(huán)境比較復(fù)雜，土壤調(diào)查工作應(yīng)借助系統(tǒng)、專業(yè)的方法，先采用摸排調(diào)查方式來確認污染場地的土壤環(huán)境是否被污染，再對場地污染情況進行布點、采樣，了解并評估土壤污染程度及分布情況，根據(jù)污染程度對污染場地進行評級，為污染場地治理工作提供可靠依據(jù)[3]。

前期的完善準備，可以為土壤調(diào)查布點、采樣工作打下良好的基礎(chǔ)，確保后續(xù)工作有序開展，提升土壤調(diào)查布點、采樣的針對性與可行性。在對污染場地土壤情況進行實地調(diào)查之前，需要安排人員收集污染場地的相關(guān)資料，并組織專業(yè)人員到污染場地現(xiàn)場踏勘，與污染場地相關(guān)人員進行訪談，通過多種途徑收集、整理污染場地的各方面情況[4]。其中，要全面收集和調(diào)研污染場地企業(yè)、區(qū)域的相關(guān)統(tǒng)計資源，包括區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星航拍圖像、場地平面布置圖、化學(xué)品儲存情況等，采用面談、電話訪談、書面調(diào)查等方式對污染場地區(qū)域、企業(yè)負責(zé)人、環(huán)保負責(zé)人等相關(guān)人員進行調(diào)查走訪，拓寬數(shù)據(jù)資料的來源，多方查證保證數(shù)據(jù)資料的準確度和真實性。

污染場地的地勢和環(huán)境通常相對復(fù)雜，污染物成分和來源情況雜亂，不同污染場地的污染狀況往往存在很大差異，為土壤調(diào)查工作增加了難度。借助系統(tǒng)調(diào)查的方式，了解污染場地是否真正存在土壤污染問題，了解土壤污染面積、污染物成分、污染來源等詳細信息，對污染場地有一個全面的識別和整體的評估，進而為后續(xù)的專項調(diào)查工作做好前期鋪墊[5]。根據(jù)初步調(diào)查結(jié)果，可以提高土壤調(diào)查布點、采樣工作的針對性，避免毫無頭緒的做無用功。比如了解污染場地存在哪些工廠，哪些車間或化學(xué)品倉庫污染風(fēng)險高，了解這些實際狀況，可以制定科學(xué)、可行的布點與采樣方案。

2 污染場地土壤調(diào)查布點方法

污染場地土壤環(huán)境受到污染的情況存在復(fù)雜性、不均勻性等特點，不同地區(qū)、不同污染場地往往存在很大的差異，在污染場地土壤調(diào)查工作中不能完全照搬以往的做法。因此，在設(shè)置土壤污染監(jiān)測布點時需要考慮多方面的因素，不僅要結(jié)合前期實地踏勘等調(diào)研工作的成果，還要遵循科學(xué)的布點原則，采用合理化的布點方法，提高布點的科學(xué)性、合理性。

2.1 污染場地土壤調(diào)查布點原則

在污染場地土壤調(diào)查布點工作中，要綜合考慮污染場地歷史資料和實際情況，在采集土壤樣品時確保采集點位置要有代表性，比如危險化學(xué)品庫房、環(huán)保裝置等區(qū)域的土壤采集點應(yīng)突出區(qū)域特性；采集點數(shù)量要達標，不能過少，以避免采集的土壤樣品無法真實反映本區(qū)域的土壤污染情況，也不能過多，避免無端浪費，增加土壤調(diào)查工作成本和時間，以提高污染場地土壤采樣工作效率；采樣布點范圍要大，不僅要對重點污染區(qū)域進行采樣檢測，還要對污染區(qū)域地下、周邊、風(fēng)口等區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)測點，以全面獲取污染場地土壤污染的監(jiān)測數(shù)據(jù)；土壤采樣不僅要對土壤中的污染物成分、含量等進行檢測，還要對地表水、地下水等進行取樣檢測，對地表水、地下水的水體污染情況進行必要的監(jiān)測，并對污染場地區(qū)域內(nèi)的地表水容量、流量進行監(jiān)測，以推測污染場地污染物的擴散方向。

污染場地土壤調(diào)查布點需要遵循可行性、全面性、連續(xù)性、相對一致性等原則：第一，可行性原則?？尚行栽瓌t強調(diào)污染場地土壤調(diào)查布點必須結(jié)合前期調(diào)查工作，以調(diào)查結(jié)果為依據(jù)，考慮采樣點的實際情況和周邊環(huán)境，比如布點是否符合實地踏勘結(jié)果、樣品運輸交通條件是否順暢、是否對周圍環(huán)境造成破壞等。第二，全面性原則。全面性原則強調(diào)布點要能全面反映污染場地土壤的總體情況，采取系統(tǒng)采樣布點方法，覆蓋污染場地的各個區(qū)域，可以對污染場地進行區(qū)域劃分，重點區(qū)域加密布點。第三，連續(xù)性原則。連續(xù)性原則強調(diào)土壤調(diào)查布點需要考慮本次土壤調(diào)查工作的需求，也要盡量考慮國家土壤環(huán)境監(jiān)測工作的需要，并注意收集以往土壤環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)對污染場地區(qū)域的監(jiān)測結(jié)果，不僅使布點更加科學(xué)、合理，還可以與之前、之后的土壤環(huán)境監(jiān)測工作聯(lián)系起來，提高土壤調(diào)查資料的應(yīng)用價值[6]。第四，相對一致性原則。相對一致性原則強調(diào)同一區(qū)域內(nèi)采樣土壤性質(zhì)差異應(yīng)相對一致，而不同區(qū)域采集土壤性質(zhì)應(yīng)存在明顯差異，對污染場地進行合理分區(qū)和科學(xué)布點，提高布點的科學(xué)性和樣品的代表性[7]。第五，經(jīng)濟性原則。經(jīng)濟性原則強調(diào)在保證土壤調(diào)查工作質(zhì)量的前提下，在土壤調(diào)查布點、采樣等各個工作環(huán)節(jié)注意節(jié)約成本，盡量控制布點、采樣工作中的人力和物力投入，避免過多投入導(dǎo)致資源浪費，與環(huán)保理念相悖。

2.2 污染場地土壤調(diào)查布點方法

污染場地土壤調(diào)查布點需要結(jié)合污染場地區(qū)域資源收集、現(xiàn)場踏勘等工作的成果，分析污染場地使用歷史、土地功能分區(qū)、使用現(xiàn)狀、污染區(qū)域分布等情況，制定初步的布點方案。再通過粗采樣工作的開展情況，并結(jié)合地下管線布設(shè)、施工安全等因素，對初始布點方案進行調(diào)整，確定最終的布點方案[8]。在這一過程中，可以應(yīng)用系統(tǒng)布點法、隨機布點法、分區(qū)布點法、專業(yè)判斷布點法等不同布點方法。

在土壤調(diào)查布點設(shè)計過程中，不同布點方法各有優(yōu)劣點和適用條件，應(yīng)考慮污染場地土壤調(diào)查的實際情況和需求，合理選用布點方法。系統(tǒng)布點法是將污染場地分成相同面積的若干區(qū)域，每個地塊設(shè)置一個采樣點，適用于污染場地情況復(fù)雜、污染源分布不均的情況，分區(qū)面積越小，采樣點數(shù)量越多，則采樣精度越高，但會大幅度增加采樣和實驗室分析的工作量，需要合理確定采樣精度，避免盲目追求采樣精度使土壤調(diào)查工作負擔(dān)過重、效率過慢；隨機布點法同樣是將污染場地劃分為若干相同面積的區(qū)域，但隨機選取部分地塊設(shè)置采樣點，該方法適用于土壤性質(zhì)差異小且污染情況比較均勻的場地條件，優(yōu)勢在于操作簡單，但隨機性強，可能無法真實反映土壤污染情況；分區(qū)布點法以污染場地原本的功能分區(qū)為依據(jù)，根據(jù)原始分區(qū)的功能差異和面積大小來設(shè)置采樣點，可以凸顯原始分區(qū)對土壤污染情況的影響，調(diào)查結(jié)果可能反映污染路徑，適用于污染源比較清晰且分布均勻的場地條件；專業(yè)判斷布點法是由土壤調(diào)查領(lǐng)域?qū)＜疫M行判斷，利用專家經(jīng)驗對前期收集的數(shù)據(jù)資料進行分析，選擇適合的采樣點，該方法受專家主觀作用影響，依賴于前期充分的調(diào)研工作成果，適用于污染物易于識別和判斷的污染場地條件[9]。

在污染場地土壤調(diào)查工作中，需要根據(jù)污染場地的實際條件，合理選擇適用的布點方法。比如對于污染場地情況復(fù)雜不明，污染源分布雜亂的情況，通常適用系統(tǒng)布點法。然而在實際工作中，往往需要綜合運用不同的布點方法，針對污染場地不同區(qū)域的特點選擇相適應(yīng)的布點方法，充分發(fā)揮每種布點方法的作用。比如對污 染場地整體上采用系統(tǒng)布點法，而對嚴重污染區(qū)域采用分區(qū)布點法，綜合不同布點法的優(yōu)勢，提高土壤調(diào)查布點的科學(xué)性、針對性和可行性。

3 污染場地土壤調(diào)查采樣方法

現(xiàn)場采樣是污染場地土壤調(diào)查工作的核心環(huán)節(jié)，需要合理、規(guī)范采樣，保證采樣工作的質(zhì)量，才能為實驗室分析提供完整、可靠的土壤樣品，順利實現(xiàn)土壤調(diào)查目標。污染場地土壤調(diào)查采樣工作主要包括采樣準備、采樣、樣品保存和現(xiàn)場記錄等方面的內(nèi)容，需要認真做好各個環(huán)節(jié)的工作。

3.1 采樣準備

在采樣準備環(huán)節(jié)，需要結(jié)合土壤調(diào)查采樣點位和現(xiàn)場情況，制定采樣方案，準備好采用所需的各種工具。土壤采樣一般使用鐵鏟、木鏟、剖面刀等采集工具，選用棕色玻璃瓶、布袋等存放容器。如果需要采集土壤水樣，通常使用貝勒管采集，并用棕色玻璃瓶、頂空瓶存放樣品[10]。需要對存放容器做好標簽，避免使用過程中發(fā)生混淆。

3.2 采樣

污染場地土壤采樣工作中，需要進行點位確認、土壤樣品采集、樣品保存、場地修復(fù)和數(shù)據(jù)記錄等工作，其中采樣環(huán)節(jié)是重中之重，對于整個污染場地土壤調(diào)查工作具有決定性作用。在采樣環(huán)節(jié)，為了保證采樣質(zhì)量，需要考慮采樣點坐標是否準確、土壤采樣深度是否準確、如何控制采樣中的污染物損耗，以及如何避免樣品受到污染或?qū)龅禺a(chǎn)生二次污染。污染場地土壤采樣可以分為采集表層樣和分層樣，污染程度低僅涉及土壤表層的可僅采取表層樣，污染程度嚴重的需要采取分層樣，包括表層樣、中層樣和深層樣，具體采集深度根據(jù)現(xiàn)場情況來確定。在采樣時，需要對土壤表面覆蓋的植被、石塊等進行清理，并清除土壤表面的硬質(zhì)覆蓋層，再進行采樣。在采取分層樣時，可以采用人工或機器輔助鉆孔方式采樣，過程中要注意清洗工具，避免造成樣品污染。

為了保證采樣質(zhì)量，應(yīng)對現(xiàn)場采集點位進行確認，根據(jù)現(xiàn)場情況采用適合的采樣工具和采樣方式，以確保采用工作科學(xué)、規(guī)范。具體來說，在采樣前應(yīng)根據(jù)采樣方案和現(xiàn)場情況確定布點位置，通常借助RTK進行點位搜測，確保采樣位置準確。在采樣過程中，應(yīng)合理選用采樣和存儲工具，采用沖擊鉆機鉆探，鉆探前用去離子水清洗鉆頭，精確測量鉆頭深度，鉆頭提出地面后立即采集樣品，并拍攝相關(guān)圖片以備查閱；在采樣后，需對鉆孔進行封孔，對采樣現(xiàn)場進行清理復(fù)原。

3.3 樣品保存

在采集樣品后，需要將土壤樣品運送到實驗室進行測定分析，樣品需要在運輸狀態(tài)下一段不短的時間，這需要在樣品運輸期間避免樣品性質(zhì)發(fā)生變化，妥善做好樣品保存工作。樣品保存主要考慮樣品的特性需求，根據(jù)樣品的具體特點選擇適合的保存方式和保存工具，并做好密封、控溫、遮光等工作，避免外部環(huán)境因素對土壤樣品產(chǎn)生影響。

不同樣品對保存條件的要求不同，以分析土壤中無機類物質(zhì)為目標，可以使用布袋、塑料袋保存樣品即可；針對易揮發(fā)、易分解物質(zhì)，應(yīng)采用密封的棕色玻璃瓶保存，將樣品保存在4 ℃以下、無陽光直射的環(huán)境；土壤水樣一般采用棕色玻璃瓶或頂空瓶，針對重金屬則使用塑料瓶保存樣品[11]。根據(jù)需要，還可以添加一定量相應(yīng)的保護劑，避免土壤樣品組分、性質(zhì)發(fā)生變化。

3.4 現(xiàn)場記錄

為了保存土壤采用工作的實際情況，為后期分析、評價提供可靠依據(jù)，需要認真做好現(xiàn)場記錄?，F(xiàn)場記錄內(nèi)容包括項目概況、采樣點位情況、采樣環(huán)境、樣品描述、現(xiàn)場測量結(jié)果、人員信息等內(nèi)容，要詳細填寫各類相關(guān)信息，比如采樣環(huán)境類目下應(yīng)填寫日期、氣象環(huán)境等信息，樣品描述應(yīng)如實記錄樣品質(zhì)地、氣味、分層情況等信息。

現(xiàn)場記錄應(yīng)確保真實、準確、全面。首先，應(yīng)采取一人記錄、一人復(fù)核的方式，確?，F(xiàn)場記錄信息與實際情況相符，避免因個人疏忽或其他原因?qū)е聰?shù)據(jù)失實；其次，要注重以各種方式記錄調(diào)查結(jié)果，比如采用照片、視頻的方式詳細記錄下采樣工作過程，保證記錄信息的真實、可靠；最后，應(yīng)對土壤采樣相關(guān)信息進行全面記錄，不僅要詳細填寫樣品信息等內(nèi)容，還要對采樣環(huán)境、周邊建筑等相關(guān)信息進行如實填寫。

4 結(jié)語

綜上所述，污染場地的污染物種類繁多、來源復(fù)雜，不同地區(qū)的土壤物理性質(zhì)差異很大，地下水文條件特征各異，且很多污染場地歷史信息缺失，這些現(xiàn)實情況增加了土壤調(diào)查工作的難度。為了保證污染場地土壤調(diào)查的可靠性，應(yīng)認真做好前期調(diào)研，合理設(shè)置土壤調(diào)查布點，規(guī)范開展土壤采樣工作。在實際工作中，應(yīng)通過全面化調(diào)查、科學(xué)化設(shè)計、合理化操作，提升土壤調(diào)查工作質(zhì)量與效率，減少資源浪費，為污染場地土壤環(huán)境治理工作提供可靠依據(jù)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。