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污染場地土壤氣中 VOCs 定量被動(dòng)采樣技術(shù)研究及應(yīng)用

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2020-06-19
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摘要 : 8 污染場地中土壤氣樣品的采集是蒸氣入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵,目前最常用的主動(dòng)土壤氣采集技術(shù)包括真空蘇瑪罐和泵吸附管,其操作繁瑣、成本高、易受多種因素影響、只能采集短時(shí)間的濃度.

污染場地中土壤氣樣品的采集是蒸氣入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵,目前最常用的主動(dòng)土壤氣采集技術(shù)包括真空蘇瑪罐和泵吸附管,其操作繁瑣、成本高、易受多種因素影響、只能采集短時(shí)間的濃度.土壤氣定量被動(dòng)采樣技術(shù)是一種新興的采樣技術(shù),很好地克服了主動(dòng)式采樣存在的不足,是目前污染場地中土壤氣調(diào)查的研究熱點(diǎn).通過總結(jié)現(xiàn)有研究,就定量被動(dòng)采樣技術(shù)的理論、被動(dòng)采樣器吸附劑和外殼材料的選擇、被動(dòng)采樣器吸附速率的研究及定量被動(dòng)采樣在污染場地中的應(yīng)用進(jìn)行論述.綜合研究發(fā)現(xiàn), 只要嚴(yán)格控制吸附速率,被動(dòng)采樣能夠提供準(zhǔn)確的定量土壤氣濃度測(cè)量;采樣器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、外殼材料的選擇能夠有效控制吸附 速率;吸附速率受環(huán)境因素和土壤性質(zhì)的影響,場地校正是獲得準(zhǔn)確結(jié)果的有效途徑.我國在土壤氣采樣領(lǐng)域的研究剛剛起步,建議:加大高效、廣譜型或混合型吸附材料及相應(yīng)測(cè)試方法和設(shè)備的研發(fā);加強(qiáng)吸附速率的影響因子及場地校準(zhǔn)方法的研究;加 強(qiáng)土壤鉆孔內(nèi)土壤氣的補(bǔ)給速率的模型和場地實(shí)測(cè)研究;增加不同種采樣器的現(xiàn)場應(yīng)用比較研究;進(jìn)行適合我國國情的技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)的研究與制訂.取土鉆機(jī),手持式取土鉆機(jī),土壤鉆機(jī),土壤取樣鉆機(jī),土壤采樣

由于生產(chǎn)期間污染防治措施不到位,一些化工、煉化、焦化等企業(yè)原廠址土壤和地下水已受到嚴(yán)重污染,其中VOCs (揮發(fā)性有機(jī)物 )是典型污染物之一[1-2].這些場地在進(jìn)行開發(fā)前需進(jìn)行調(diào)查與評(píng)估,以確定是否會(huì)對(duì)未來使用人群的健康造成不可接受的風(fēng)險(xiǎn).我國場地調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估推薦采集土壤或地下水中VOCs的含量,采用三相平衡模型計(jì)算 VOCs在土壤固相與氣相間的分配,評(píng)估 VOCs場地蒸氣入侵暴露途徑健康風(fēng)險(xiǎn).國內(nèi)外已有大量研究[3-6]表明其評(píng)估結(jié)果過于保守,為此歐美國家已開始基于土壤氣中VOCs實(shí)測(cè)質(zhì)量濃度進(jìn)行評(píng)估[7].美國Interstate Technology&Regulatory Council (ITRC )蒸氣入侵指南[8]指出 “相比測(cè)試土壤和地下水中污染物濃度,測(cè)試土壤氣中目標(biāo)污染物濃度更能表征其蒸氣入侵的風(fēng)險(xiǎn)”.目前土壤氣采樣技術(shù)以主動(dòng)式采樣為主,可分為真空Summa罐采樣法及 “真空泵+吸附管”采樣法.真空Summa罐法主要是將 Summa罐與采樣導(dǎo)管鏈接,利用Summa罐的負(fù)壓,將污染物抽吸至不銹鋼罐內(nèi)[9-12];“真空泵 +吸附管法 ”主要是通過抽提將土壤氣以一定的流速流經(jīng)裝有單種或者多種吸附材料的吸附管,通過吸附管中吸附材料的吸附作用,將特定的污染物吸附富集[13].土壤氣的主動(dòng)采樣技術(shù)在低滲透性、高含水率的污染場地中應(yīng)用受阻,并且該采樣技術(shù)成本過高,采樣過程復(fù)雜、容易受多種因素的干擾、只能采集瞬時(shí)樣品,不能很好反映土壤氣VOCs濃度在時(shí)間上變異較大的特征[14-16].相比于主動(dòng)采樣,被動(dòng)采樣技術(shù)方法簡單、不需要外力、能夠采集時(shí)間加權(quán)的濃度、適用于各種土壤類型的土壤氣調(diào)查,在多點(diǎn)采樣、邊緣地帶采樣、長期采樣等方面更有應(yīng)用前景.取土鉆機(jī),手持式取土鉆機(jī),土壤鉆機(jī),土壤取樣鉆機(jī),土壤采樣

被動(dòng)采樣技術(shù)的研究具有較長的歷史,20世紀(jì) 40年代被動(dòng)采樣首次應(yīng)用于人體骨骼中鎘的生物富集,50年代被動(dòng)采樣技術(shù)被應(yīng)用于魚類中甲基汞的生物富集,60年代應(yīng)用被動(dòng)采樣技術(shù)對(duì)牡蠣中的三丁基錫進(jìn)行了生物富集的研究,70年代被動(dòng)采樣器首次被應(yīng)用于環(huán)境空氣和室內(nèi)空氣中污染物的采集,80年代被動(dòng)采樣技術(shù)被應(yīng)用于水體中污染物的富集,90年代首次使用對(duì)土壤中污染物進(jìn)行采集[17],目前應(yīng)用已經(jīng)涉及到環(huán)境空氣、室內(nèi)空氣、水體、土壤、沉積物[18-23]等環(huán)境領(lǐng)域.早期土壤氣的被動(dòng)采樣由于測(cè)量結(jié)果是質(zhì)量,不能很好地轉(zhuǎn)化為濃度,通常被認(rèn)為是一種定性或半定量的方法,但是,近些年土壤氣定量被動(dòng)采樣逐漸成為污染場地調(diào)查中的研究熱點(diǎn).

該研究針對(duì)土壤氣定量被動(dòng)采樣技術(shù)的理論、吸附劑和外殼材料的選擇、吸附速率的影響因素、定量被動(dòng)采樣器在污染場地調(diào)查中的應(yīng)用等方面進(jìn)行系統(tǒng)介紹,并結(jié)合國內(nèi)研究現(xiàn)狀進(jìn)行展望,以期為我國土壤氣定量被動(dòng)采樣的研究、應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供參考.取土鉆機(jī),手持式取土鉆機(jī),土壤鉆機(jī),土壤取樣鉆機(jī),土壤采樣

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