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文档简介
ICS13.080.01
CCSB10
中华人民共和国国家标准
GB/TXXXXX—XXXX
土壤质量决策单元-多点增量采样法
SoilQualityDecisionUnitMultiIncrementSampling(DUMIS)
(征求意见稿)
本稿完成日期:2021年9月30日
20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施
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前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
本文件由中华人民共和国农业农村部提出。
本文件由全国土壤质量标准化技术委员会(SAC/TC404)归口。
本文件起草单位:中国科学院南京土壤研究所、生态环境部南京环境科学研究所、生态环境部土
壤与农业农村生态环境监管技术中心、江苏省环境科学研究院、江苏省地质调查研究院、江苏省环境监
测中心、农业农村部环境保护监测科研所、江苏省耕地质量与农业环境保护站、江苏省农产品质量检验
测试中心、北京市环境科学研究院、北京建工环境修复股份有限公司、江苏大地益源环境修复有限公司、
南京中荷寰宇环境科技有限公司、江苏省南京环境监测中心、江苏省标准化研究院。
本文件主要起草人宋静、单艳红、郭观林、王水、汤志云、胡冠九、林大松、邱丹、郝国辉、张
丽娜、李书鹏、辜晓平、潘云雨、杨正标、侯月丽、唐伟、吕品洁、王东哲、高新、赵晓峰、毛娟。
III
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土壤质量决策单元-多点增量采样法
1.范围
本文件给出了决策单元划分、多点增量采集代表性土壤样本、实验室制样和实验室分析的技术指南。
本文件可为农用地和建设用地土壤污染状况调查、土壤污染修复与风险管控监测和效果评估、土壤
环境损害鉴定评估以及土壤环境背景值调查采样提供参考。
土壤理化性质和养分等质量指标的调查采样可参考本文件。
本文件不适用于土壤放射性污染和生物污染的采样。
2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB36600-2018土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准
GB15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准
GB/T36197-2018土壤质量土壤采样技术指南
GB/T36199-2018土壤质量土壤采样程序设计指南
GB/T36200-2018土壤质量城市及工业场地土壤污染调查方法指南
NY/T395农田土壤环境质量监测技术规范
HJ/T166土壤环境监测技术规范
HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则
3.术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
土壤污染概念模型soilcontaminationconceptualmodel
对区域土壤类型、地质和水文地质等自然条件以及污染源、污染物迁移方式、受体暴露途径等特征
的概化认识,一般用文字、图、表等形式来综合描述。
3.2
决策单元decisionunit
综合土壤污染概念模型和调查精度要求划定的一个三维土壤采样单元,基于采样单元土壤污染物
的总体平均含量,判断潜在环境危害及人体健康与环境风险的程度和范围,并做出后续是否应采取管控
和修复措施的环境决策。决策单元可分为污染源决策单元、污染源周边决策单元以及暴露区域决策单元。
注:污染源决策单元是已知或疑似存在有害物质释放的区域划定的决策单元,污染源周边决策单元是污染源决策单
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元外围区域划定的决策单元,旨在确认污染的范围。暴露区域决策单元是根据未来用地方式,关注受体(如人或生态受
体)可能产生暴露的区域划定的决策单元。
3.3
增量increment
在给定的决策单元(DU)内采集的一定数量、均匀分布、相同质量和形状的土壤分样。
3.4
多点增量样本multiincrementsample
由给定的决策单元内所有增量合并组成的该决策单元的代表性样本。
3.5
单孔决策单元多点增量样本singleboreholedecisionunitmultiincrementsample
仅为判断给定点位和层次的土壤污染状况,将单个钻孔指定层次的土壤视为一个决策单元,通过等
距离采集增量得到的一个代表性样本。
3.6
决策单元多点增量采样方法decisionunitmultiincrementsampling,DUMIS
基于PierreGy固体颗粒采样理论的一种采样方法,在划定的决策单元内,通过多点采集增量、增
加样本量提高样本代表性,并通过现场采样、实验室制样和实验室分析全过程的质量保证与质量控制,
确保数据的重现性和结论的可靠性。
3.7
现场采样平行样fieldsamplingreplicates
对于给定的决策单元,按照多点增量的原则进行独立多次采样得到的一组土壤样本。现场重复采集
三次,该三个土壤样本互为现场采样平行样。
3.8
现场制样fieldsubsampling
即现场土壤样品制备,针对通过钻孔采集亚表层多点增量土样,为减少总样本质量,现场从各增量
中多点采集分样,合并组成的代表性土壤样本。
3.9
实验室制样laboratorysubsampling
将现场采集的土壤样本在实验室中按照多点增量的原则进行样本缩分得到待分析的土壤样品。
3.10
实验室制样平行样laboratorysub-samplingreplicates
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对于给定的土壤样本,在实验室中按照多点增量的原则进行独立多次制样得到的一组土壤样本。室
内重复制样三次,该三个土壤样本互为实验室制样平行样。
4.基本原则
4.1针对性
通过对田块或地块红线范围内及周边区域进行污染识别,划分潜在污染区域和其它区域,建立初步
的土壤污染概念模型。在此基础上,划定采样的决策单元。
4.2代表性
在给定的决策单元中,通过均匀布设多点增量采样点位,增大样本量,提高现场采样的代表性。在
实验室制样过程中,采用多点增量方法进行分析样的制备,提高制样的代表性。
4.3可操作性
根据项目经费、时间和调查精度要求,合理划定决策单元,确定增量数量以及数据质量控制目标,
选择合适的采样工具,提高采样的效率。
5.采样流程
决策单元-多点增量采样的流程见图1,包括污染识别、采样方案编制、现场采样、实验室制样与分
析、数据质量评估和土壤污染评价等步骤。
图1决策单元-多点增量采样流程图
6.污染识别
6.1确定工作边界
污染识别的工作内容包括资料收集、人员访谈和现场踏勘。
现场踏勘范围应包括田块或地块红线内及周边区域,周边区域的范围应由现场调查人员根据污染
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源及污染可能迁移的距离来判断。
采样范围以田块或地块内为主,当田块或地块边界土壤存在污染时,根据边界外是否具备采样条件
等实际情况决定是否在红线外采样。
6.2建立初步土壤污染概念模型
按照NY/T395、HJ25.1相关要求开展资料收集、人员访谈和现场踏勘并进行信息核查,掌握区域地
质、水文地质和土壤类型等自然条件,识别调查田块或地块内部及其周边区域可能的污染源,以及污染
物的迁移转化方式,判断污染物在土壤中的可能分布以及可能受土壤污染影响的敏感受体情况,按照
GB/T36200-2018中6.5章节要求建立初步土壤污染概念模型,并确定数据和信息缺口。
7.采样方案编制
7.1确定数据质量目标
根据采样的目的及数据的用途,结合工作经费、采样时间等因素,确定调查的精度和数据精密度、
准确性等要求。
7.2决策单元划分
7.2.1划分原则
不同类型决策单元的相对位置取决于土壤污染概念模型。决策单元之间差异尽量大,决策单元内部
尽量均匀。
各个决策单元的面积大小取决于具体项目对调查精度的要求。一般的,农用地决策单元的大小在
2000m2-100000m2(3-150亩)之间,深度一般为0cm-20cm。建设用地潜在污染区单个决策单元不大于
400m2,潜在未污染区单个决策单元大小不大于1600m2。根据地质和水文地质条件、污染源所在深度、
污染物纵向迁移潜力以及纵向调查分辨率的要求,综合确定决策单元层的厚度,每层的厚度不宜超过
2m。需通过精密仪器测量并在大地2000坐标系中给出各决策单元的拐点坐标和高程。
7.2.2点源及其污染区域
当污染源为点源(如生产/维修车间、固废暂存/堆放/填埋区、废旧设备堆放区、废水处理设施区等)
时,在上述生产、暂存、堆放、填埋和处理处置活动所在的污染源区按调查精度要求划分若干污染源决
策单元。在污染源区外围按调查精度要求划分为若干个污染源周边决策单元。点源及其污染区域决策单
元的划分如图2(a)所示。
图2不同污染源及其污染区域决策单元划分示意图
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7.2.3大气源及其污染区域
当污染源为大气源时,污染源决策单元和污染源周边决策单元的划分沿主导风向,按扇形分布。大
气源及其污染区域决策单元划分如图2(b)所示。
7.2.4水污染源及其污染区域
在污染源为废水管网、沟渠、溪流、河道等废水源时,污染源决策单元和污染源周边决策单元沿平
行于水流向的方向按条带状划分。水污染源及其污染区域决策单元划分如图2(c)所示。
7.2.5面源污染区域
当潜在污染源为农药、肥料、调理剂等农业投入品或地质高背景时,可根据影响土壤污染物含量和
分布的可能因素,如土地利用方式、耕作模式、母质、地形、地貌、土壤类型等单元结合调查的精度要
求来划分不同的决策单元。
7.3多点增量布设
7.3.1增量的数目
对于表层决策单元,每个决策单元的增量个数建议在(30-100)之间。若通过经验判断或现场采样
平行样的相对标准偏差(RSD)判断认为决策单元内部异质性(即单个增量之间的差异)较小,则可采
集不少于30个增量(如经过翻耕耙匀的水稻土);如果污染物可能以离散高浓度点或自由相的形式存
在于土壤中,则每份样本采集(75-100)个增量(例如,被矿渣等固体废物、焦油/变压器油等油状液体
以及弹药炸药污染的土壤)。在污染空间变异性未知的情况下,建议的增量数为50。最终应通过现场采
样平行样的RSD来评估多点增量样本的代表性和数据的精度。当决策单元中土壤污染物平均含量非常
接近土壤评价标准,则应选择较大的增量数量。
对于亚表层决策单元,增量数量(即钻孔的数量)<30个,具体数量根据实际情况确定。
7.3.2多点增量样本的质量
对于一个给定的决策单元,多点增量土壤样本的质量取决于决策单元内部土壤污染物的空间变异。
每个增量的采样方式及质量应相同,一般情况下,建议单个增量的质量在(5-50)g之间,多点增量土
壤样本的质量为(300-3000)g。对于测定非挥发物有机物的土壤样本,建议过2mm筛后的土壤样本质
量在(1000-2500)g之间。对于测定挥发性有机物的土壤样本,建议单个增量的质量为5g,多点增量
土壤样本总质量为300g。采样时预先在棕色玻璃瓶中按土壤:溶剂=1:1(质量比)加入甲醇(高浓度)
或水(低浓度)。
7.3.3增量的分布
从随机确定的起点开始,各增量点位按系统网格方式等间距均匀分布在决策单元内部。各增量点位
之间的间距计算公式如下:
L=…………(1)
𝑆𝑆
�𝑛𝑛
式中:
L−−−增量间距,m;
S−−−决策单元的面积,m2;
n−−−增量数。
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针对宽度小于增量间距的狭长形决策单元(如排水沟),可直接将决策单元长度除以预先确定的增
量数,以此确定增量间距。
7.3.4增量的定位
对于面积较大的决策单元,需通过测绘和空间分析软件确定各增量点位的精确坐标。现场采样时通
过导航设备导航到各增量的采样位置。对于面积较小的决策单元,可通过卷尺、滚轮测距仪、旗杆等工
具标记采样网格或各增量点位的位置。应在调查报告中说明每个决策单元采集的增量数量和间距。
7.4检测指标
土壤污染物分析指标根据调查阶段、采样目的和污染识别结果综合确定,具体检测指标按照NY/T
395、HJ/T166、HJ25.1的要求执行。
7.5个人防护和二次污染预防方案
根据有关法律、法规和工作现场实际情况制定个人防护和二次污染预防方案。
8.现场采样
8.1采样前准备
8.1.1沟通与许可
调查单位应根据相关安全管理要求办理作业许可证或审批手续,开展现场采样作业前,须与土地或
地块所有权人或使用人沟通。
8.1.2采样人员的准备
在现场采样前,需就调查目的、采样方法、采样程序、采样工具使用、样本保存与运输、安全防护
和二次污染预防、采样与分析协调等方面对采样人员进行培训。
8.1.3采样物品和工具
采样所需物品包括但不限于:
a)工具类:根据土壤质地与板结程度、采样深度和现场工作条件等因素选择合适的采样工具(如
不锈钢取土钻、各类机械钻探设备、木铲等),具体可参考GB/T36197-2018附录A;
b)器材类:定位、测距、导航设备、照相机、卷尺、铝盒、样本袋、样本箱等;
c)文具类:样本标签、采样记录表、铅笔、资料夹等;
d)安全防护用品:工作服、钢板鞋、安全帽、药品箱等;
e)采样用车辆。
8.2土壤样本采集
8.2.1表层土壤采集
对于松散的粘性至砂质表层土壤,宜采用直径2cm-4cm的不锈钢采样管或脚踏式土芯采样工具。
5cm以上大直径采样管采样量大,一般具有更强的代表性,但增加了实验室制样的工作量。若土壤过于
松散而导致采样管或取芯装置无法使用,可采用平底的木质或不锈钢铲采样,采样时需确保采集整个目
标深度的土壤。
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对于半压实至硬压实的表层土壤,宜采用带有直径2.5cm中空螺旋钻头的便携式钻机配合圆形纸
盘进行采样,每钻进15cm可采集30g-50g土壤。
对于严重板结或碎石质的土壤,宜采用带有水泥钻头或铲形钻头的锤击电钻、十字镐或重型岩石锤,
将土壤推向一边,翻松土壤,再使用平底的木质或不锈钢铲采集增量。使用平底的木质或不锈钢铲采集
增量,确保在整个目标深度中采集等量的土壤。
8.2.2亚表层土壤采集
对于质地良好的亚表层土壤,宜采用直推式钻机采集土芯样本。每个决策单元的钻孔数量建议为小
于30。从每个决策单元层取得的每段土芯是该决策单元层的一个增量,需在现场对每段土芯进行二次
抽样。二次抽样时,从该段土芯的不同深度等距离取若干5g-10g的子样本,合并从目标决策单元层所
有土芯中取出的子样本组成该决策单元层的多点增量样本。需确保各增量具有合适的等量土壤样本,目
标决策单元层的多点增量样本总质量要求同7.3.2节。决策单元层的划分和二次抽样示意图如3所示。
图3亚表层决策单元多点增量土壤样本采集示意图
8.2.3单孔决策单元样本采集
为判断某个位置和深度土壤是否存在污染时,可以把单个钻孔中不同层的土壤分别作为决策单元。
采样时从给定位置和深度的钻孔中通过等距离多点采集增量合并成可代表那一段土芯的单孔决策单元
样本。必要时,可将单孔决策单元样本与亚表层决策单元样本数据结合起来,为亚表层决策单元中土壤
污染物的三维空间分布提供更详细的信息。
8.2.4基坑
根据地层、污染物特性以及调查精度要求,将基坑底部和侧壁纵向分为不同的决策单元。基坑侧壁
和基坑底部单个决策单元的面积不大于400m2。
基坑侧壁和基坑底部表层土壤的采集按照8.2.1节要求执行。
8.2.5土堆
采样前宜将土堆修整为高度不超过3m的梯形条垛。按照200m3(回填土)或500m3(外运土)将
条垛分为若干个决策单元。在每个决策单元内,均匀布设增量采样点位。若判断土堆内部变异较小,可
在每个决策单元中随机确定5个位置,用挖机开挖贯穿整个条垛的探槽,在每个探槽暴露面均匀布设
(10-20)个左右的增量采样点位,合并5个位置所有的增量样本得到该决策单元的代表性土壤样本。
8.3现场采样质量保证与质量控制
8.3.1质量保证
现场采样前应对采样人员进行相关内容的培训,根据土壤质地与板结程度、采样深度、待测污染物
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特性和现场工作条件等因素选择合适的钻孔、采样工具和容器,采样过程中采用一次性采样工具或对重
复使用的采样工具进行清洗等措施预防样本交叉污染。做好现场采样记录和样本标记。
8.3.2质量控制
现场采样的质量控制包括现场采样三平行样、运输空白样、全程序空白样、设备空白样等。
(a)现场采样三平行样
现场采样三平行样的组数根据具体项目决策单元的总数以及地块特征而定。若相邻的决策单元具
有类似的地形地貌、土壤类型、化学品使用历史和关注污染物等,可以从这些决策单元中随机选择10%
(类似决策单元总数不足10个的,选择其中1个)的决策单元采集现场采样三平行样。在该决策单元
中得到的土壤污染物含量相对标准偏差(RSD)值也将用于周边类似决策单元数据不确定性的评估中。
除了考虑决策单元之间的相似性,确定采集现场采样三平行样的决策单元时,也应单独考虑那些对数据
质量要求较高,决策判断的影响较大的决策单元。如土壤污染最严重的、土壤污染物空间变异可能较大
的、平均含量可能接近评价标准的、边界处可能存在污染的以及未来可能存在人体直接暴露的决策单元
等。
现场平行样的采集方式与最初的多点增量样本应尽保持一致,包括增量的数量、形状、深度、间距、
单个增量质量和多点增量样本总质量等。具体采样时,在每个决策单元中更换起始增量位置形成另外两
组增量采样点位。现场采样三平行的采样位置如图4所示。
图4现场采样三平行各分点位置示意图
(注:黑色代表原始样本,灰色和白色代表重复样本)
针对亚表层决策单元,现场采样的质量控制可采集现场制样平行样。即在现场从组成决策单元的各
增量中等比例采集代表性增量合并组成一个样本,重复现场制样过程三次,得到现场制样三平行样。
(b)其他现场采样质控样品
每批次土壤样品均应采集运输空白样、全程序空白样、设备空白样,具体按照HJ/T166执行。
8.4土壤样本保存、运输
样本保存和流转要求具体按照GB/T36199、NY/T395、HJ/T166要求执行。
8.5安全防护与二次污染预防
按照GB/T36197-2018中第6章节开展采样过程中的个人安全防护、建筑物及装置保护及二次污染
预防。
9.实验室制样与分析
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9.1样本制备
9.1.1湿样的制备
分析石油烃、非挥发性多环芳烃(PAHs)等半挥发有机物(SVOCs)以及Hg的多点增量样品应在
采集后立即冷藏,并在样品保存期内尽快进行待测样品的制备和分析。
可能的情况下,新鲜的土壤样品直接过筛去除石子、砖块、植物残体等>2mm的杂质。若样品质地
粘重,直接过筛困难,可直接采用泥饼法制样,制样时尽量采集<2mm的土壤颗粒。具体做法是:将新
鲜土壤样本置于搪瓷或塑料托盘中,铺成约0.5cm-1.0cm的泥饼,划分约(30-100)个(若污染物水溶
性强,可划分30个增量。若污染物以离散高浓度点或自由相存在,至少划分75个增量)正方形网格。
根据分析用量的需要,从每个网格中用平底勺等量取样合并成待测样品。用同样的方法取样测定含水率。
9.1.2干样的制备
对于分析除Hg之外的重金属以及无机物的多点增量样本,将去除杂质后的土壤样本在阴凉通风处
15°C-25°C自然晾干,在确保待测物不会发生损失或转化的前提下,可采用低温30°C-105°C干燥设备。
在干燥前和干燥过程中,需将大土块捏碎,以加快干燥进程。土壤干燥后(无需达到土壤干重不变),
全部研磨过2mm(10目)尼龙筛。
2mm供试样品的制备:将全部土壤样本置于搪瓷或塑料托盘中,铺成约0.5cm-1.0cm的薄层,划分
约(30-100)个正方形网格,根据分析用量的需要,从每个网格中用平底勺等量取样,合并成2mm(10
目)的供试样品(图5)。
图5土壤干样的实验室制样
0.25mm供试样品的制备:根据分析用量的需要,用上述方法分取过2mm的土壤,全部过0.25mm
(60目)筛。
0.15mm供试样品的制备:根据分析用量的需要,用上述方法分取过2mm的土壤,全部过0.15mm
(100目)筛。
9.1.3挥发性有机物样本
分析挥发性有机物(VOCs)的样本无需实验室制样,将现场采集的土壤:甲醇或土壤:水混合物
摇匀、静置,吸取上清液分析。
9.2实验室制样平行样制备
随机选择10%的土壤样本,实验室制样时重复三次。将第一次制样后剩余的土壤混合均匀,重复
9.1中的取样步骤制备实验室制样三平行样。
9.3实验室样品分析
土壤污染物分析方法按照GB36600-2018表3和GB15618-2018表4执行。
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9.4实验室分析质量保证与质量控制
实验室分析平行样的比例为样品总数的10%,重复次数为3。其它实验室质量保证和质量控制措施
按照NY/T395、HJ/T166等要求执行。
10.数据质量评估
现场采样、实验室制样和实验室分析阶段的误差分别用现场采样、实验室制样和实验室分析三平行
样本的相对标准偏差(Relativestandarddeviation,RSD)来表示,RSD的计算公式如下:
2
∑n�x−x��
RSD=×100%=�i=1i×100%…………(2)
n−1
S
x�x�
式中:
S−−−现场采样、实验室制样或实验室分析三次重复的标准偏差;
x−−−三次重复的平均值。
实验室分析和实验室制样三平行的RSD与污染物类型和采用的分析方法有关。实验室分析和实验
�
室制样三平行的RSD控制在15-30%以内。现场采样三平行的RSD要求如下:
当现场采样三平行RSD≤35%时,表明三平行的样本数据具有良好的精度,数据可用于决策;
当35%<现场采样三平行RSD≤50%时,表明三平行的样本数据精度一般,需分析现场采样、实验
室制样和实验室分析各阶段的误差;
当50%<现场采样三平行RSD≤100%时,表明三平行的样本数据精度较差,需分析现场采样、实验
室制样和实验室分析各阶段的误差;若实验室制样和实验室分析误差较小,现场采样误差较大,则应重
新采样,提高增量数和样本总质量或重新划分决策单元;
当现场采样三平行RSD>100%时,表明三平行的样本数据精度极差,需分析现场采样、实验室制
样和实验室分析各阶段的误差,需进行对现场采样数据质量极差的决策单元及周边相类似的决策单元
进行重新采样。
11.土壤污染评价
经过数据质量评估,质量合格的数据可用于环境决策,如确定土壤主要目标污染物及代表性含量、
对标相关风险管控标准,判断污染物的潜在环境危害等。
根据土壤检测数据,对前期建立的初步土壤污染概念模型进行更新,分析仍然存在的不确定性。在
此基础上,提出下一步工作建议。
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附录A
(资料性)
决策单元划分示例
本节提供了商业/工业、住宅、学校、大片区域、亚表层、料堆的决策单元示例。
(1)商业和工业场地
图A.1是设置在废弃的变压器基座周围的污染源区域决策单元。由变压器基座边界向外延伸约1m
的范围选作决策单元。在决策单元中采集了三平行增量样本(即,三份单独的多点增量样本)。小旗标
示了第一份样本采集的增量位置(每份多点增量样本约30个增量)。
图A.1在废弃变压器基座周围划定的决策单元
图A.2是为废弃发电厂划定的决策单元。历史数据和以前离散数据表明,场地中存放和修理过变压
器的区域可能存在严重的PCB污染。在这个区域划定了相对较小的决策单元,为整个区域的PCB空间分布
提供了较高的分辨率。在这个污染源决策单元区域周围划定了污染源周边决策单元,以确认清洁土壤的
边界。污染识别阶段认为场地没有严重PCB污染的区域应划分为较大的暴露区域决策单元。
图A.2在废弃发电厂划定的污染源区域(红色)和暴露区域(蓝色)决策单元
图A.3中展示了针对废弃农药存储和混合区域划分的决策单元。在废弃的混合罐区划分相对较小
10m2-200m2的污染源区域决策单元,能更好地评估三嗪类除草剂莠灭净和莠去津潜在浸出危害(以红色
标示,图A.3)。在混合和存储罐下方的地面、地板下方或存储建筑以及临近储罐和建筑的低洼排水区
域,识别出明显或可疑的污染源区域(图A.4)。划分面积较小的决策单元有助于更好地评估来自这一
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区域的潜在浸出危害,并最大限度减少决策单元中可能存在的清洁土壤方量,优化场地未来的修复技术
路线。
图A.3废弃农药存储和混合区域中划定的污染源区域(红色)、暴露区域(蓝色)以及周边区域(蓝
色,外圈)决策单元
图A.4在农药储存及混合槽下方划定的污染源区域决策单元
图A.5展示了在2公顷的砷污染场地上,未来规划作为商业开发用地时划分的决策单元。场地分为
四个决策单元,决策单元A-决策单元C代表暴露区域。决策单元D代表在场地前期调查中确定的可疑
污染源区域。将场地中污染最严重的区域分隔成尽量小的决策单元,以便减少未来修复和长期管理的费
用。
图A.5商业用地划定的决策单元
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注:决策单元A-C代表规划建设宾馆划分的暴露区域。决策单元D代表在场地前期调查中确定的可疑污染源区域。
(2)单户住宅用地
单户住宅用地的土壤污染问题通常限于住宅周边的土壤中是否存在铅类油漆残留和有机氯类蚊虫
防治药剂。蚊虫防治药剂还可能存在于建筑板材下方或接触低矮空间的土壤中,也有少数存在于庭院的
露天区域。
图A.6显示了在调查这些潜在问题时划定的决策单元。在住宅周围划定一圈或几圈较窄的决策单
元,通常距离地基1-2m,也可以将周边划定为单独的决策单元进行检测,然后可以将庭院的剩余部分
或庭院中不同地段单独划分为单个或多个暴露区域决策单元。
图A.6在房屋周围和庭院附近划定的决策单元
(3)高密度住宅
调查大型高密度住宅区域土壤是否存在污染的方法,与调查单户住宅的方法相似。将可疑污染源
(例如含铅油漆和建筑周围的防虫药剂)区域划定为单独的决策单元进行采样检测。
确定和管理铅污染土壤或有机氯类农药污染土壤,对于重新开发的大型住宅综合体而言十分困难。
要想在各建筑物周围和下方进行详细调查往往不可行。作为替代方案,可以在同期由同一建造商建成的
建筑物中选择几栋(例如10%)进行详细调查,并假定建筑物周围使用的含铅油漆或防虫药剂是相似的,
然后将结果用于剩余建筑,从而制定初步的土壤管理计划。对于拆除住宅产生的土堆,如果此前使用防
虫药剂处理过,就应当先监测后再进行开发利用。
评估建筑物板材下方是否存在经过防虫药剂处理的土壤,可以在建筑板材上进行钻孔,采集土壤样
本。采用和MIS样本相同的处理方式,处理和检测合并的样本。尽管得到的数据用于预估楼板下方的药
剂平均浓度并不可靠,但可以判定是否存在防虫药剂,能够为整个住宅综合体制定初步的土壤管理计划。
计划供居民使用的露天区域也可作为单独的暴露区域决策单元进行采样检测。其中可能包括用于
娱乐活动的游乐区或草坪。对于坐落在场地中可疑区域(尚未明确潜在污染源具体位置的区域)的庭院,
也可以划定为暴露区域决策单元。
图A.7是建在农药储存位置的公共住宅综合体划定的决策单元。在污染最严重的区域划定相对较
小(几十到几百m2)的决策单元。划定的决策单元包括小型后院、大片露天区域和操场区域。
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图A.7在大型高密度住宅区划定的用于调查农药污染的决策单元
(4)学校
为调查学校潜在土壤污染所划定的决策单元通常与商业/工业设施和高密度住宅综合体类似。潜在
污染源区域应该用能反映可疑污染程度的决策单元大小来表征,优化后期的清理和修复计划。这些包括
庭院、建筑外围、持续使用农药的园艺区域以及儿童或工作人员持续接触的其他土壤外露区域。
图A.8展示了在学校区域划定的决策单元,用于检测在校园建设之前倾倒废物而造成的土壤铅污
染。这些决策单元在很大程度上反映了易于辨认的暴露区域。其中包括操场、花园或建筑物之间的露天
区域。
图A.8划定用于检测土壤中潜在铅污染的决策单元
在这个案例中,重点是厚草坪中间裸露区域的土壤,包括步行道沿线、户外的桌子下方和高人流量
区域的土壤。采用便携式X射线荧光(XRF)在主校区的裸露区域进行样本现场筛选。现场筛选结果表
明初步划定的决策单元整体铅浓度较低时,可将主校区各分区采集的土壤合并,作为同一份MIS样本进
行检测。
(5)大片区域
决策单元可以根据土地再利用方式来划定。图A.9中展示了一座面积超过50公顷的废弃高尔夫球
场。前期调查表明该场地的土壤中砷污染严重,应进行局部清理。结合再开发利用计划,将场地分为4-
5个住宅单位的决策单元,分别检测每个决策单元的土壤中砷含量。在每个增量位置使用挖土机采集深
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层样本,这样就能制作展示污染超标土壤空间分布的三维图像,并据此制定场地分级管理和土壤修复的
计划。
图A.9在拟建住宅的场地划定的决策单元,红色区域为疑似砷污染的土壤
(6)小片区域
有的情况下,土壤决策单元可以小到只有几平方米或非常小的体积。例如发生渗漏的储槽阀门下方
表层几厘米厚的土壤,或检测污染物排放口、雨水管道中的沉积物(图A.10),以评估来自已知或可疑
污染区域的径流污染状况(图A.11)。另一个例子是,在更大的可疑污染源区域中,检测一小部分易于
获取的土壤,例如从非法倾倒地区域快速采集土壤样本(图A.12),这样做是为了验证污染是否存在,
确定具体的关注污染物,并确定整个更大区域的污染程度。
图A.10在储油罐下方明显污染区域划定的小型决策单元
图A.11评估受污染场地径流污染的雨水管道决策单元
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图A.12在非法倾倒区域划定的小型决策单元
(7)亚表层决策单元
图A.13展示了在废弃垃圾场顶部划定的一个亚表层决策单元。该区域在垃圾场关闭后,会采用干
净的填埋材料覆盖,再开发期间还会清理掩埋的杂物。检测废弃垃圾场周边的土壤是否存在重金属和二
恶英污染,从而判定是否应继续清挖。
焚烧层
图A.13在开挖废弃垃圾场后采集多点增量样本
图A.14描述了场地如何划定亚表层决策单元。决策单元层的厚度和深度根据污染的预期深度以及
调查的数据质量目标来确定。较高的分辨率(即较小的决策单元层面积和体积)增加了调查成本,但有
助于降低将清洁土壤纳入治理或清理范围的可能性。对于带来直接暴露危害的污染物,建议决策单元的
最大体积为几百立方米。对于带来重大浸出危害的污染物,建议最大决策单元体积为几十立方米。
在这个案例中,因为缺少明显的污染源区域,所以假设混合区域外部的砷和二恶英污染大部分都是
表层污染。指定了三个垂直决策单元层(见图A.14):1)0cm-25cm;2)25cm-50cm;3)50cm-100cm。
前两个决策单元层大致土壤方量为125m3,最下层为250m3。最上面两层土壤可能需要清理,最下层土壤可
能是清洁土壤。
50cm深度以下的土壤可分为两个决策单元层,以便更好地评估三嗪类除草剂污染的深度(和体积)。
在本案例中,采用比砷和二恶英污染区域面积更小的决策单元来实现这一点。划定了四个垂直决策单元
层(见图A.14):1)0cm-25cm;2)25cm-50cm;3)50cm-200cm;4)200cm-500cm。各层土壤量分别是:
污染可能最严重的浅层决策单元为25m3-50m3,预计相对清洁的深层决策单元是150m3-300m3。污染可能集
中在顶部三层。
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也可以通过挖沟和/或设置多个钻孔来调查决策单元层。挖沟和检测侧壁裸露决策单元层的方法可
以用于估计外部区域受污染的深度。应在该区域通过开挖探槽来判定这类场地在前期调查中是否有遗
漏的填埋坑。在三嗪类除草剂污染源区域通过钻孔从各目标层采集了土芯增量,经过二次采样后合并,
制成各层的批量多点增量样本。可以在全部或选定的决策单元层中的其他钻孔位置采集三平行样本。
图A.14在废弃农药混合区设施划定的亚表层决策单元层横截面
(注:白色表示预计为清洁土壤)
(8)异位修复后土堆决策单元
建议采集的最大决策单元体积为500m3(图A.15),如果在土堆中怀疑存在局部严重污染区域,应考
虑将土堆分割为面积为100m2的决策单元(数量50个)。理论上,为了确保样品的代表性,土堆应堆置
成规则低矮的形状,保证手工钻或机械设备可以自由地采到任意的位置。若无法实现任意位置的采样,
可在每个土堆决策单元内随机确定3-5个位置,开挖深槽,在每个深槽内部均匀布设约50个增量采样
点位采集多点增量样品。
图A.15土堆决策单元
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目次
前言........................................................................................................................................................................III
1.范围......................................................................................................................................................................1
2.规范性引用文件..................................................................................................................................................1
3.术语和定义..........................................................................................................................................................1
3.1土壤污染概念模型........................................................................................................................................1
3.2决策单元........................................................................................................................................................1
3.3增量................................................................................................................................................................2
3.4多点增量样本................................................................................................................................................2
3.5决策单元多点增量采样方法........................................................................................................................2
3.6现场采样平行样............................................................................................................................................2
3.7实验室制样平行样........................................................................................................................................2
4.基本原则..............................................................................................................................................................3
4.1针对性............................................................................................................................................................3
4.2代表性............................................................................................................................................................3
4.3可操作性........................................................................................................................................................3
5.采样流程..............................................................................................................................................................3
6.污染识别..............................................................................................................................................................3
6.1确定工作边界................................................................................................................................................3
6.2初步土壤污染概念模型................................................................................................................................4
7.采样方案编制......................................................................................................................................................4
7.1确定数据质量目标........................................................................................................................................4
7.2决策单元划分................................................................................................................................................4
7.3多点增量布设................................................................................................................................................5
7.4检测指标........................................................................................................................................................6
7.5个人防护和二次污染预防方案....................................................................................................................6
8.现场采样..............................................................................................................................................................6
8.1采样前准备....................................................................................................................................................6
8.2土壤样本采集................................................................................................................................................6
8.3现场采样质量保证与质量控制....................................................................................................................7
I
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8.4土壤样本保存、运输............................................................................................
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