【干货】石油类污染场地土壤与地下水污染调查实例分析
取样是有机污染调查中的关键,对于易挥发的有机污染物来说,取样技术必然的联系到样品测试的精度。
取样包括土样的采集和水样的采集。浅层的土样采集采用直接推进式半开管土样采集器采集,深层土样采用冲击钻和回转钻采集,上述两种方法都保证了原状土的完整性。根据测试项目的不同,将土壤样品按挥发性和半挥发性两种方式来进行封存。挥发性土壤样品用瓶盖内带有聚四氟乙烯密封垫的40mL棕色玻璃瓶封存,并按液、土1:1的比例加入液相分析甲醇,以提高测试精度 。半挥发性的土壤样品用250mL的磨砂口棕色玻璃瓶封存,瓶盖用弹性封口材料再做密封处理。
水样的采集包括水样保存和分层取样两个方面,水样保存同样按挥发性和半挥发性两种方式来进行封存。挥发性的水样保存也是使用4OraL带聚四氟乙烯密封垫的棕色玻璃瓶,在水样采集时,要求瓶口出现凸液面,然后旋紧瓶盖密闭,保证瓶内不出现气泡。半挥发性的水样保存使用500mL的小口棕色玻璃瓶保存。
分层取样指的是根据地下含水层、隔水层交互排列的特性,使用定深取样器采集不同含水段的地下水,逐一分析,以确定不同含水层的污染状况。土样和水样在送达实验室之前须在4℃ 以下冷藏,在采集后的3天内必须送达实验室。
污染物因岩性特征的差异,表现出不同的分布规律(表1)。在整个污染深度范围内,粘性土的污染物浓度大于非粘性土;地下水波动带内污染物浓度较高;干砂层的污染物主要以气相存在且浓度较高。对于这种分布规律,解释如下:污染物在下渗过程中,会受岩性及其特征(含水量、有机质含量等)的影响进行浓度再分配。粘土质岩层有机质含量大于粉土质岩层(实验室测定场地内粉粘的TOC为粉土的3.6倍),根据极性相近相吸的理论 ,粘性土对有机污染物的吸附大于粉土,野外钻探过程中,颜色发黑,粘滞性大的腐殖质地层散发的刺鼻气味明显高于发黄的粉土层。另外,在地下水波动带内含水量大,有机污染物除了吸附态以外,还有一部分溶在水里,另外水位的波动加速有机污染物在这个区域的动力扩散,粘性土的阻断作用。
致使有机污染物在此产生一个暂时性“沉积”,因此在场地的18.4m深处,有机污染物浓度达到一个峰值。砂层空隙度大,有机污染物在砂层内(11m处)以饱和气相存在,吸附所占比率很低,现场用气体检测仪测试刚取出地表的砂,VOC浓度高达800mg/kg,散开lOmin后再测,VOC浓度在60mg/kg以下(图4)。
石油类场地的污染主要是由原油、渣油、溶剂油以及汽油、柴油等引起的。污染物类型大致上可以分为两大类:挥发性有机物和半挥发性有机物。挥发性有机物主要由烯烃、烷烃和苯系物组成。半挥发性有机物主要是多环芳烃。土壤和地下水中苯系物污染占主导地位。
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