土壤中VOCs的檢測(cè)、處理與若干思考

土壤環(huán)境質(zhì)量狀況不僅直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品安全和生態(tài)安全，而且關(guān)系到人體健康。本文從土壤中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的角度出發(fā)，闡述了美國(guó)與中國(guó)的三種揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)試方法，并根據(jù)具體不同的土壤污染情況“因地制宜”提出不同的污染物處理方案。

立足于國(guó)務(wù)院印發(fā)了《”十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的減排目標(biāo)，從土壤中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的角度出發(fā)，闡述了美國(guó)與中國(guó)的三種揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)試方法，并在探尋VOCs排放源后對(duì)目前土壤修復(fù)過(guò)程中VOCs治理過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行探討與思考，并提出一些相關(guān)建議和意見(jiàn)。

土壤是最重要的自然要素之一，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤環(huán)境質(zhì)量狀況不僅直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品安全和生態(tài)安全，而且關(guān)系到人體健康，甚至關(guān)系到社會(huì)發(fā)展與穩(wěn)定。

在眾多土壤污染物中，揮發(fā)性有機(jī)物(volatileorganiccompounds，VOCs)是一種極重大的污染物。VOCs是對(duì)一大類物質(zhì)的統(tǒng)稱，從監(jiān)測(cè)或檢測(cè)的角度來(lái)說(shuō)揮發(fā)性有機(jī)物是指以氫焰離子檢測(cè)器測(cè)出的非甲烷烴類檢出物的總稱，主要指C3～C8有機(jī)化合物，包括烴類、氧烴類、鹵代烴類、氮烴及硫烴類化合物由于VOCs物質(zhì)種類眾多，測(cè)量方法復(fù)雜，目前，VOCs源排放成分研究中，主要涉及的VOCs物質(zhì)大概可以分為烷烴類、烯烴類、芳香烴類、醛酮類、醇酚類、酯類等。

目前，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》(簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)，該《規(guī)劃》對(duì)VOCs減排的目標(biāo)、方法、途徑等內(nèi)容給出了明確的方向和要求?？刂浦攸c(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放，全國(guó)排放總量下降10%以上。因此VOCs的準(zhǔn)確測(cè)量及污染來(lái)源研究是開(kāi)展VOCs污染減排工作的基礎(chǔ)。本文簡(jiǎn)述了土壤中VOCs含量的檢測(cè)方法，在此基礎(chǔ)上探討了VOCs的治理方法。

1揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)方法

1.1EPA8260B：1996

美國(guó)環(huán)保署(EPA)最早在1996年頒布了揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)方法《VolatileOrganicCompoundsbyGasChromatography/Massspectrometry》(EPA8260B：1996)，該方法規(guī)定了VOCs的測(cè)量方法為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(簡(jiǎn)稱GC-MS)，適用于各種類型的樣品，包括廢水、空氣、地下水與地表水、淤泥、酸性液體、堿性液體、含油廢水、泡沫、纖維體廢水、聚合乳膠劑、廢棄活性炭、濾餅、廢棄催化劑、土壤以及沉積物。由于其適用范圍廣，且精確性較高，該方法被大量使用。

1.2HJ350-2007

中國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)最先始于對(duì)農(nóng)用地的監(jiān)測(cè)，早期的監(jiān)測(cè)偏重于土壤肥力的監(jiān)測(cè)。近20年來(lái)，隨著土壤污染的加劇，國(guó)家各部門相繼開(kāi)展了土壤的污染監(jiān)測(cè)。

基于2010年世博會(huì)契機(jī)，為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，防治土壤污染，保護(hù)土壤資源和土壤環(huán)境，保障人體健康，維護(hù)良好的生態(tài)系統(tǒng)，確保展覽會(huì)建設(shè)用地的環(huán)境安全性，上海市環(huán)境科學(xué)研究院起草、國(guó)家環(huán)保總局科技司批準(zhǔn)并頒發(fā)了《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)，該標(biāo)準(zhǔn)立足與中國(guó)國(guó)情，按照不同的土地利用類型，規(guī)定了展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的項(xiàng)目、限值、檢測(cè)方法與實(shí)施監(jiān)督，其附錄C規(guī)定了以吹掃捕集氣相色譜-質(zhì)譜法(簡(jiǎn)稱PT-GC-MS)的方法檢測(cè)展會(huì)土壤環(huán)境中的VOCs含量。

1.3HJ605-2011

在《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(HJ350-2007)的基礎(chǔ)上，環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制定、環(huán)保部與2011年正式批準(zhǔn)并頒發(fā)了《土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ605-2011)，該方法明確規(guī)定了測(cè)定土壤和沉積物中揮發(fā)性有機(jī)物的吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法，適用于土壤與沉積物中65種VOCs的測(cè)定，若通過(guò)驗(yàn)證該標(biāo)準(zhǔn)也可適用于其他VOCs的測(cè)定。

2土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的來(lái)源

環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染源有自然的原因，也有人為活動(dòng)的原因，但主要以人為源為主，尤其是工業(yè)行為對(duì)土壤造成了極大的污染。土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的工業(yè)污染源主要來(lái)源以下方面：

(1)石油的勘探與開(kāi)采、儲(chǔ)存與運(yùn)輸過(guò)程：由于操作不當(dāng)或事故泄露等原因，常會(huì)造成石油排放或外溢，成為土壤中VOCs重要的污染源。

(2)石油化工生產(chǎn)區(qū)、加油站等地形成的落地油、含油生產(chǎn)污水排放和輸油管道的滲漏。石油是一種由烷烴、芳香烴以及非烴類化合物形成的復(fù)雜化合物，其中含有大量的揮發(fā)性有機(jī)物以及半揮發(fā)性有機(jī)物，這些有機(jī)物進(jìn)入土壤后會(huì)改變土壤有機(jī)質(zhì)原有的碳氮磷比例，從而導(dǎo)致一系列土壤微生物體系的變化，在這個(gè)過(guò)程中土壤物理化學(xué)性質(zhì)也會(huì)隨之改變，進(jìn)而導(dǎo)致土壤微生物群落等變化。

(3)化工廠、農(nóng)藥廠等化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)、分裝、藥品儲(chǔ)存和廠區(qū)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中可能存在的藥品泄露過(guò)程，以及印刷、建材、噴涂等行業(yè)排放的原料和廢氣，這些廢氣中的有機(jī)物隨著雨水的沖淋作用都會(huì)進(jìn)入到土壤中。

VOCs由于在污染場(chǎng)地介質(zhì)中的不穩(wěn)定性，還會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染，隨空氣流動(dòng)，經(jīng)雨水的沖刷和淋溶污染其他地區(qū)的土壤，甚至滲透到地下水，污染淺層地下水環(huán)境，影響飲用水的水質(zhì)，這些二次污染具有較大的環(huán)境隱患及人體健康風(fēng)險(xiǎn)，且國(guó)家《十三五生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中也明確提出"重點(diǎn)針對(duì)大氣、水、土壤等問(wèn)題，形成源頭預(yù)防、末端治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的成套技術(shù)"。

3VOCs的處理過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題思考

VOCs的治理方法主要分為兩大類，即原位處理與異位處理，根據(jù)處理工藝又可細(xì)分為氧化法、物理法、熱解法、微生物法等。

隨著“土十條”的出臺(tái)，全國(guó)各地在2017年初紛紛出臺(tái)各自省市自治區(qū)相關(guān)的土壤污染防治工作方案，土壤中VOCs的處理在整個(gè)土壤修復(fù)市場(chǎng)中占有極大比例，尤其是在工業(yè)用地修復(fù)方面，這也引發(fā)了一系列的問(wèn)題。

(1)目前許多污染場(chǎng)地的調(diào)查方法均參照《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.1-2014)、《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T164-2004)、《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)，但是在實(shí)際操作過(guò)程中一些公司并不是完全按照該導(dǎo)則進(jìn)行操作，而目前國(guó)內(nèi)關(guān)于污染場(chǎng)地調(diào)查的監(jiān)管監(jiān)理并不十分到位，這在很大一定程度上給了土地開(kāi)發(fā)商或修復(fù)公司可乘之機(jī)。

(2)目前關(guān)于VOCs的處理設(shè)備、技術(shù)、工藝等都是參照國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為主，國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)備及技術(shù)的自主研發(fā)能力較弱。參照國(guó)外技術(shù)的時(shí)候由于我國(guó)地域遼闊，土地情況復(fù)雜，VOCs污染情況也就更復(fù)雜，國(guó)外的技術(shù)并不一定適合我國(guó)國(guó)內(nèi)土壤市場(chǎng)，這需要工程師技術(shù)人員花更多的精力設(shè)計(jì)出合理的適合被污染土地治理的最適用工藝技術(shù)。

(3)目前針對(duì)VOCs的治理更傾向于原位治理，如添加氧化劑、熱解析或微生物法等技術(shù)，在治理的過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生二次污染物(如廢氣)，如何收集并處理二次污染物，從而真正意義上做到污染物的降解，而不是由土壤中遷移到大氣，是每個(gè)工程師應(yīng)該重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理在近幾年取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但是與人們和國(guó)家的期望卻還存在一定差距，如針對(duì)我國(guó)國(guó)情的土壤污染物的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)急需完善等。且由于土地的增值而應(yīng)運(yùn)而生的土壤修復(fù)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，“十三五”規(guī)劃中我國(guó)土壤修復(fù)市場(chǎng)將占據(jù)極大份額，但是目前中國(guó)污染土壤調(diào)查評(píng)估與治理修復(fù)工作的資金一般來(lái)自政府相關(guān)部門和土地開(kāi)發(fā)商，資金缺乏有效保障。出于歷史原因，中國(guó)土壤污染主體大多是各類國(guó)有工廠，污染物成分復(fù)雜處理難度較大。

因此，應(yīng)該針對(duì)土壤實(shí)際情況，開(kāi)闊思路，制定切實(shí)可行的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)方案，掌握土壤污染物的的真實(shí)狀況，根據(jù)具體不同的土壤污染情況“因地制宜”制定不同的污染物處理方案。近幾年，土壤VOCs的處理在技術(shù)上也有所提高，但是未來(lái)仍需加強(qiáng)對(duì)體系的構(gòu)建，利用合理的體系，提高質(zhì)量管理工作的合理性。