貴州污染地塊土壤調(diào)查布點(diǎn)方法及鉆探設(shè)備研究

秦 玲

（貴州楚天環(huán)境檢測咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000）

隨著《土壤污染防治行動計(jì)劃》（國發(fā)〔2016〕31號）《中華人民共和國土壤污染防治法》《污染地塊土壤環(huán)境管理辦法》（部令第42號）和《生態(tài)環(huán)境部辦公廳 自然資源部辦公廳關(guān)于印發(fā)<建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)管控及修復(fù)效果評估報(bào)告評審指南>的通知》（環(huán)辦土壤〔2019〕63號）的發(fā)布實(shí)施，明確了當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期土壤污染防治工作的行動綱領(lǐng)，對擬收回土地使用權(quán)的有色金屬冶煉、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業(yè)企業(yè)用地，以及用途變更為居住、商業(yè)、學(xué)校等公共設(shè)施用地的管理要求，并明確了責(zé)任主體，明確了調(diào)查報(bào)告的評審范圍等。貴州省生態(tài)環(huán)境廳出臺的《貴州省土壤污染防治工作方案》也指出，要大力實(shí)施“凈土”工程，堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、風(fēng)險(xiǎn)管控，實(shí)施分類別、分用途、分階段的綜合治理，嚴(yán)控新增污染，逐步減少存量，促進(jìn)土壤資源的永續(xù)利用。

1 貴州污染地塊

貴州省環(huán)境保護(hù)廳于2017年印發(fā)《貴州省環(huán)境保護(hù)廳關(guān)于印發(fā)《貴州省土壤環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)名單（第一批）》的通知》（黔環(huán)通〔2017〕299號）納入17家重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)。于2019年印發(fā)《貴州省2019年土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管單位名錄（第一批）》的通知（黔環(huán)通〔2019〕155號）納入157家企業(yè)事業(yè)單位作為土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管單位，督促其執(zhí)行嚴(yán)格控制有毒有害物質(zhì)排放，并按年度向市、縣生態(tài)環(huán)境主管部門報(bào)告排放情況；建立土壤污染隱患排查制度，保證持續(xù)有效防止有毒有害物質(zhì)滲漏、流失、揚(yáng)散；制定實(shí)施自行監(jiān)測方案，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)生態(tài)環(huán)境主管部門等六項(xiàng)義務(wù)。貴州省生態(tài)環(huán)境廳于2021年6月15日發(fā)布了《貴州省土壤平行樣采集保存及分析測試規(guī)定（試行）》，為進(jìn)一步強(qiáng)化對建設(shè)用地土壤污染防治監(jiān)管，強(qiáng)化建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查和土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)管控、修復(fù)、風(fēng)險(xiǎn)管控效果評估、修復(fù)效果評估、后期管理等過程質(zhì)量控制，確保檢測數(shù)據(jù)真實(shí)有效。貴州省生態(tài)環(huán)境廳于2021年6月15日發(fā)布了《貴州省生態(tài)環(huán)境廳 貴州省自然資源廳關(guān)于發(fā)布貴州省建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)名錄（2022年第一批）的通知》，全省納入管理地塊33塊（累計(jì)納入地塊78塊），其中2022年新增納入地塊4塊。

2 污染地塊土壤狀況調(diào)查

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.1-2019）[1]中土壤污染狀況調(diào)查可分為第一階段、第二階段、第三階段土壤污染狀況調(diào)查。結(jié)合貴州省地形地貌、土壤類型、水文地質(zhì)、地塊等實(shí)際情況各調(diào)查階段內(nèi)容可參考如下：

第一階段主要為地塊相關(guān)資料的收集與分析，開展現(xiàn)場踏勘與人員訪談，進(jìn)行歷史影像識別，并進(jìn)行結(jié)果分析，確定是否需要開展第二階段調(diào)查。若第一階段調(diào)查確認(rèn)地塊內(nèi)及周邊區(qū)域當(dāng)前和歷史上均無可能的污染源，則無需開展第二階段調(diào)查。若歷史上或者當(dāng)前存在可能的污染源，如化工廠、農(nóng)藥廠、冶煉廠、加油站、化學(xué)品儲罐、固體廢物處理等可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的設(shè)施或活動或由于資料缺失等原因造成無法排除地塊內(nèi)外存在的污染源時(shí)，則需開展第二階段調(diào)查。

第二階段調(diào)查主要為確定污染物種類、濃度（程度）和空間分布情況。開展初步采樣分析和詳細(xì)采樣分析。

①初步采樣分析：需制定初步的采樣分析方案，進(jìn)行現(xiàn)場布點(diǎn)采樣，并對土壤、地下水、廢渣、設(shè)備淋洗樣、全程序空白樣、運(yùn)輸空白樣、平行樣進(jìn)行分析測試。根據(jù)初步的調(diào)查采樣數(shù)據(jù)分析是否有超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）第一類用地篩選值或第二類篩選值（根據(jù)調(diào)查地塊性質(zhì)、用途等確定）要求，若所有樣品均未超標(biāo)則第二階段調(diào)查可結(jié)束。若有超標(biāo)情況，可根據(jù)所采調(diào)查點(diǎn)位及樣品個(gè)數(shù)判斷是否為異常點(diǎn)位，如30個(gè)土壤樣品，僅1個(gè)樣品超標(biāo)，可根據(jù)《上海市建設(shè)用地地塊土壤污染調(diào)查評估、風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)工作指南（試行）》開展異常點(diǎn)位排查工作，對原有超標(biāo)點(diǎn)位距離1 m的東西南北4個(gè)方向?qū)?yīng)采樣表層、中層、深層及超標(biāo)樣本身進(jìn)行檢測。若檢測均未超標(biāo)，則可能判定初步采樣分析時(shí)為異常點(diǎn)位，仍可結(jié)束第二階段調(diào)查工作。若進(jìn)行異常點(diǎn)位排查后仍有超標(biāo)情況，或經(jīng)不確定性分析確認(rèn)仍需詳細(xì)調(diào)查的，則需開展詳細(xì)采樣分析。

②詳細(xì)采樣分析：根據(jù)初步采樣分析結(jié)果制定詳細(xì)采樣工作方案，對原有超標(biāo)點(diǎn)位及地塊進(jìn)行加密布點(diǎn)，進(jìn)行采樣分析，進(jìn)一步確定污染物種類、污染程度和污染空間分布情況。根據(jù)污染范圍及空間分布情況則需開展第三階段土壤污染狀況調(diào)查。

第三階段土壤污染狀況調(diào)查主要為補(bǔ)充采樣分析，取得滿足風(fēng)險(xiǎn)評估及土壤和地下水修復(fù)所需的參數(shù)，開展土工實(shí)驗(yàn)測定土壤pH值、容重、有機(jī)碳含量、含水率等。第三階段可單獨(dú)開展，也可與第二階段同步開展。取得調(diào)查及實(shí)驗(yàn)監(jiān)測參數(shù)后編制地塊風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告，若風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果未超標(biāo)可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，則結(jié)束風(fēng)險(xiǎn)評估工作。若地塊風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果超過可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，則計(jì)算土壤、地下水中關(guān)注污染物的風(fēng)險(xiǎn)控制值，如調(diào)查結(jié)果表明土壤中關(guān)注污染物可遷移進(jìn)入地下水，則計(jì)算保護(hù)地下水的土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值。

3 污染地塊土壤調(diào)查布點(diǎn)方法及應(yīng)用

3.1 布點(diǎn)方法

污染地塊土壤調(diào)查的布點(diǎn)精準(zhǔn)性直接影響土壤污染狀況的判斷，如風(fēng)險(xiǎn)評估的精準(zhǔn)性及地塊土壤環(huán)境修復(fù)、管控的精準(zhǔn)性及科學(xué)合理性[2]，且土壤本身具有一定的空間異質(zhì)性，因此需要用更合適、精準(zhǔn)的布點(diǎn)方法，才能保證調(diào)查結(jié)論的準(zhǔn)確性。

3.1.1 系統(tǒng)布點(diǎn)法

系統(tǒng)布點(diǎn)法適用于各類地塊情況，特別是污染分布不明確或污染分布范圍大的情況。可根據(jù)地塊面積大小、污染實(shí)際情況等將污染地塊按照5×5 m、10×10 m、20×20 m、40×40 m等進(jìn)行網(wǎng)格化，在網(wǎng)格中心點(diǎn)布設(shè)一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位。系統(tǒng)布點(diǎn)法的精準(zhǔn)性受網(wǎng)格大小的影響，網(wǎng)格越小精密度越高。

3.1.2 專業(yè)判斷法

系統(tǒng)布點(diǎn)法適用于潛在污染明確的地塊。可根據(jù)前期的地塊調(diào)查、資料收集、人員訪談、影像識別等了解到的地塊污染分布特征及專家經(jīng)驗(yàn)來判斷和選擇點(diǎn)位。專業(yè)判斷法需要非常齊全的地塊相關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)豐富的專家進(jìn)行判斷和識別，否則將會影響調(diào)查的精準(zhǔn)性。

3.1.3 隨即布點(diǎn)法

隨即布點(diǎn)法適用于污染分布均勻的地塊，可將污染地塊分為面積相等的若干地塊，隨即抽取一定數(shù)量布設(shè)點(diǎn)位[3]。隨機(jī)布點(diǎn)法比較隨機(jī)，不帶主管限制，但代表性不足。

3.1.4 分區(qū)布點(diǎn)法

分區(qū)布點(diǎn)法適用于污染分布不均勻，并獲得污染分布情況的地塊[4]。可將污染地塊按照其明顯的功能進(jìn)行分區(qū)，如生產(chǎn)、生活、辦公區(qū)等，并根據(jù)分區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)。分區(qū)布點(diǎn)法是基于功能分區(qū)劃分的布點(diǎn)，需要明確污染分布的情況，且有明確的邊界，否則對調(diào)查結(jié)果影響較大。

3.1.5 綜合布點(diǎn)法

綜合布點(diǎn)法可結(jié)合系統(tǒng)布點(diǎn)法及專業(yè)判斷法，如遇到污染分布不明確的地塊可根據(jù)地塊情況進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后通過專業(yè)判斷法對已劃分的網(wǎng)格區(qū)塊進(jìn)行更精準(zhǔn)的布點(diǎn)。如網(wǎng)格化后在每個(gè)網(wǎng)格的中心點(diǎn)布點(diǎn)，若通過專業(yè)判斷有污染非常嚴(yán)重的區(qū)域，可加密布點(diǎn)，以便更為精準(zhǔn)地調(diào)查出土壤受污染情況。

3.2 綜合布點(diǎn)法的應(yīng)用

綜合布點(diǎn)法在“某廢舊輪胎煉油廠”污染地塊土壤調(diào)查中的應(yīng)用：該廢舊輪胎煉油廠位于貴州省西北部，地塊面積約4 995 m2（約7.5畝）。該地塊歷史上主要為荒地，僅在2013年至2014年用作廢舊輪胎煉油生產(chǎn)使用，后被政府收回，空置至今，后期用地規(guī)劃不明。由于地塊面積較小，且生產(chǎn)時(shí)間較為久遠(yuǎn)，污染分布情況不明確，無地塊的相關(guān)資料，且廢舊輪胎煉油廠無合法經(jīng)營權(quán)限，在生產(chǎn)過程中存在違法傾倒、堆放等情況，可能對地塊土壤環(huán)境造成較大的污染，且后期規(guī)劃用途不明，需執(zhí)行第一類用地篩選值，為了更精準(zhǔn)地調(diào)查地塊受污染情況，可以采用綜合布點(diǎn)法。

對該廢舊輪胎廠的整個(gè)污染地塊進(jìn)行20×20 m的網(wǎng)格劃分，由于網(wǎng)格為不規(guī)則形狀，劃分后網(wǎng)格為12個(gè)，在每個(gè)網(wǎng)格中心布點(diǎn)，布設(shè)12個(gè)點(diǎn)。由于在歷史影像中識別出原冶煉爐位置、廢渣堆放位置、原廢油桶擺放位置，因此在系統(tǒng)布點(diǎn)的網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)上再對可能存在污染較重的原冶煉爐位置、廢渣堆放位置、原廢油桶擺放位置所在的網(wǎng)格加密布點(diǎn)，原冶煉爐位置增加3個(gè)點(diǎn)位，原廢油桶位置增加1個(gè)點(diǎn)位，原廢渣堆放處增加1個(gè)點(diǎn)位，即該地塊土壤調(diào)查共布設(shè)17個(gè)點(diǎn)位。對廢渣進(jìn)行了危險(xiǎn)鑒別，為一般工業(yè)固廢，進(jìn)一步鑒別屬于第II類一般工業(yè)固廢。根據(jù)調(diào)查采樣結(jié)果顯示，原冶煉爐位置4個(gè)點(diǎn)位、原廢油桶位置2個(gè)點(diǎn)位、原廢渣堆放2個(gè)點(diǎn)位的表層土壤六價(jià)鉻存在超標(biāo)情況，平均為16.2 mg/kg，較為準(zhǔn)確地反應(yīng)了地塊受污染的情況。

4 污染地塊土壤調(diào)查鉆探設(shè)備

4.1 土壤鉆探設(shè)備

污染地塊采樣主要需采集土壤表層樣、中層樣及深層樣。表層樣深度為0～0.2 m，表層樣、中層樣及深層樣間隔不少于2 m。表層樣可使用竹片等工具采集，在獲取中層樣及深層樣時(shí)就需要對土壤進(jìn)行鉆探，根據(jù)調(diào)查布控方案、采測方案鉆孔至預(yù)設(shè)深度或者至基巖或地下水水位終孔。國內(nèi)外土壤采樣鉆探設(shè)備種類繁多，常用到的手段主要有坑探法、手動取土鉆機(jī)、機(jī)械采樣鉆機(jī)、直推式采樣鉆機(jī)等[5]。不同的鉆探裝置對采取樣品的干擾性等均有不同程度的影響，同時(shí)貴州地區(qū)為喀斯特地貌，丘陵、盆地、巖溶洼地、平地較少，地質(zhì)背景較為復(fù)雜。土壤類型復(fù)雜多樣，黃壤約占38.6%，其次是石灰土約占24.4%，其它有紅壤、黃棕壤、山地灌木草甸土、磚紅壤性紅壤和水稻土，對土壤鉆探方法及設(shè)備均具有較高的要求。

（1）坑探法主要是采樣人工開挖土方的方式，采用的設(shè)備主要是鐵鍬、鐵鏟，可以取得較多的土壤，對樣品檢測所需土壤數(shù)量有保障，且較適用于多種土壤類型的取樣，如粘性土、碎石土等。坑探法適合在平原地區(qū)開挖50 cm以上的農(nóng)用地表層樣進(jìn)行樣品采集。若需采集中層樣及深層樣，基本無法實(shí)施且存在一定的安全隱患。坑探法適用于一些比較偏僻、鉆機(jī)無法到達(dá)、土層較淺且含碎石、砂礫較多的污染地塊的采樣。

（2）手動取土鉆機(jī)主要是以人力手動對土壤進(jìn)行鉆孔取樣。主要有螺旋式鉆土機(jī)、手持式液壓取土鉆機(jī)、手持式取土鉆機(jī)。手動取土鉆機(jī)口徑一般在30 mm～60 mm之間，適用于土質(zhì)松軟、地層較為單一的黏土、淤泥層等。若調(diào)查的污染地塊有水泥硬化層或碎石回填層則阻力較大。且在鉆孔深度至5 m以下時(shí)，鉆機(jī)上拉較為困難。在土壤調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn)，手動取土鉆機(jī)操作較為簡便，對于一些地塊偏僻、大型鉆機(jī)無法進(jìn)入或者僅采集表層樣時(shí)較為方便，設(shè)備的穩(wěn)定性較好。

（3）機(jī)械鉆機(jī)以機(jī)械為動力，回旋鉆進(jìn)，巖芯管及薄壁采樣器采樣的方式進(jìn)行鉆探采樣，鉆探深度較深，穿透力較強(qiáng)。適用于多種地層的鉆探，是目前地塊土壤環(huán)境調(diào)查使用較多的設(shè)備，但機(jī)械鉆機(jī)體積較大，拆卸運(yùn)輸耗時(shí)較長，安全性也較差，鉆孔采樣的費(fèi)用也相對較高。

（4）直推式采樣鉆機(jī)采樣速度快，效率高，對樣品的擾動性較小，需多人共同操作，且遇到空間狹窄或者水泥硬化的地塊，就不易鉆孔采樣。另外，直推式鉆機(jī)大多為進(jìn)口產(chǎn)品，更換維修的成本較高。

4.2 土壤鉆探設(shè)備的應(yīng)用

4.2.1 機(jī)械鉆機(jī)在貴州某冶化廠土壤調(diào)查鉆探過程中的應(yīng)用

貴州某冶化廠地塊面積約43 341 m2（65畝），原用于電解金屬錳生產(chǎn)，停產(chǎn)多年后政府要進(jìn)行回收，因此需要開展土壤調(diào)查。調(diào)查共鉆孔7個(gè)，采集21個(gè)樣品。使用R108B型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，開孔直徑為110 mm（鉆頭直徑為90 mm），開孔深度為1 m（鉆具長度為0.8 m）。每次鉆進(jìn)深度宜為50 cm～150 cm，選擇無漿液鉆進(jìn)，全程套管跟進(jìn)，防止鉆孔坍塌和上下層交叉污染；不同樣品采集之間對鉆頭和鉆桿要進(jìn)行清洗，清洗廢水需集中收集處置；鉆進(jìn)過程中揭露地下水時(shí)，停鉆等水，待水位穩(wěn)定后，再進(jìn)行測量并記錄初見水位及靜止水位；土壤巖芯樣品按照揭露順序依次放入巖芯箱，對土層變層位置進(jìn)行標(biāo)識。7個(gè)鉆孔的采樣深度為打穿水泥硬化層下1.5 m至10.7 m，鉆孔穿孔性較強(qiáng)，鉆孔速度快，但裝卸運(yùn)輸時(shí)間較長，7個(gè)點(diǎn)的鉆孔耗時(shí)5天，裝卸鉆機(jī)的耗時(shí)較長，鉆孔成本較高。

4.2.2 手持式取土鉆機(jī)在貴州某廢舊輪胎煉油廠土壤調(diào)查過程中的應(yīng)用

貴州某廢舊輪胎煉油廠地塊面積2 820 m2（4.23畝），調(diào)查鉆孔7個(gè)，使用手持便攜式鉆土機(jī)，開孔直徑為60 mm（鉆頭直徑50 mm），鉆孔深度為5.0 m（鉆具長度為5 m），每次鉆進(jìn)深度宜為50 cm～150 cm，實(shí)際鉆探過程最深至4 m至基巖終孔，7個(gè)點(diǎn)位鉆孔深度分布為1.6 m～4.0 m，鉆孔時(shí)間為3天。手持便攜式取土鉆機(jī)方便攜帶，運(yùn)輸時(shí)間短，可節(jié)省設(shè)備裝卸等時(shí)間，鉆孔費(fèi)用較機(jī)械式低。

5 結(jié)論

本文主要研究了貴州污染地塊的土壤調(diào)查過程中布點(diǎn)方法的選取及采樣時(shí)鉆探設(shè)備的選取。在已有研究成果上，提出更適合貴州部分污染地塊的綜合布點(diǎn)方法，同時(shí)對采樣過程中使用的鉆機(jī)類型、適用范圍及特點(diǎn)進(jìn)行了對比分析，從而為貴州污染地塊的土壤調(diào)查提供可操作性、針對性強(qiáng)的調(diào)查方法、布點(diǎn)方法、鉆探設(shè)備選取，降低調(diào)查、監(jiān)測成本，提升調(diào)查工作的效率及調(diào)查結(jié)果的精準(zhǔn)性。