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        逐一對比法與統(tǒng)計分析法在土壤修復(fù)效果評估中的應(yīng)用對比

        2019-10-17 05:09:04李曉光周金倩王岳王芳崔浩然
        節(jié)能與環(huán)保 2019年9期
        關(guān)鍵詞:目標(biāo)值分析法污染物

        文_李曉光 周金倩 王岳 王芳 崔浩然

        1.天津環(huán)科立嘉環(huán)境修復(fù)科技有限公司;2.南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院環(huán)境工程系

        隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展,大中城市正面臨著重污染行業(yè)的大批企業(yè)關(guān)閉和搬遷問題,導(dǎo)致城市大量遺留工業(yè)場地的出現(xiàn)。這些工業(yè)企業(yè)由于產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理、廢物的傾倒和排放、化學(xué)物質(zhì)的泄露等因素造成了土壤污染,形成了大量污染地塊。為了避免污染地塊對周邊人體健康造成影響,維護正常的生產(chǎn)建設(shè)活動,同時防止因地塊再利用時因規(guī)劃性質(zhì)發(fā)生變化而造成新的環(huán)境問題,必須對疑似污染地塊開展污染調(diào)查評估工作,經(jīng)確定為污染地塊的還需要對該地塊進行修復(fù)治理,因此污染修復(fù)效果的評估方法是衡量該地塊是否修復(fù)徹底并具被后續(xù)開發(fā)再利用條件的關(guān)鍵。

        本文以天津市某污染場地污染土異位修復(fù)效果評估為案例,采用逐一對比法與統(tǒng)計分析法對該地塊特征污染物苯并(b)熒蒽的批次檢測結(jié)果進行分析評估,研究不同評估方法在土壤修復(fù)效果評估中的應(yīng)用對比,以期為國內(nèi)污染場地修復(fù)效果評估工作提供參考。

        1 研究方法

        1.1 污染地塊概述

        案例地塊位于天津市河?xùn)|區(qū),占地面積約19.6萬m2,歷史上主要是用于實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的公用電廠,場地后期規(guī)劃主要作為二類居住用地。根據(jù)場地風(fēng)險評估結(jié)果,場地北部地塊(規(guī)劃二期)存在污染,需對土壤中濃度超過0.5mg/kg苯并(b)熒蒽、濃度超過0.2mg/kg苯并(a)芘以及濃度超過0.05mg/kg二苯并(a,h)蒽的污染土壤進行修復(fù)治理。本文以苯并(b)熒蒽特征污染物的修復(fù)效果評估為例進行分析說明。

        1.2 修復(fù)后的樣品采集檢測

        2018年1~2月,經(jīng)修復(fù)單位自驗收合格后,按每500m3土壤堆體為一個批次進行采樣檢測,取每個修復(fù)后土壤堆體四周及上表面表層隨機位置各取等量修復(fù)后土壤混拌為一個樣品,分59個批次進行檢測,共采集樣品69個(含平行樣品10個)。檢測工作委托具有相關(guān)檢測資質(zhì)的單位進行,檢測指標(biāo)主要為苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘以及二苯并(a,h)蒽。土壤樣品的采集、保存和流轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié),按照《場地環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2-2014)、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進行。

        1.3 分析方法

        取得樣品檢測結(jié)果后,分別采用逐一對比法和統(tǒng)計分析法對案例中苯并(b)熒蒽特征污染物的修復(fù)效果進行評估分析。

        1.3.1 逐一對比法

        采用逐一對比法,即樣品檢測值與修復(fù)效果評估標(biāo)準(zhǔn)值(修復(fù)目標(biāo)值)逐個對比。如圖1所示,經(jīng)逐一對比苯并(b)熒蒽特征污染物的檢測結(jié)果均低于修復(fù)目標(biāo)值。

        圖1 苯并(b)熒蒽檢測結(jié)果逐個對比

        同時考慮本次平行樣品數(shù)有10個,采用逐個對比法時結(jié)合t檢驗,對檢測數(shù)據(jù)作進一步分析采樣和檢測過程中的誤差分析,確定檢測值與修復(fù)效果評估標(biāo)準(zhǔn)值的差異,由于各采樣點苯并(b)熒蒽的檢測值均達到修復(fù)目標(biāo),在此不再進行t檢驗分析。綜上可基本判斷案例場地中苯并(b)熒蒽修復(fù)效果滿足要求。

        采用逐一對比法需將全部樣品檢測結(jié)果與修復(fù)目標(biāo)值逐個比對,如某一樣品超標(biāo)會造成整個地塊判定為未達到修復(fù)效果,故大型污染修復(fù)項目一般不采用該方法。

        1.3.2 統(tǒng)計分析法

        針對大型污染修復(fù)項目,因其修復(fù)體量大,檢測樣品多,可采用統(tǒng)計分析法進行修復(fù)效果評估。一般用污染介質(zhì)樣本濃度的95%UCL(置信上限)與修復(fù)效果評估標(biāo)準(zhǔn)值進行比較,該方法避免了因個別樣品超標(biāo)影響整個地塊修復(fù)效果。采用統(tǒng)計分析法一般需同時滿足以下3個條件:①95%UCL小于修復(fù)目標(biāo)值;②污染物含量的最高檢測值不超過修復(fù)目標(biāo)值的2倍;③不出現(xiàn)局部連續(xù)超標(biāo)區(qū)域。

        首先采用Q-Q圖示法依次對苯并(b)熒蒽檢測數(shù)據(jù)按常見理論分布類型如正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布和Gamma分布進行檢驗,數(shù)據(jù)低于檢出限按檢出限統(tǒng)計,檢驗結(jié)果見圖2。

        圖2 苯并(b)熒蒽指標(biāo)Q-Q圖示法檢驗

        如圖2所示,苯并(b)熒蒽指標(biāo)數(shù)據(jù)點與回歸直線偏離較大不符合上述理論分布,可采用單側(cè)切比雪夫理論進行檢驗計算,見表1所示:

        表1 單側(cè)切比雪夫檢驗計算

        令kcrit=-k0.05,計算結(jié)果見表2所示:

        表2 苯并(b)熒蒽單側(cè)切比雪夫檢驗結(jié)果

        采用單側(cè)切比雪夫進行K0檢驗,苯并(b)熒蒽的評估標(biāo)準(zhǔn)值為0.5mg/kg,本場地中苯并(b)熒蒽的95%UCL為0.15mg/kg,通過檢驗得出K0為 -53.91,Kcrit為 -4.36,K0< Kcrit,因此苯并(b)熒蒽的95%UCL小于評估標(biāo)準(zhǔn)值,可基本判斷案例場地中苯并(b)熒蒽修復(fù)效果滿足要求。

        2 結(jié)論和建議

        2.1 結(jié)論

        (1)采用兩種評估方法均能基本判斷案例場地苯并(b)熒蒽特征污染物修復(fù)效果達到修復(fù)要求。

        (2)逐一對比方法相對保守,適用于修復(fù)體量和采樣數(shù)量較小的情況;統(tǒng)計分析法一般采用95%UCL來進行分析評估,適用于修復(fù)體量和采樣數(shù)量較大的情況。

        2.2 建議

        對于體量較大的污染場地修復(fù)項目,樣品數(shù)量較多且可能大部分樣品中特征污染物的檢測結(jié)果較低或未檢出,在上述條件下進行污染物指標(biāo)95%UCL分析時,大量較低的數(shù)據(jù)往往會對整體修復(fù)情況造成“良性”影響,可能計算結(jié)果雖低于修復(fù)目標(biāo)值,但掩蓋了某些未修復(fù)達標(biāo)的遺漏情況,故需特別留意篩選數(shù)據(jù)中的超標(biāo)點,判斷上述點位是否形成相對集中的超標(biāo)區(qū)域并對該區(qū)域進行針對性評估分析。

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