尹炳奎

(上海洁壤环保科技有限公司，上海 201615)

众所周知，土壤和地下水环境调查和监测中都需要现场采样[1]，这个现场采样也特指土壤和地下水的采样，然而，关于现场采样的具体要求和规范，虽然散落于近年来颁布的相关技术导则和规范中，但都没有详细的技术指导和操作规程。直到《地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》(HJ 1019-2019)(以下简称为“HJ1019”)[2]的发布实施，才有了与场地环境调查(土壤和地下水环境调查)工作更为匹配和更具针对性的技术指导。

查看导则的编制说明，可以了解到HJ1019的出台历经了4年多的研究和多轮修订，一方面可以看出当年立项的前瞻性，一方面也可以感受到一个技术导则的出台需要较长的论证周期。作为从事土壤和地下水现场采样服务多年的技术团队，以下就导则对现场采样的指导汇总如下：

1 导则的适用范围

首先，导则适用范围规定了本标准适用于地块土壤和地下水环境调查和监测中挥发性有机物的现场采样，意味着只有涉及挥发性有机物的现场采样都应该遵循该导则。依据场地环境调查/监测技术导则，场地环境调查中通常可以分为初步调查和详细调查，初步调查通常都会分析HJ36600中的45项，其中含有23项挥发性有机物，这就意味着HJ1019适用于初步调查的现场采样工作。在详细调查中，由于污染物的范围缩小，可能只涉及重金属或者半挥发性有机物，而没有挥发性有机物因子超标，从污染因子类型来说，可以不参考上述导则，但由于项目的延续性以及该导则的时新性，依然可以参考该导则作为现场采样的标准。

其次，依据《污染地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》(征求意见稿)编制说明，导则的名称也有多次修订，从之前的“污染地块”到最终发布的“地块”，扩大了使用的范围，同时也体现命名的准确性，因为很多场地环境调查的初期是很难辨识目标场地是否属于污染地块。

2 土壤钻探与采样

2.1 土壤钻探工具的适用性

土壤采样需要用到专业的钻探设备，导则中对相关的设备进行了适用性分析，目前主要采用的土壤钻探设备有冲击式钻机和直压式钻机。冲击式钻机的主要代表是传统工程地质钻机，也叫探矿钻机，该类钻机具有冲击和回旋两种钻探法；而直压式钻机的主要代表是进口的Geoprobe钻机，及其类似的国产钻机。导则中强调，土壤的钻探要防止土壤的扰动和发热，以减少挥发性有机物的损失，因此进一步明确了空气钻探和回旋钻探都是不允许的，这也与目前土壤采样领域广泛采用的设备较为一致。

2.2 土壤样品现场筛查

关于土壤样品的筛查，导则中针对挥发性有机物的快速识别，也明确了相关便携式仪器的选择，主要包括基于紫外灯的便携式光离子化检测仪(PID)和基于氢气燃烧的便携式火焰离子化检测仪(FID)，两种仪器的检测范围、灵敏度和干扰因素等方面进行了介绍。参比导则中汇总的部分挥发性有机物的电离电位，当前广泛采用的PID紫外灯电能为10.6eV，表中32种挥发性物质有12种没有覆盖。从法律用词来看，关于仪器的选用，导则中文字用的是“应”，“优先”，“选用合适的”等，可见导则也充分考虑了当前行业和仪器的现状，同时也兼顾了仪器在筛查中的定位，在执行中保留了一定的灵活性。

3 地下水监测井建设与采样

3.1 监测井建设的相关依据

关于地下水采样，导则中提出应建地下水监测井，并对井管的内径做了要求，一般为5-10cm，特殊情况可以放大，因此，原则上早期外资咨询公司在特殊项目中设置的1英寸临时井以及地下水快速采样就不宜推行。监测井的建设应符合HJ25.1，HJ25.2和HJ/T164的相关要求，事实上HJ25中对地下水监测井的要求描述较少。值得一提的是《地下水环境监测技术规范》HJ/T164-2004，该规范中指出“应选用取水层与监测目的层相一致、且是常年使用的民井、生产井为监测井，一般不专门钻凿。新凿监测井的终孔直接不宜小于0.25m，井管内径不宜小于0.1m，反滤层厚度不小于0.05m，成井后应进行抽水洗井”等。由于该规范于2004年12月9日颁布实施，当时主要适用于国控监测井/地方控制监测井的设置。因此，考虑到场地环境调查属于新兴领域，新颁布的HJ1019中对地下水监测井建设的要求，应该是在日常工作开展中要遵守的。

3.2 监测井建设的设备

HJ1019对监测井的钻探设备进行了对比，传统的直接旋转钻，绳索冲击钻或空心钻杆螺旋钻都是适用的，同时也明确了空气旋转钻是不允许的。此外，对建井的材料进行了综合分析，可供选择的井管材质有：不锈钢，高密度聚乙烯(HDPE)，硬质聚氯乙烯(UPVC)，聚四氟乙烯(PTFE)和丙乙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)等五种，其中不锈钢和PTFE材质适用于各类场地情形，而UPVC是最常用的，且几乎所有的项目(高温区域以外)都是用UPVC作为井管。但是，依据HJ1019，UPVC井管是不适用于存在高密度非水相液体(有机氯溶剂)的情形。在实际工作中，也发现存在有机氯类物质严重污染的场地，UPVC材质的井管会发生变软变形的现象。此外，由于场地环境调查通常分为初步调查和详细调查，初步调查中难以识别污染的程度且间隔的时间较短，因而在实际作业中，依然可以采用更为经济和便利的UPVC作为井管，若后续的详细调查或者修复项目用的监测井，则可以依据识别的污染状况优化调整。

3.3 成井洗井

监测井建设完成8h后，需要进行成井洗井，HJ1019中也对成井洗井进行了定义，“地下水监测井建设完成后，去除监测井中所有污染物或钻井产生的岩层破坏以及来自天然岩层的细小颗粒，使得筛管周边地下水水力特征恢复的过程”。因此，超量的抽水和汲取是需要的，但HJ25.2中提及反冲和气洗等常见洗井方法，由于对地下水有较大的扰动，会对地下水中可能的挥发性有机物造成比较大的影响，是不允许的。关于成井洗井水量，导则中规定了不少于3倍井体积，同时也给出了井体积的计算公式，但由于缺少对常用建井方式的相关参数建议，不同作业单位计算的井体积会有一定的差异。关于成井洗井的要求，HJ25.2中描述的比较简单，且没有对水质参数测试进行明确要求，7.2.7中提到“地下水采样前应先进行洗井，采样应在水质参数和水位稳定后进行”，对采样前洗井有了水质参数的相关要求。HJ1019中则对成井洗井的要求进行了细化，并明确需要采用便携式水质测定仪进行测试，并依据现场的实际情况，有两种结束洗井的方式，一是出水浊度小于或等于10NTU；一是出水浊度大于10NTU，但每个间隔约1倍井体积的洗井水量对出水的浊度、电导率和pH进行连续三次测定，在规定的变化范围即可。

3.4 地下水浊度

在实际工作中，地下水监测井的浊度是一个非常难以实现的参数，针对导则中推进的成井洗井设备进行综合分析，洗井设备有潜水泵，贝勒管或惯性泵等。贝勒管因为其操作简单且经济，是目前成井洗井使用最多的设备，但对于洗井效果而言，贝勒管由于人工抽提且质地比较轻，其工作效率较低且难以去除井内下沉的细小颗粒；潜水泵由于井管管径的狭小、需要使用一次性出水管材，以及井内泥沙对泵体容易造成损坏，因而目前PE质的潜水泵应用较少，而不锈钢的潜水泵大多为进口，价格较为昂贵；而惯性泵，操作较为简便，但对地下水中挥发有机物依然有一定的影响，国内目前应用较少。在实际作业过程中，部分监测井由于成井反滤层的厚度不足，或者场地特殊的地质条件，常常导致成井洗井的浊度偏高且难以稳定。作为从业单位，也咨询导则编制单位的意见，其反馈是浊度不应该成为成井洗井中最关注的参数。

3.5 地下水采样

采集地下水样品，HJ1019中进行了诸多规定，比如成井洗井结束后至少稳定24h才可以采样。地下水的采样设备包括气囊泵、不锈钢潜水泵和配流速控制阀的贝勒管，且建议一般情况下，优先选择气囊泵或潜水泵等机械采样设备，并增加了现场测试的水质指标，相比于成井洗井，增加了氧化还原电位，温度和溶解氧，同时还需要控制洗井的出水流速和降深，结合实际工作分析，要达到这个技术要求，进口的不锈钢潜水泵应该是最适合的，但是由于该类专用地下水采用泵尚未实现国产化，价格较为昂贵，实际工作中还是以贝勒管采样为主。

4 质量控制与安全管理

4.1 质量控制

HJ1019中对质量控制提出了明确的要求，包括全程序空白样，运输空白样，设备空白样等，对采样过程和样品的流转提出更高的要求。

4.2 健康防护与废物处置

HJ25.1中提及了采样的安全计划，但在HJ1019中提出了更为具体且人性化的要求，比如采样人员应佩戴合适的防护器具，减少吸入，避免与污染土壤和地下水直接接触。此外，对于采样过程中的剩余土壤、洗井和设备清洗废水都提出了更为具体的要求，土壤和废水等废物都需要收集，并明确不允许任意丢弃或排放，应结合后续的检测结果，按照《污水综合排放标准》GB8978或者污染土壤进行综合管理和合法合规处理。

5 结语

场地环境调查在中国启动较晚，目前在采样规范，采样设备，采样技术等方面还需要逐步完善。HJ1019于2019年颁布实施，虽然定位于挥发性有机物，但实际上已经覆盖了场地环境调查需要遵循的大部分技术要求，因而也就成为目前场地环境调查领域主要参照的技术导则，充分的了解其制订的缘由，并结合实际工作综合分析，对于从业单位更好的开展相关工作有较好的借鉴意义。