场地土壤地下储油罐污染防治之场地调查与建模

查看全部 · 发表于 2021-4-6 16:04:56

场地调查是从具体的污染场地收集各种来源的特定信息和数据，以表征污染场地的物理，生物和化学状态。概念性场地模型（CSM）将所有信息证据链整合到体现现场状态的模型中，其中说明了污染物分布，释放机制，迁移途径，暴露途径和潜在受体。 CSM使用文字和图形的组合来描述已知和假设的信息。 CSM记录当前的现场条件，并由地图，剖面图和场地绘图支持，阐述污染物的泄漏与迁移如何使人类和环境受体收到暴露影响。通常，可以将CSM呈现为场地图和/或作为描述污染物潜在迁移的流程图。 CSM综合了以前的场地档案记录，现场调查和修复系统运行这些工作中所获取的数据。

表征源污染物

对泄漏地下储罐（LUST）释放的污染物的初始识别需要了解所涉及的燃料的具体属性。不同类型的燃料和添加剂在现场存在不同的问题。例如，较老的汽油排放物含铅，而较新的排放物含有促进尾气排放达标的含氧化合物（如甲基叔丁基醚或MTBE）。最近联邦授权向汽油和柴油燃料添加乙醇和其他生物燃料可能需要进行修改或追加调查。

不同的污染物具有不同的化学和物理性质和毒理学特征，导致它们迁移和存在状态，对人类健康和环境造成各种风险均不同。确定污染物种类是很重要的，从而帮助如何有效地进行场地修复。

一些地下储罐污染场地常见的污染物包括了：含氧化合物（Fuel Oxygenates），甲基叔丁基醚（MTBE），含铅油添加剂（含铅油添加剂），苯、甲苯、二甲苯、乙基苯（BTEX）等等。

更多信息可以参考美国环保署网站。
储罐场地调查

场地条件对泄漏发生后污染物的迁移和如何进行污染修复都起到决定性作用。使用现场的已知特征，如地质学和水文学，可以创建一个概念性场地模型（CSM），用于指导数据的收集并确定所需清除的污染物类型和污染量。了解泄漏源的位置及污染物的水平和深度的分布范围十分关键。现场条件可能会影响应急措施，因此需要收集现场周边潜在污染受体的信息，例如饮用水供应，敏感的湿地或地表水，学校，民用设施，医院和可能暴露在迁移途径的住宅。

与石油相关的潜在污染可能包括但不限于受影响的供水系统、室内空气（也称为石油物蒸气侵入），该类污染对儿童和孕妇的威胁较高，同时建筑工人和其它使用公众设施的人群也暴露在迁移途径中。另外，雨水排水渠和地下公用管渠设施也可以提供改变或加快污染物迁移的途径。现场评估调查可以包括移除地下储罐和管道以收集土壤或地下水样品。当收集到特定的场地信息时，数据将用于优化CSM。

现场表征过程的第一步包括检查现有记录和场地历史档案信息，以创建场地信息的基线。通常，业主可以提供这些档案，或者可以从其监控系统中获取历史数据。初步的CSM可以在这个阶段中基于现有的数据信息绘制出。 CSM描述了泄漏所处的地质和物理环境，可能的迁移途径以及对公共卫生和环境的潜在威胁。一旦了解并分析了历史和当前储罐的系统信息，并建立了CSM，泄漏源的确认、泄漏污染量界定，以及时间过程的推延等工作将会更为有效的进行。通过电子系统建立的现有库存记录或数据可用于估计管道，储罐或系统故障的来源，以及可能已经已经泄漏的燃料量。然后可以将此信息用于帮助制定高效率的清理措施设计，并帮助评估修复工作的有效性。

传统和快速的调查方法，均需要制定取样和分析计划，并收集样本。现场调查是一个反复过程：随着关于现场历史和条件的信息的收集与完善，CSM会根据新的数据被改进，并随之对修复措施进行修改或补充。样本收集也是一个持续的过程，采样的分析结果对调查和修复均起到关键作用。

ASTM标准提供了关于制作场地模型的步骤标准与要求。

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图：UST场地污染的概念模型草图

采样和数据收集

在现场采样过程中，必须注意确保采集的样品代表现场污染状况，并妥善处理，以免交叉污染或样品的完整性受到影响。美国环保署（EPA）所采纳的流程规定了每个采样活动的具体要求，并指导项目经理设计采样方案。一个好的采样方案将在采集样品时记录详细的地点信息，例如各深度的土壤类型，地下水观测描述，天气条件，使用的设备，照片和现场人员资质。这些说明对场地修复相关的重要决定中可能很关键作用。

样品通常发送到实验室进行分析。为了更快地识别现场条件，可在现场采样工作中直接使用便携式分析设备。该类设备可使场调人员对样品具备更为实时的了解，并减少输送至实验室样品的需要。然后将指定百分比的采集样品量提交给分析实验室，以确认其与现场便携式设备筛查的结果的关联性。使用完整的现场可移动实验室可能是昂贵的，而且通常现场采样和评估是一个反复的过程，样本被收集并发送到场外实验室进行分析，并将结果汇入进中期场地评估报告。重复该过程，直到污染程度得到充分表征。完整的场地调查可能需要数月才能完成。

新的采样技术方便了样品的采集，并在分析前对样品的完整性提供更好的保护。例如，一些新技术和方法使得所采集的土壤样品在实验室分析之前，其任何潜在挥发性化学物质的损失最小化。也有其他方法或保存技术使样品在输送期间保持其完整性。

将一个采样设备在不同的采样点之间重复使用前，需要对设备进行充分的清理。设备去污是必要的放置样品交叉污染，从而确保每个样品的完整性的关键步骤。

美国环保署提供了关于地下储罐场地的快速污染调查指南。

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