场地土壤石油类挥发性气体侵入[PVI]场地筛查

查看全部 · 发表于 2021-4-7 08:20:05

场地筛查：垂直筛查距离筛查法

这一章节介绍通过石油挥发性气体源到建筑物地基的垂直距离进行石油挥发性气体侵入筛查的方法（垂直距离区分法）。这个方法的应用能改善对挥发性气体侵入场地的筛查，并且减少在大量石油挥发性气体泄漏场地不必要的数据收集。

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垂直距离筛查法是石油挥发性气体源和建筑物地基之间的最少距离，能够让碳氢化合物得到足够生物降解并使其在抵达受体建筑物前低于可接受水平的上限（如图1）

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图1：轻质非水相液体与溶解相污染源的石油挥发性气体转移概念模型，漂浮在地表水上的LNAPL相油层挥发出的挥发性气体垂直方向往上迁移，通过富含O2的生物降解界面区域，完成挥发性成分的降解。垂直距离筛查法可以判断是否有足够的垂直距离使微生物能够在挥发性气体抵达建筑物前充分降解石油碳氢化合物物质，对于污染源为LNAPL相的场地，筛查距离往往要长于以溶解相为主要污染的场地。

石油挥发性气体侵入的筛查分为3部份：

步骤1：制定一个初步的概念性场地模型：根据初始场地调查获得的关键数据或者利用有效的先前获取的数据建立概念性场地模型。如果土壤和地下水中关注的污染物浓度低于现有的石油挥发性气体侵入监管标准，则没有必要建立初步概念性场地模型，同时不要求通过垂直距离筛查法进行筛查，也不需要进行更多石油挥发性气体侵入评估。

步骤2：评估场地的排除因素和横向筛查：如果没有任何排除因素（后面内容会具体介绍），则继续评估是否目前或将来在场地内会有建筑物位于横向影响区域内。如果有建筑物在横向影响区域内，则进行第三步筛查。在横向影响区域外的建筑不需要继续进行石油挥发性气体侵入评估。

步骤3：通过垂直距离筛查法筛查建筑物：根据测量建筑物地基到土壤或地下水中石油挥发性气体源上端的垂直距离来评估是否需要采取进一步场地调查。

以下是对上述三个步骤的具体说明：

步骤1——开发初步场地概念性模型

初级CSM是通过初步收集土壤和地下水数据而获得。PVI筛查过程所需开发的CSM有以下组成部分：

场地类型, 美国环保署已经发表了基于设施类型的不同的LNAPL筛查距离的实证研究。石油储罐场地的LNAPL源通常包括用于车辆加油和商业/家庭加热油罐的设施。这些站点的燃料通常存储在地下或地上储油罐中。石油工业场地的LNAPL源包括：（a）大型燃料转运油库（油港）；（b）精炼厂；（c）勘探和生产场所；（d）原油和成品油管道；（e）原煤气厂(MGPs)。基于场地类型的筛查垂直距离的差异可能与LNAPL排放量或LNAPL羽流带范围有关。

石油挥发性气体源，实验研究发现，由于LNAPL源可以产生更高浓度的挥发性气体，LNAPL源的筛查垂直距离往往比溶解相污染源的筛查垂直距离长。除非在附近的地下水监测井中有可测量厚度的LNAPL，否则LNAPL可能并不明显。在这些情况下，多条证据法可用于LNAPL识别（见表1）。

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源头影响范围在确定哪些建筑物位于横向影响区和垂直影响距离时，适当划定土壤或地下水中的石油挥发性气体源至关重要。在已知或可疑泄露区域内，尤其是滞水区域或低渗透性土层，或在地下水位附近的污染带涂抹区域内，或在停用和使用中的UST / AST设施附近和以下的包气带中，遇到LNAPL的可能性较高。建议使用光离子检测器（PID）或火焰离子化检测器（FID），以及便携式气相色谱等仪器设备进行土壤采样和土壤筛查以确定包气带源。

横向影响区，横向影响区域用于确定建筑物是否足够接近石油挥发性气体源的横向边缘，用于横向距离筛查。该方法基于监测位置之间污染物浓度的推算。横向影响距离和以筛查为目的的垂直距离应该大致相同。垂直筛查距离中如果没有优先迁移途径或显著水文地质阻碍，垂直距离可以直接被视为横向影响距离。考虑到不确定性，可以将横向影响区域保守的算为30英尺。

用于垂直筛查距离，垂直筛查距离应为建筑物地基底部至被怀疑的石油类源头上端。垂直距离内的土壤可能含有可检测浓度的石油类，但通常不会干扰微生物降解（因为土壤不含LNAPL源物质）。筛查垂直距离的确定还需要考虑地下水位的长期和周期性起伏，以及场地使用历史所记载的可导致其它潜在污染源的场地设施及使用。

排除因素，排除因素的存在可能会导致筛查结果的失效，则需要进一步的细致调查来完成对挥发性气体侵入场地的场调。典型的排除因素包括以下几点：

1.与源（LNAPL或溶解相）和建筑物地基交汇的优先路径（见图3）；
2.持续释放的石油产物，导致污染物羽流的迁移；
3.缺乏足够的数据确认燃料类型，可能包括，含铅清除剂的汽油，或含有大于10％（vol / vol体积比）乙醇的汽油；
4.在源和建筑物地基之间有机质含量高或土壤条件过于干燥的土壤也不适用本文件中讨论的筛查方法，可能由于：土壤有机碳含量大于4％（重量/重量），可能表明土壤氧气需求量较高；过度干燥的土壤（小于2％体积或1.2％重量湿度），缺乏足够的湿度可能不足以支持生物降解。

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图3：排除因素：与源相交并且能进入建筑物的优先路径

步骤2 – 评估建筑物的排除因素和横向影响区域

如果不存在排除因素的干扰，则确定建筑物地基的边缘是否位于距石油挥发性气体源边缘30英尺处的横向影响区内。

步骤3 – 使用垂直筛查距离进行筛选

一些经验研究已经定义了LNAPL和溶解相源的垂直筛查距离。尽管研究中溶解相和LNAPL来源的数值略有不同，但它们可以被保守地定义为：

5英尺（1.52米）：适用于溶解相源
15英尺（4.57米）：适用于LNAPL源（石油地下、地上储油罐站点）
18英尺（5.49米）：适用于LNAPL源（石油工业用地）

确定石油挥发性气体源顶部与建筑物地基底部之间的距离是否超过LNAPL源（见图5）或溶解相源（见图6）对应的垂直筛查距离。如果超过，那么就不需要进一步评估PVI途径。否则，进一步的场地调查或挥发性气体控制和场地治理是必要的。

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