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土壤修复评估对比统计分析法应用

2019/11/11 阅读:

摘要:为合理评估污染场地修复结果,运用两种评估方法即逐一对比法和统计分析法对修复案例场地土壤样品的检测结果进行评估对比研究。研究表明:采用两种评估方法均能对修复效果进行评估判断。采用逐一对比方法适用于修复体量和采样数量较小的情况;采用统计分析法一般采取95%UCL来进行分析评估,适用于修复体量和采样数量较大的情况。

关键词:污染场地;污染土壤修复效果评估;逐一对比法;统计分析法

随着我国工业化和城市化发展,大中城市正面临着重污染行业的大批企业关闭和搬迁问题,导致城市大量遗留工业场地的出现。这些工业企业由于产品的生产和处理、废物的倾倒和排放、化学物质的泄露等因素造成了土壤污染,形成了大量污染地块。为了避免污染地块对周边人体健康造成影响,维护正常的生产建设活动,同时防止因地块再利用时因规划性质发生变化而造成新的环境问题,必须对疑似污染地块开展污染调查评估工作,经确定为污染地块的还需要对该地块进行修复治理,因此污染修复效果的评估方法是衡量该地块是否修复彻底并具被后续开发再利用条件的关键。本文以天津市某污染场地污染土异位修复效果评估为案例,采用逐一对比法与统计分析法对该地块特征污染物苯并(b)荧蒽的批次检测结果进行分析评估,研究不同评估方法在土壤修复效果评估中的应用对比,以期为国内污染场地修复效果评估工作提供参考。

1研究方法

1.1污染地块概述

案例地块位于天津市河东区,占地面积约19.6万m2,历史上主要是用于实现热电联产的公用电厂,场地后期规划主要作为二类居住用地。根据场地风险评估结果,场地北部地块(规划二期)存在污染,需对土壤中浓度超过0.5mg/kg苯并(b)荧蒽、浓度超过0.2mg/kg苯并(a)芘以及浓度超过0.05mg/kg二苯并(a,h)蒽的污染土壤进行修复治理。本文以苯并(b)荧蒽特征污染物的修复效果评估为例进行分析说明。

1.2修复后的样品采集检测

2018年1~2月,经修复单位自验收合格后,按每500m3土壤堆体为一个批次进行采样检测,取每个修复后土壤堆体四周及上表面表层随机位置各取等量修复后土壤混拌为一个样品,分59个批次进行检测,共采集样品69个(含平行样品10个)。检测工作委托具有相关检测资质的单位进行,检测指标主要为苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘以及二苯并(a,h)蒽。土壤样品的采集、保存和流转等环节,按照《场地环境监测技术导则》(HJ25.2-2014)、《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)等相关技术规范要求进行。

1.3分析方法

取得样品检测结果后,分别采用逐一对比法和统计分析法对案例中苯并(b)荧蒽特征污染物的修复效果进行评估分析。

1.3.1逐一对比法采用逐一对比法,即样品检测值与修复效果评估标准值(修复目标值)逐个对比。如图1所示,经逐一对比苯并(b)荧蒽特征污染物的检测结果均低于修复目标值。同时考虑本次平行样品数有10个,采用逐个对比法时结合t检验,对检测数据作进一步分析采样和检测过程中的误差分析,确定检测值与修复效果评估标准值的差异,由于各采样点苯并(b)荧蒽的检测值均达到修复目标,在此不再进行t检验分析。综上可基本判断案例场地中苯并(b)荧蒽修复效果满足要求。采用逐一对比法需将全部样品检测结果与修复目标值逐个比对,如某一样品超标会造成整个地块判定为未达到修复效果,故大型污染修复项目一般不采用该方法。

1.3.2统计分析法针对大型污染修复项目,因其修复体量大,检测样品多,可采用统计分析法进行修复效果评估。一般用污染介质样本浓度的95%UCL(置信上限)与修复效果评估标准值进行比较,该方法避免了因个别样品超标影响整个地块修复效果。采用统计分析法一般需同时满足以下3个条件:①95%UCL小于修复目标值;②污染物含量的最高检测值不超过修复目标值的2倍;③不出现局部连续超标区域。首先采用Q-Q图示法依次对苯并(b)荧蒽检测数据按常见理论分布类型如正态分布、对数正态分布和Gamma分布进行检验,数据低于检出限按检出限统计,检验结果见图2。如图2所示,苯并(b)荧蒽指标数据点与回归直线偏离较大不符合上述理论分布,可采用单侧切比雪夫理论进行检验计算,见表1所示:采用单侧切比雪夫进行K0检验,苯并(b)荧蒽的评估标准值为0.5mg/kg,本场地中苯并(b)荧蒽的95%UCL为0.15mg/kg,通过检验得出K0为-53.91,Kcrit为-4.36,K0<Kcrit,因此苯并(b)荧蒽的95%UCL小于评估标准值,可基本判断案例场地中苯并(b)荧蒽修复效果满足要求。

2结论和建议

2.1结论

(1)采用两种评估方法均能基本判断案例场地苯并(b)荧蒽特征污染物修复效果达到修复要求。(2)逐一对比方法相对保守,适用于修复体量和采样数量较小的情况;统计分析法一般采用95%UCL来进行分析评估,适用于修复体量和采样数量较大的情况。

2.2建议

对于体量较大的污染场地修复项目,样品数量较多且可能大部分样品中特征污染物的检测结果较低或未检出,在上述条件下进行污染物指标95%UCL分析时,大量较低的数据往往会对整体修复情况造成“良性”影响,可能计算结果虽低于修复目标值,但掩盖了某些未修复达标的遗漏情况,故需特别留意筛选数据中的超标点,判断上述点位是否形成相对集中的超标区域并对该区域进行针对性评估分析。

参考文献

[1]苏薇芳.谈谈假设检验(t检验)及应用[J].中国质量,2017,(6):44-46.

[2]姜林,张丽娜.统计方法在污染场地修复验收评估中的应用[J].环境科学研究,2013,26(8):873-878.

作者:李晓光 周金倩 王岳 王芳 崔浩然 单位:天津环科立嘉环境修复科技有限公司

土壤修复评估对比统计分析法应用

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