GB/T 42489-2023 土壤质量 决策单元-多点增量采样法

　　ICS 13 . 080 . 01 CCS B 10

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42489—2023

　　土壤质量 决策单元-多点增量采样法

　　Soil quality—Decision unit-multi increment sampling method

　　2023-03-17 发布 2023-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42489—2023

　　目 次

　　前言 I

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 基本原则 3

　　4 . 1 针对性 3

　　4 . 2 科学性 3

　　4 . 3 代表性 3

　　4 . 4 可操作性 3

　　5 工作流程 3

　　6 污染识别 4

　　6 . 1 确定工作边界 4

　　6 . 2 建立初步土壤污染概念模型 4

　　7 采样方案编制 4

　　7 . 1 确定数据质量目标 4

　　7 . 2 决策单元划分 4

　　7 . 3 多点增量布设 5

　　7 . 4 检测指标 6

　　7 . 5 个人防护和二次污染预防方案 6

　　8 现场采样 6

　　8 . 1 采样前准备 6

　　8 . 2 土壤样本采集 7

　　8 . 3 现场采样质量保证与质量控制 8

　　8 . 4 土壤样本保存 、运输 9

　　8 . 5 安全防护与二次污染预防 9

　　9 实验室二次抽样与分析 9

　　9 . 1 样本制备 9

　　9 . 2 实验室二次抽样质量保证与质量控制 10

　　9 . 3 实验室样品分析 10

　　9 . 4 实验室分析质量保证与质量控制 10

　　10 数据质量评估 10

　　11 土壤污染评价 11

　　附录 A (资料性) 决策单元划分示例 12

　　参考文献 19

　　GB/T 42489—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中华人民共和国农业农村部提出 。

　　本文件由全国土壤质量标准化技术委员会(SAC/TC404)归口 。

　　本文件起草单位:中国科学院南京土壤研究所 、生态环境部南京环境科学研究所 、生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心 、江苏省环境科学研究院 、江苏省地质调查研究院 、江苏省环境监测中心 、农业农村部环境保护科研监测所 、江苏省耕地质量与农业环境保护站 、江苏省农产品质量检验测试中心 、北京市生态环境保护科学研究院 、北京建工环境修复股份有限公司 、江苏大地益源环境修复有限公司 、南京中荷寰宇环境科技有限公司 、江苏省南京环境监测中心 、江苏省质量和标准化研究院 。

　　本文件主要起草人:宋静 、单艳红 、郭观林 、王水 、汤志云 、胡冠九 、林大松 、邱丹 、郝国辉 、张丽娜 、李书鹏 、刘志阳 、潘云雨 、杨正标 、侯月丽 、唐伟 、吕品洁 、王东哲 、高新 、赵晓峰 、毛娟 、许根焰 。

　　I

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　　土壤质量 决策单元-多点增量采样法

　　1 范围

　　本文件确立了决策单元-多点增量采样法的基本原则和工作流程 , 规定了污染识别 、采样方案编制 、现场采样 、实验室二次抽样与分析 、数据质量评估和土壤污染评价的技术方法。

　　本文件适用于田块或地块尺度农用地和建设用地土壤污染状况调查 、土壤污染修复与风险管控监测和效果评估。

　　本文件不适用于土壤放射性污染和生物污染的采样。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB 15618—2018 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)

　　GB/T 36197—2018 土壤质量 土壤采样技术指南

　　GB/T 36199 土壤质量 土壤采样程序设计指南

　　GB/T 36200—2018 土壤质量 城市及工业场地土壤污染调查方法指南

　　GB 36600—2018 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)

　　HJ25 . 1 建设用地土壤污染状况调查技术导则

　　HJ/T 166 土壤环境监测技术规范

　　NY/T 395 农田土壤环境质量监测技术规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。 3.1

　　土壤污染 soil contamination

　　一定面积或方量的土壤中任何一种污染物的平均含量超过土壤背景含量或土壤污染风险管控标准值。

　　3.2

　　土壤污染概念模型 soil contamination conceptual model

　　用文字 、图 、表等形式来综合描述调查区域土壤类型 、地质和水文地质等自然条件以及污染源 、污染物迁移特征 、受体暴露途径等总体状况的模型。

　　3.3

　　决策单元 decision unit

　　综合土壤污染概念模型和调查精度要求划定的一个三维土壤采样单元。

　　注 : 基于采样单元土壤污染物的总体平均含量 , 判断潜在环境危害及人体健康与环境风险的程度和范围 , 并作出后

　　1

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　　续是否采取管控和修复措施的环境决策 。按照采样区域所在的位置,决策单元可分为污染源决策单元 、污染源周边决策单元以及暴露区域决策单元 。污染源决策单元是在已知或疑似存在有害物质释放的区域划定的决策单元 。污染源周边决策单元是在污染源决策单元外围区域划定的决策单元 , 旨在确认污染的范围 。暴露区域决策单元是根据未来用地方式,关注受体(例如人或生态受体)可能产生暴露的区域划定的决策单元 。

　　3.4

　　增量 increment

　　在给定的决策单元内随机分布的一个土壤子样本 。

　　3.5

　　多点增量 multi increment

　　在给定的决策单元内等间距分布 、质量和形状相同的多个土壤子样本 。

　　3.6

　　多点增量样本 multi increment sample

　　由给定的决策单元内所有土壤子样本合并得到的该决策单元的代表性样本 。

　　3.7

　　单孔决策单元-多点增量样本 single borehole decision-unit multi increment sample

　　仅为判断给定点位和层次的土壤污染状况,将单个钻孔指定层次的土壤视为一个决策单元,通过合并等间距采集的增量得到的一个代表性样本 。

　　3.8

　　决策单元-多点增量采样法 decision unit-multi increment sampling method

　　基于 pierre GY颗粒材料采样理论的一种采样方法,在划定的决策单元内,通过多点采集增量 、增加样本量提高样本代表性,并通过现场采样 、实验室二次抽样和实验室分析全过程的质量保证与质量控制,确保数据的重现性和结论的可靠性 。

　　注 : pierre GY(1924—2015),法国化学家和统计学家,现代采样理论的奠基人,率先研究了代表性样本的质量 、物料的粒径和抽样误差的方差三者之间的数学关系,其固体颗粒采样理论模型被广泛用于矿粉 、土壤等固体代表性样本的采集 。

　　3.9

　　现场采样平行样 field sampling replicates

　　对于给定的决策单元,按照多点增量的原则进行独立多次采样得到的一组土壤样本 。

　　注 : 现场重复采集 3 次,该 3 个土壤样本互为现场采样平行样 。

　　3 . 10

　　现场二次抽样 field subsampling

　　针对通过钻孔采集的表下层多点增量土样,为减少样本总质量,现场从各增量(土芯中指定层次的土壤)中等间距多点采集子样本,合并组成代表性土壤样本 。

　　3 . 1 1

　　实验室二次抽样 laboratory subsampling

　　在实验室中,按照多点增量的原则从现场采集的土壤样本中抽取多个子样本合并组成待分析的土壤样本 。

　　3 . 12

　　实验室二次抽样平行样 laboratory sub-sampling replicates

　　对于给定的土壤样本,在实验室中按照多点增量的原则进行独立多次制样得到的一组土壤样本 。注 : 实验室重复制样 3 次,该 3 个土壤样本互为实验室二次抽样平行样 。

　　2

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　　4 基本原则

　　4 . 1 针对性

　　通过资料收集、人员访谈和现场踏勘等对田块或地块边界范围内及周边区域进行污染识别,划分重点区域和一般区域,建立初步的土壤污染概念模型 。再根据污染源类型和调查精度的要求,将每种区域再划分为若干决策单元 。

　　4 . 2 科学性

　　在给定的决策单元中,基于颗粒材料采样理论和统计学方法,采集代表性土壤样本;实行现场采样 、实验室二次抽样和实验室分析全过程的质量控制,提高决策的可靠性 。

　　4 . 3 代表性

　　在给定的决策单元中,通过均匀布设多点增量采样点位,增大样本量,提高现场采样的代表性 。在实验室二次抽样过程中,采用多点增量方法进行分析样的制备,提高制样的代表性 。

　　4 . 4 可操作性

　　根据项目经费、时间和调查精度要求,合理划定决策单元,确定增量数量以及数据质量控制 目标,选择合适的采样工具,提高采样的效率 。

　　5 工作流程

　　决策单元-多点增量采样法评价土壤污染的工作流程包括污染识别、采样方案编制、现场采样、实验室二次抽样与分析、数据质量评估和土壤污染评价等步骤 。见图 1 。

　　图 1 决策单元-多点增量采样法评价土壤污染的工作流程图

　　3

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　　6 污染识别

　　6 . 1 确定工作边界

　　污染识别的工作内容包括资料收集 、人员访谈和现场踏勘 。

　　现场踏勘范围应包括田块或地块边界内及周边区域 , 周边区域的范围应由现场调查人员根据污染源及污染可能迁移的距离等来判断 。

　　采样范围以田块或地块边界内为主 , 当田块或地块边界土壤存在污染时 , 根据边界外是否具备采样条件等实际情况决定是否在边界外采样 。

　　6 . 2 建立初步土壤污染概念模型

　　按照 NY/T 395 、HJ25 . 1 相关要求开展资料收集 、人员访谈和现场踏勘并进行信息核查 , 掌握区域地质 、水文地质和土壤类型等自然条件 , 识别调查田块或地块内部及其周边区域可能的污染源 , 以及污染物的迁移转化特征 , 判断污染物在土壤中的可能分布特征以及可能受土壤污染影响的敏感受体情况 , 按照 GB/T 36200—2018 中 6 . 5 的要求建立初步土壤污染概念模型 , 并确定数据和信息缺口 。

　　7 采样方案编制

　　7 . 1 确定数据质量目标

　　根据采样的目的及数据的用途 , 结合地形特点 、采样时间等因素 , 确定调查的精度和数据精密度 、准确性等要求 。

　　7 . 2 决策单元划分

　　7 . 2 . 1 划分原则

　　不同类型决策单元的形状和相对位置取决于土壤污染概念模型 。基于调查精度的要求 , 将污染源划分为一个或若干个污染源决策单元;根据污染源的类型(点源 、大气源 、水污染源 、面源等)及污染迁移扩散特征 , 在污染源周边区域划分若干污染源周边决策单元 。典型污染源及其污染区域决策单元划分示意图见图 2 。决策单元之间差异尽量大 , 决策单元内部尽量均匀 。不同类型决策单元划分示例见附录 A。

　　a) 点源及其污染区域 b) 大气源及其污染区域 c) 水污染源及其污染区域

　　图 2 典型污染源及其污染区域决策单元划分示意图

　　各个决策单元的面积大小取决于具体项 目对调查精度的要求 。 通常 , 农用地决策单元的大小在2 000 m2 ~100 000 m2 (3 亩 ~150 亩)之间 。建设用地重点区域单个决策单元不大于 400 m2 , 一般区域

　　4

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　　单个决策单元大小原则上不应大于 1 600 m2 。

　　7 . 2 . 2 点源及其污染区域

　　当污染源为点源(例如生产/维修车间 、固废暂存/堆放/填埋区 、废旧设备堆放区 、废水处理设施区等)时 , 在上述生产 、暂存 、堆放 、填埋和处理处置活动所在的污染源区按调查精度要求划分若干污染源决策单元 。在污染源区外围按调查精度要求划分为若干个污染源周边决策单元 。点源及其污染区域决策单元的划分如图 2a)所示 。

　　7 . 2 . 3 大气源及其污染区域

　　当污染源为大气源时 , 污染源决策单元和污染源周边决策单元沿主导风向按扇形划分 。 大气源及其污染区域决策单元的划分如图 2b)所示 。

　　7 . 2 . 4 水污染源及其污染区域

　　在污染源为废水管网 、沟渠及污染的地表水体时 , 污染源决策单元和污染源周边决策单元沿平行于水流的方向按条带状划分 。根据调查精度的要求 , 沿上下游方向分段设置若干个决策单元 。水污染源及其污染区域决策单元划分如图 2c)所示 。

　　7 . 2 . 5 面源污染区域

　　当污染源为农药 、肥料 、调理剂等农业投入品或地质高背景时 , 可根据影响土壤污染物含量和分布的可能因素 , 如土地利用方式 、耕作模式 、母质 、地形 、地貌 、土壤类型等因素并结合调查的精度要求来划分不同的决策单元 。

　　7 . 3 多点增量布设

　　7 . 3 . 1 增量数

　　对于表层决策单元 , 每个决策单元的增量数宜为 30~100 个 。若根据污染识别和现场离散样品的快速检测认为决策单元内部异质性(即单个增量之间的差异)较小 , 则可采集不少于 30 个增量(例如经过翻耕耙匀的水稻土);若污染物可能以离散高浓度点或自由相的形式存在于土壤中(例如被矿渣等固体废物 、焦油/变压器油等油状液体以及弹药炸药污染的土壤) , 则每份样本采集 75~100 个增量 。在污染空间变异性未知的情况下 , 增量数宜为 50 个(非挥发性有机物)或 60 个[挥发性有机物(vocs)] 。最终应通过现场采样平行样的相对标准偏差(RSD)来评估多点增量样本的代表性和数据的精度 。 当决策单元中土壤污染物平均含量非常接近土壤评价标准时 , 则应选择较大的增量数 。

　　对于表下层决策单元 , 增量数(即钻孔的数量)小于 30 个 , 具体数量根据实际情况确定 。 7 . 3 . 2 多点增量样本的质量

　　对于一个给定的决策单元 , 多点增量土壤样本的质量取决于决策单元内部土壤污染物的空间变异 。每个增量的采样方式及质量应相同 , 一般情况下 , 单个增量的质量宜为 5 g~50 g,多点增量土壤样本的质量为 300 g~3 000 g 。 对于测定非挥发性有机物的土壤样本 , 过 2 mm 筛后的土壤样本质量宜为1 000 g~2 500 g 。对于测定 vocs 的土壤样本 , 单个增量的质量宜为 5 g,多点增量土壤样本总质量不少于 300 g 。

　　7 . 3 . 3 增量的分布

　　从随机确定的起点开始 , 各增量点位按系统网格方式等间距均匀分布在决策单元内部 。各增量点

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　　位之间的间距按公式(1)计算:

　　L = 槡 ……………………( 1 )

　　式中:

　　L — 增量间距 , 单位为米(m) ;

　　s — 决策单元的面积 , 单位为平方米(m2 ) ;

　　n — 增量数 。

　　针对宽度小于增量间距的狭长形决策单元(例如排水沟) , 可直接将决策单元长度除以预先确定的增量数 , 以此确定增量间距 。

　　7 . 3 . 4 增量的定位

　　对于面积较大的决策单元(大于 2 500 m2 ) , 需通过测绘和空间分析软件确定各增量点位的精确坐标 。现场 采 样 时 通 过 导 航 设 备 导 航 到 各 增 量 的 采 样 位 置 。 对 于 面 积 较 小 的 决 策 单 元 (小 于2 500 m2 ) , 可通过卷尺 、滚轮测距仪 、旗杆等工具标记采样网格或各增量点位的位置 。应在调查报告中说明每个决策单元采集的增量数量和间距 。

　　7 . 4 检测指标

　　土壤污染物检测指标根 据 调 查 阶 段 、采 样 目 的 和 污 染 识 别 结 果 综 合 确 定 , 具 体 检 测 指 标 按 照NY/T 395 、HJ/T 166 、HJ25 . 1 的要求执行 。

　　7 . 5 个人防护和二次污染预防方案

　　根据工作现场实际情况制定个人防护和二次污染预防方案 。

　　8 现场采样

　　8 . 1 采样前准备

　　8 . 1 . 1 沟通与许可

　　调查单位应根据相关安全管理要求办理作业许可证或审批手续 , 开展现场采样作业前 , 需与土地或地块所有权人或使用人沟通 。

　　8 . 1 . 2 采样人员的准备

　　在现场采样前 , 需就调查目的 、采样方法 、采样程序 、采样工具使用 、样本保存与运输 、安全防护和二次污染预防 、采样与分析协调等方面对采样人员进行培训 。

　　8 . 1 . 3 采样物品和工具

　　采样所需物品包括但不限于:

　　a) 工具类:根据土壤质地与板结程度 、采样深度和现场工作条件等因素选择合适的采样工具(例如不锈钢取土钻 、各类机械钻探设备 、木铲等) , 具体可参考 GB/T 36197—2018 附录 A;

　　b) 器材类:定位 、测距 、导航设备 , 照相机 , 卷尺 , 铝盒 , 样本袋 , 样本箱等 ;

　　c) 文具类:样本标签 、采样记录表 、铅笔 、资料夹等 ;

　　d) 安全防护用品:工作服 、钢板鞋 、安全帽 、药品箱等 ;

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　　e) 采样用车辆 。

　　8 . 2 土壤样本采集

　　8 . 2 . 1 表层土壤采集

　　耕地表层土壤一般为 0 cm~20 cm,果园表层土壤为 0 cm ~ 60 cm 。 建设用地表层土壤一般为0 cm~50 cm 。

　　对于松散的黏性至砂质表层土壤,宜采用直径 2 cm~4 cm 的不锈钢采样管或脚踏式土芯采样工具 。若因土壤过于松散导致采样管或取芯装置无法使用,可采用平底的木质或不锈钢铲采样,采样时需确保采集整个目标深度的土壤 。

　　对于半压实至硬压实的表层土壤,宜采用带有直径 2 . 5 cm 中空螺旋钻头的便携式钻机配合圆形纸盘进行采样 。

　　对于严重板结或碎石质的土壤,宜采用带有水泥钻头或铲形钻头的锤击电钻 、十字镐或重型岩石锤,将土壤推向一边,翻松土壤,再使用平底的木质或不锈钢铲采集增量 。采样时,需确保在整个目标深度中采集等量的土壤 。

　　8 . 2 . 2 表下层土壤采集

　　根据地质和水文地质条件 、污染源所在深度 、污染物纵向迁移潜力以及纵向调查精度的要求,综合确定表下层决策单元层的厚度,每层的厚度不宜超过 2 m 。需通过精密仪器测量并在大地 2000 坐标系中给出各决策单元的拐点坐标和高程 。

　　对于质地良好的表下层土壤,宜采用直推式钻机采集土芯样本 。 每个决策单元的钻孔数量宜小于或等于 30 个 。从每个决策单元层取得的每段土芯是该决策单元层的一个增量,需在现场对每段土芯进行二次抽样 。二次抽样时,从该段土芯的不同深度等距离取若干 5 g~10 g 的子样本,合并从目标决策单元层所有土芯中取出的子样本组成该决策单元层的多点增量样本 。需确保各增量具有合适的等量土壤样本 , 目标决策单元层的多点增量样本总质量要求同 7 . 3 . 2 。决策单元层的划分和二次抽样示意如图3 所示 。

　　采集分析 vOCS 的子样本时,预先准备装有 300 mL 甲醇的 1 L棕色玻璃瓶 。采样时,用刮刀剥离最外侧的土壤薄层后用普通非扰动采样器 、一次性塑料注射器或不锈钢专用采样器等非扰动采样器采集子样本,倾斜瓶 口 ,迅速加入子样本 。 分析 vOCS 的土壤样本,每个增量质量宜为 5 g,增量数为60 个,多点增量土壤样本总质量为 300 g 。

　　图 3 表下层决策单元-多点增量土壤样本采集示意图

　　8 . 2 . 3 单孔决策单元-多点增量样本采集

　　需判断某个位置和深度的土壤是否存在污染时,可把单个钻孔中不同层次的土壤分别划分决策单

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　　元 。采样时,从给定深度的土芯中通过等间距多点采集增量合并成代表一段土芯的单孔决策单元-多点增量样本 。必要时,可将单孔决策单元-多点增量样本与表下层决策单元样本数据结合起来,为表下层决策单元中土壤污染物的三维空间分布提供更详细的信息 。

　　8 . 2 . 4 基坑

　　根据地层 、污染物特性以及调查精度要求,将基坑底部和侧壁纵向分为不同的决策单元 。基坑侧壁和基坑底部单个决策单元的面积不大于 400 m2 。基坑侧壁和基坑底部表层土壤的采集按照 8. 2 . 1 的要求执行 。

　　8 . 2 . 5 土堆

　　采样前宜将土堆修整为高度不超过 3 m 的梯形条垛 。按照 200 m3 (拟回填的土壤)或 500 m3 (拟外运的土壤)将条垛分为若干个决策单元 。在每个决策单元内,均匀布设增量采样点位 。若判断土堆内部变异较小,可在每个决策单元中随机确定 5 个位置,用挖机开挖贯穿整个条垛的探槽,在每个探槽暴露面均匀布设 10~20 个增量采样点位,合并 5 个位置所有的增量样本得到该决策单元的代表性土壤样本 。

　　8 . 3 现场采样质量保证与质量控制

　　8 . 3 . 1 质量保证

　　现场采样前应对采样人员进行相关内容的培训,根据土壤质地与板结程度 、采样深度 、待测污染物特性和现场工作条件等因素选择合适的钻孔 、采样工具和容器,采样过程中采用一次性采样工具或对重复使用的采样工具进行清洗等措施预防样本交叉污染 。做好现场采样记录和样本标记 。

　　8 . 3 . 2 质量控制

　　8 . 3 . 2 . 1 现场采样平行样

　　现场采样平行样的组数根据具体项目决策单元的总数以及地块特征而定 。若相邻的决策单元具有相似的地形地貌 、土壤类型 、化学品使用历史和关注污染物等,可从这些决策单元中随机选择 10%(相似决策单元总数不足 10 个的,选择其中 1 个)的决策单元采集现场采样平行样 。在采集平行样的决策单元中得到的土壤污染物含量的相对标准偏差(RSD)也将用于相邻决策单元数据不确定度评估中 。

　　除了考虑决策单元之间的相似性,在选择采集现场采样平行样的决策单元时,也宜单独考虑下列对数据质量要求较高 、对决策判断影响较大的决策单元 :

　　— 土壤污染最严重的决策单元 ;

　　— 土壤污染物空间变异可能较大的决策单元 ;

　　— 平均含量可能接近评价标准的决策单元 ;

　　— 边界处可能存在污染的以及未来可能存在人体直接暴露的决策单元 。

　　现场采样平行样的采集方式应保持一致,包括增量的数量 、形状 、深度 、间距,单个增量质量和多点增量样本总质量等 。采样时,第一个平行样各增量位置按照 7 . 3 . 3 的要求确定,通过向不同方向整体平移,确定另外两个平行样各增量的采样位置 。现场采样平行样各增量的相对位置如图 4 所示,各增量采样位置尽可能均匀地分布在决策单元内 。

　　8

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　　注 : 黑色 、灰色和白色分别代表 3 个平行样的增量。

　　图 4 现场采样平行样各增量相对位置示意图

　　针对表下层决策单元 , 现场采样的质量控制可采集现场二次抽样平行样。 即在现场从组成决策单元的各增量中等比例采集代表性子样本合并组成一个样本 , 重复现场二次抽样过程 3 次 , 得到现场二次抽样平行样。

　　8 . 3 . 2 . 2 其他现场采样质控样品

　　每批次土壤样品均应采集运输空白样 、全程序空白样 、设备空白样 , 具体按照 HJ/T 166 执行。

　　8 . 4 土壤样本保存 、运输

　　样本保存和流转按照 GB/T 36199 、NY/T 395 、HJ/T 166 的要求执行。

　　8 . 5 安全防护与二次污染预防

　　按照 GB/T 36197—2018 第 6 章的规定开展采样过程中的个人安全防护 、建筑物及装置保护及二次污染预防。

　　9 实验室二次抽样与分析

　　9 . 1 样本制备

　　9 . 1 . 1 湿样的制备

　　分析石油烃 、非挥发性多环芳烃(PAHS)等半挥发性有机物(SVOCS)以及 Hg 的多点增量样本应在采集后立即冷藏 , 并在样品保存期内尽快进行待测样品的制备和分析。

　　可能的情况下 , 新鲜的土壤样本直接过筛 , 去除石子 、砖块 、植物残体等大于 2 mm 的杂质后混匀。若样品质地黏重 , 直接过筛困难 , 可直接采用泥饼法制样 , 制样时尽量采集小于 2 mm 的土壤颗粒。 具体做法是:将新鲜土壤样本置于搪瓷或塑料托盘中 , 混合并铺成 0 . 5 cm~1 . 0 cm 的泥饼 , 划分为 30 ~ 100 个(若污染物水溶性强 , 可划分 30 个增量。 若污染物以离散高浓度点或 自 由相存在 , 至少划分 75个增量)正方形网格。 根据分析用量的需要 , 从每个网格中用平底勺等量取样合并成待测样品。 用同样的方法取样测定含水率。

　　9 . 1 . 2 干样的制备

　　对于分析除 Hg之外的重金属以及无机物的多点增量样本 , 将去除杂质后的土壤样本在阴凉通风

　　9

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　　处 15 ℃ ~25 ℃ 自然晾干 , 在确保待测物不会发生损失或转化的前提下 , 可采用低温(30 ℃ ~105 ℃)干燥设备 。在干燥前和干燥过程中 , 需将大土块捏碎 , 以加快干燥进程 。 土壤干燥后(无须达到土壤干重不变) , 全部研磨过 2 mm(10 目)尼龙筛 。

　　2 mm供试样品的制备:将全部土壤样本置于搪瓷或塑料托盘中 , 混匀并铺成 0. 5 cm~1 . 0 cm 的薄层 , 划分为 30~100 个正方形网格 , 从每个网格中用平底勺等量取样 , 合并成 2 mm(10 目)的供试样品(图 5) 。

　　图 5 土壤干样的实验室二次抽样

　　0. 25 mm供试样品的制备:用上述方法分取一定量(大于 100 g)过 2 mm 的土壤 , 全部过 0. 25 mm (60 目)筛 。

　　0. 15 mm供试样品的制备:用上述方法分取一定量(大于 100 g)过 2 mm 的土壤 , 全部过 0. 15 mm (100 目)筛 。

　　9 . 1 . 3 挥发性有机物样本

　　分析 vocs 的样本无须实验室二次抽样 , 将现场采集的土壤-甲醇混合物摇匀 、静置 , 吸取上清液分析 。

　　9 . 2 实验室二次抽样质量保证与质量控制

　　从现场采集的多点增量样本随机选择 10% , 在实验室中按 9 . 1 的要求制样 3 次 。第二次和第三次制样时 , 需将上一次制样后剩余的土壤混合均匀再重复 9 . 1 中的制样步骤 , 该 3 个样品为实验室二次抽样平行样 。

　　9 . 3 实验室样品分析

　　土壤污染物分析方法按照 GB36600—2018 表 3 和 GB15618—2018 表 4 执行 。

　　9 . 4 实验室分析质量保证与质量控制

　　实验室分析平行样的比例为样品总数的 10% , 重复次数为 3 。其他实验室质量保证和质量控制措施按照 NY/T 395 、HJ/T 166 等的要求执行 。

　　10 数据质量评估

　　现场采样 、实验室二次抽样和实验室分析阶段的误差分别用现场采样 、实验室二次抽样和实验室分析平行样的相对标准偏差(RSD)来表示 , RSD按公式(2)计算:

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　　RSD

　　式中 :

　　s — 现场采样 、实验室二次抽样或实验室分析平行样的标准偏差 ;

　　x — 平行样的平均值 ;

　　i — 平行样次序, i=1 ,2,3 ;

　　n — 平行样的数量, n=3 ;

　　x i — 第 i 个平行样的数值 。

　　实验室分析和实验室二次抽样平行样的 RSD与污染物类型 、含量和采用的分析方法有关 。 实验室分析和实验室二次抽样平行样的 RSD控制在 15%~30%,若实验室分析和实验室二次抽样平行样的RSD>30%,则需分析误差产生的原因并重新进行制样和分析 。

　　现场采样平行样的 RSD要求如下 :

　　—RSD≤35%时,表明平行样的样本数据具有良好的精度,数据可用于决策 ;

　　— 35%

　　— 50%

　　—RSD>100%时,表明平行样的样本数据精度极差,应分析现场采样 、实验室二次抽样和实验室分析各阶段的误差,对现场采样数据质量极差的决策单元及相邻的决策单元应进行重新采样 。

　　1 1 土壤污染评价

　　经过数据质量评估,质量合格的数据可用于环境决策,如确定土壤主要 目标污染物及代表性含量 、与相关风险管控标准进行比较 、判断污染物的潜在环境危害等 。

　　根据土壤检测数据,对前期建立的初步土壤污染概念模型进行更新,分析仍然存在的不确定性 。在此基础上,提出下一步工作建议 。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　决策单元划分示例

　　A. 1 概述

　　本附录提供了商业 、工业 、住宅 、学校 、大片区域 、表下层 、料堆的决策单元示例 。

　　A. 2 商业和工业场地

　　图 A. 1 展示了设置在废弃的变压器基座周围的污染源决策单元 。从变压器基座边界向外延伸约1 m 的范围,在决策单元中采集了现场采样平行样(即 3 份单独的多点增量样本) 。小旗标示了第一份样本各增量的采样位置,每份多点增量样本约 30 个增量 。

　　图 A. 1 在废弃变压器基座周围划定的决策单元

　　图 A. 2 展示了为废弃发电厂划定的决策单元 。前期的离散采样数据表明,场地中存放和修理过变压器的区域(红色)可能存在严重的多氯联苯(PCB)污染 。在这个区域划定了相对较小的决策单元,为整个区域的 PCB空间分布提供了较高的分辨率 。 在污染源决策单元周围划定了污染源周边决策单元,以确认清洁土壤的边界 。污染识别阶段认为场地没有严重 PCB污染的区域(蓝色)划分为较大的暴露区域决策单元 。

　　图 A. 2 在废弃发电厂划定的污染源及周边决策单元(红色)和暴露区域决策单元(蓝色)

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　　图 A. 3 展示了针对废弃农药存储和混合区域划定的决策单元 。 在废弃的混合罐区划分相对较小(10 m2 ~200 m2 )的污染源决策单元(红色),以便更精准地评估三嗪类除草剂莠灭净和莠去津的潜在危害 。在混合区域和存储罐下方的地面 、存储建筑地板下方以及临近储罐和建筑的低洼排水区域,识别出明显或可疑的污染源区域(图 A. 4) 。划定面积较小的决策单元可最大限度减少污染源决策单元中可能存在的清洁土壤,有助于准确估算需要修复的土方量 。

　　图 A. 3 在废弃农药存储和混合区域中划定的污染源决策单元(红色) 、

　　暴露区域决策单元(蓝色)以及周边区域决策单元(蓝色,外圈)

　　图 A. 4 在农药储存及混合槽下方划定的污染源决策单元和暴露区域决策单元

　　图 A. 5 展示了在 2 ha 的砷污染场地上,未来规划为商业开发用地时划分的决策单元 。 场地分为4 个决策单元,决策单元 A~C代表暴露区域 。决策单元 D 代表在场地前期调查中确定的潜在污染源区域 。将场地中污染最严重的区域分隔成尽量小的决策单元,以便减少未来修复和长期管理的费用 。

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　　图 A. 5 商业用地划定的决策单元

　　A. 3 单户住宅用地

　　单户住宅用地的土壤污染问题通常限于住宅周边的土壤中是否存在含铅油漆残留和有机氯类蚊虫防治药剂 。蚊虫防治药剂还可能存在于建筑板材下方的土壤中,也有少数存在于庭院的露天区域 。

　　图 A. 6 展示了单户住宅划定的决策单元 。在住宅周围划定一圈或几圈较窄的决策单元(红色) ,通常距离地基 1 m~2 m,庭院的剩余部分或庭院中不同地段单独划分为单个或多个暴露区域决策单元(蓝色) 。

　　图 A. 6 在房屋周围和庭院附近划定的决策单元

　　A. 4 高密度住宅

　　调查大型高密度住宅区域土壤是否存在污染的方法与调查单户住宅的方法相似,将潜在污染源区域划定为单独的决策单元进行采样检测 。

　　确认和管理大型住宅区铅或有机氯农药污染土壤十分困难,在各建筑物周围和下方进行详细调查往往不可行 。作为替代方案,可在同期由同一建筑商建成的建筑物中选择几栋(例如 10%)进行详细调查,并假定建筑物周围使用的含铅油漆或防虫药剂是相似的,结果可用于剩余建筑,从而制定初步的土壤管理计划 。对于拆除住宅产生的土堆,如果先前使用过防虫药剂,应先检测再进行开发利用 。

　　评估建筑物板材下方是否存在经过防虫药剂处理的土壤,可在建筑板材上钻孔,再采用决策单元-多点增量采样法采集 、处理和检测样本 。尽管得到的数据用于预估楼板下方药剂的平均浓度并不可靠,但可以判定是否存在防虫药剂,可为整个住宅综合体制定初步的土壤管理计划 。

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　　供居民使用的露天区域(包括用于娱乐活动的游乐区或草坪)可作为单独的暴露区域决策单元进行采样检测 。 图 A. 7 展示了建在原农药储存区的大型高密度住宅区划定的决策单元 。 在污染最严重的区域划定相对较小(几十到几百平方米)的决策单元,划定的决策单元包括小型后院 、露天区域和操场区域等 。

　　图 A. 7 在大型高密度住宅区划定的用于调查农药污染的决策单元

　　A. 5 学校

　　图 A. 8 展示了在学校区域划定的决策单元,用于检测在校园建设之前倾倒废物而造成的土壤铅污染 。暴露区域包括操场 、花园或建筑物之间的露天区域 。在该案例中,调查重点包括步行道沿线 、户外的桌子下方和高人流量区域的土壤 。

　　图 A. 8 学校土壤铅污染的决策单元划分

　　采用便携式 X射线荧光(XRF)分析仪进行样本现场筛选 。 现场筛选结果表明划定的决策单元铅浓度整体较低时,可将各分区采集的土壤合并,作为同一份多点增量样本进行检测 。

　　A. 6 大片区域

　　决策单元可根据土地再利用方式来划定 。 图 A. 9 展示了一座面积超过 50 ha 的废弃高尔夫球场 。前期调查表明,该地块土壤砷污染严重,应进行局部清理 。基于地块土地再利用计划,将地块分为若干

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　　决策单元,分别检测每个决策单元土壤砷含量。 在每个增量位置使用挖土机采集深层样本。 这样就能绘制砷污染土壤空间分布图,并据此制定场地分级管理和土壤修复的计划。

　　注 : 红色区域为潜在砷污染的土壤。

　　图 A. 9 在拟建住宅的地块划定的决策单元

　　A. 7 小片区域

　　有些情况下,土壤决策单元可以小到只有几平方米或非常小的体积。 例如,发生渗漏的储槽阀门下方表层几厘米厚的土壤(图 A. 10),或检测污染物排放口 、雨水管道中的沉积物,以评估径流污染状况(图 A. 11) 。另一个例子是,在较大的潜在污染源区域中,检测一小部分易于获取的土壤。 例如,从非法倾倒区域附近采集土壤样本(图 A. 12),以检验是否存在污染,并确定关注污染物。

　　图 A. 10 在储油罐下方明显污染区域划定的小型决策单元

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　　图 A. 1 1 评估受污染场地径流污染的雨水管道决策单元

　　图 A. 12 在非法倾倒区域划定的小型决策单元

　　A. 8 表下层决策单元

　　图 A. 13 展示了在废弃垃圾堆场分层划定的若干决策单元 。该区域在垃圾堆场关闭后采用干净的回填材料覆盖 , 再开发时拟清理掩埋的垃圾 。检测废弃垃圾堆场周边土壤是否存在重金属和二英污染 , 从而判定是否应继续清挖 。

　　图 A. 13 在废弃垃圾堆场分层采集多点增量样本

　　图 A. 14 展示了如何划定在废弃农药混合区域的表下层决策单元 , 决策单元层的厚度和深度根据

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　　污染的预期深度以及调查的数据质量目标来确定 。划定较小的决策单元及调查分辨率的提高,增加了调查成本,但有助于降低将清洁土壤纳入清理范围的可能性,即降低修复的费用 。

　　注 : 白色表示清洁土壤 。

　　图 A. 14 在废弃农药混合区域划定的表下层决策单元层横截面

　　A. 9 异位修复后土堆决策单元

　　土堆的最大决策单元体积宜为 500 m3 (图 A. 15) 。为确保样品的代表性,土堆堆置成规则低矮的形状,保证手工钻或机械设备可以 自 由地采到任意的位置 。若无法实现任意位置的采样,可在每个土堆决策单元内随机确定 3~5 个位置,开挖深槽,在每个深槽内部均匀布设约 50 个增量采样点位采集多点增量样品 。

　　图 A. 15 土堆决策单元