土壤质量土壤气体取样指引.docx

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1、土壤质量取样第七局部：土壤气体取样指南编制说明南京师范大学2023年五月3名目1. 编制目的和意义32. 任务来源33. 编制过程33.1 预研阶段33.2 立项阶段33.3 起草阶段34. 国内外相关分析方法争论45 标准制订的根本原则和技术路线45.1 标准制订的根本原则45.2 标准制订的技术路线46 标准技术内容说明56.1 标准适用范围56.2 标准性引用文件56.3 术语和定义56.4 需要考虑的初步要点66.5 土壤气体采样的调查目的66.6 制定技术方案76.7 附录97、与现行法律、法规、标准的协调性98、国内外有关标准现状99、对标准贯彻的建议91. 编制目的和意义涉及人身

2、安康及安全预防的现场土壤及地下土壤气体的分析，是评价土壤或垃圾堆填土 质量的重要指标，同时一些高度挥发性有机化合物或无机蒸气汞，它们在土壤及地下水污染调查的框架中具有特别意义。取样方法是打算测试数据的先决条件。目前，我国教学、科研机构已经摸索建立了相关测试方法，但与国际通行方法有差异，也未形成与 REACH 方法相符的国家标准。借鉴 ISO 国际标准，标准我国土壤气体取样方法，确保土壤气体测试结果的相对可比性，可以为土壤气体评估和风险评价供给高质量的试验数据，也为我国应对REACH 法规和测试数据的国际互认供给有利条件。2. 任务来源2023 年 12 月 30 日中国标准化治理委员会下达了关

3、于下达 2023 年第三批国家标准制修订打算的通知国标委综合2023 82 号，其中土壤气体取样指南获得批准成为 2023 年第三批国家标准制订打算工程，打算编号20231822-T-326，主管部门为农业部，技术归口单位为全国土壤质量标准化技术委员会，由南京师范大学担当起草工作。3. 编制过程3.1 预研阶段2023 年 4 月，由中国科学院南京土壤争论所向全国土壤质量标准化技术委员会提出本标准的标准建议书和标准草案。同时开头查阅文献，收集国际、国家和行业的标准、标准和专著，联络合作单位和具体起草成员。3.2 立项阶段2023 年 12 月 30 日，依据国标委综合2023 82 号文件的要

4、求，土壤气体取样指南获得批准成为 2023 年第三批国家标准制订打算工程，打算编号 20231822-T-326，由南京师范大学担当起草工作。3.3 起草阶段2023 年 5 月 8 日，按全国土壤质量标准化技术委员会下达的全国土壤质量标准化技术委员会关于 2023 年土壤质量标准工程制定工作组的安排土壤质量标委会函字2023 4号，成立标准起草工作组，开头工作组争论稿和编制说明的编写工作。2023 年 6 至 12 月依据收集的资料修改和完善预研阶段的标准草案，形成工作组争论稿初稿。2023 年 4 月至 2023 年 1 月，标准编制组依据江苏省质量和标准化争论院反响意见，对标准文本和编制

5、说明进展了调整与修改，同时编制单位进展了相关资料的收集，形成了标准文本和征求意见稿编制说明初稿。2023 年 4 月至 7 月，标准编制组将修改后的标准文本和征求意见稿编制说明初稿再次发至江苏省质量和标准化争论院进展格式标准，依据其意见进一步完善了征求意见稿和编制说明，最终形成了标准文本征求意见稿和征求意见稿编制说明。2023 年 8 月，标准编制组将标准工作组争论稿终稿、工作组争论稿编制说明和征求意见稿申报表提交全国土壤质量标准化技术委员会。4. 国内外相关分析方法争论较早争论土壤气体取样方法的主要国际组织是 ISO，2023 年其公布了该方法的第一版ISO 10381-7。基于此标准，20

6、23 年法国标准化协会NF、2023 年德国标准化协会DIN和西班牙标准化协会UNE相继公布等同承受 ISO 10381-7 的版本，标准编号分别为NF X31-008-7-2023，DIN ISO 10381-7-2023 和UNE-ISO 10381-7-2023。ISO 10381-7 标准气体取样方法具有以下特点：1对涉及人身安康及安全预防的现场土壤及地下土壤气体的分析和一些高度挥发性有机化合物或无机蒸气汞的具体适用范围做出了明确规定，提高了方 法的有用性；2增加了土壤气体质量把握标准，对气体取样方法的质量要求做出具体规定，提高了气体取样的准确度和牢靠性。目前，国内相关土壤气体取样方法

7、还无此方面的争论。5 标准制订的根本原则和技术路线5.1 标准制订的根本原则本标准为等同承受土壤质量取样第七局部：土壤气体取样指南ISO 10381-7： 2023，IDT，即Soil quality SamplingPart 7: Guidance on sampling of soil gas。5.2 标准制订的技术路线5.2.1 文献调研：对国内外相关标准和文献资料进展调研，翻译和整理ISO 分析方法标准制订 10381-7：2023，确定转化ISO 方法，确定技术路线；5.2.2 编制标准的征求意见稿和编制说明；5.2.3 对征求的意见进展汇总，编制标准的送审稿和编制说明；5.2.4

8、送审稿经审查合格后，提交标准及编制说明；5.2.5 经审查合格后公布。本标准制订的具体技术路线，见图 1。国标委下达修订任务成立标准编制组资料调研国内外相关标准状况调研翻译和争论ISO 10381-7：2023 主要技术内容确定制定本标准的方法和要求编制标准方法文本和编制说明征求意见稿、征求意见并汇总处理、送审稿、技术审查及完成图 1 标准制订的技术路线图6 标准技术内容说明6.1 标准适用范围此标准包含关于土壤气体的取样指南，不适用于从土壤中进入大气的气体测定、大气气体取样或被动式取样程序。6.2 标准性引用文件ISO 10381-1，土壤质量取样第一局部：取样程序设计指南ISO 10381

9、-2，土壤质量取样其次局部：取样技术指南ISO 10381-3，土壤质量取样第三局部：安全指南ISO 11074-1，土壤质量词汇第一局部：有关土壤保护和污染的术语和定义ISO 11074-2，土壤质量词汇其次局部：有关取样的术语和定义6.3 术语和定义为了使标准内简洁于理解，本标准规定了以下重要术语和定义：主动式气体取样、生物降解、钻孔、富集/吸附方法、死体积、直接方法、直接计数检测管、气体运移、气体监测 井、气体采样、废弃物堆填土、垃圾堆填土气体、爆炸下限、被动式土壤气体取样、永久气体、样本容积、土壤气体、土壤气体监测装置、土壤气体探测器、土壤气体取样探头、土壤气体抽取试验、两阶段土壤气体

10、取样和挥发性有机化合物VOCs。6.4 需要考虑的初步要点土壤气体的取样技术包括后续分析程序应符合调查要求，也应当考虑调查土壤的性质以及污染的性质及分布、地质和水文地质，实行一切措施防止穿插污染。气体采样工作开头之前，应对土壤进展全面检验以保证没有设施或构造处于风险之中， 以及无危急存在更多关于取样技术及安全的信息见ISO 10381-2 及 ISO 10381-3。当采集靠近外表的土壤气体时，需要考虑环境空气渗入的影响。取样深度取决于土壤外表不透性掩盖层的存在、土壤类型孔性、粘土含量等以及基岩深度。低温条件易造成土壤气体取样困难。岩土的霜冻极大地限制了土壤中气体的移动性，应当在取样规划、实施

11、以及对测定结果的解读中加以考虑。同样，水饱和岩土也可能限制土壤气体的移动性。冰冻地面下的土壤气体取样的主要问题是由于岩土的冰冻及非冰冻局部中间的分区中水分含量高，造成空气填充孔隙度减小。其结果，必需从更大的深度取得样本。取样时应充分留意一下几点：第一，土壤及土下的一些气相有机污染物可能具有严峻程度不一的生态毒理学风险，基于此，应依据其潜在毒性估量或测定的，人员必需配备恰当的保护材料。其次，某些有机烟气可以与空气一起产生爆炸性混合物起爆限及自燃温度都应加以考虑，因此适用于在爆炸性空气的电力设备及工具的使用是必需的。第三，任何时候都应当考虑安康及安全事项，必需供给培训使人员了解必要的预防。更多安全

12、信息见ISO 10381-3。6.5 土壤气体采样的调查目的由于土壤及垃圾堆填土中的气体具有不同的物理性质和浓度范围，以及土壤气体取样目标具有很大范围的多样性，本导则中，气体采样目标包括土壤和垃圾堆填土气体中的永久气体及挥发性有机化合物VOCs。6.5.1 土壤和垃圾堆填土气体中的永久气体调查目的主要包括分析土壤气体组成和测定现场上的浓度差、垃圾堆填土的气体组成。6.5.2 对土壤气体进展 VOCs 分析的主要目标如下：测定局部浓度及其变化幅度、测定输入地点及污染中心的位置测得最高浓度的区域、测定水平及垂直分布、地下水污染制图、观测随时间变化的空间分布、进展测定以验证 修复措施有效性。6.6

13、制定技术方案6.6.1 永久气体永久气体取样策略应当因具体场地而定，以争论场地的具体条件及场地调查中得到的信 息为根底见附录 C，应充分考虑任何侵入式活动都会影响运移模式，并充当气体运移通道。依据场地调查目标、场地概念模型，并考虑安康及安全、地下设施位置等方面，事先规划好取样位置、监测井或其他选用的技术，表1 为各种不同的取样技术。表 1 永久气体的采集选项方法描述格外快速优点缺点最大深度 2m浅层探测器螺纹钻中空的开孔管压入岩土并连接气体检测器使用手持式螺纹钻钻入岩土具有实心头锥的中空廉价易于安装廉价且易于使用允许对固体进展非针对性取样比砸钉/浅层探测器深最小的岩土干扰可能堵塞可证明气体存在

14、，不能证明其不存在费体力不能穿过有难度的岩土费时不能穿过障碍物击入式探管。机械式击入岩土。 易于携带因而不大可能存在到达问题在粘质土壤中可能产生测器钻孔无冲洗装置钻孔带冲洗装置监测管安装于中空管内。提起中空管，头锥留在原处。通过钢缆冲击技术形成加套管的钻孔，在其中安装穿孔竖管。立管由砾石包围，且抽出套管同上，但是孔由放置工具钻进，并用空气或水冲洗以利于岩石穿透最大深度 10m可以通过供分析的岩土建立土壤气体剖面能到达很大深度 对岩土的最小干扰可以在一个钻孔中安装几个立管，对不同深度观测钻进过程中可以对不同深度的地层取样可以监测地下水可以通过供分析的岩土建立土壤气体剖面同上，但是 比钢缆冲击快相

15、对具有移动性的钻井装置拖涂现象，会限制气体进入探孔相对较慢及昂贵 可能存在到达问题将污染物质带到外表 需留意避开造成对下伏含水层的污染同上，但是留意以下几点：用水冲洗可集中污染 用空气冲洗可造成土壤气体的运移避开对下含水层造成污染由于冲洗的影响，不能测定土壤气体剖面不同浓度范围内的各气体测试需要特地的仪器，假设使用便携式仪器，应当将其结实地 连结到取样点，并让气体流经仪器，直至获得稳定的读数，取得峰值及稳态浓度读数。土壤气体的检验受到多种影响因素的干扰，造成误差及误读。在取样规划中必需承受一系列的质 量把握程序，主要包括：采集质量把握样本、使用标准化田间取样方式、记录田间仪器的校准及使用状况和

16、测试取样和贮存设备的气密性。6.6.1 挥发性有机化合物VOCs土壤VOCs 气体采集没有通用策略和程序制定，但要考虑场地的具体状况及场地调查的目标，附录C 供给一些典型的例如。VOCs 气体的采集，或使用一阶段，或使用两阶段程序从开放或封闭的钻孔中，或从土壤气体测试位置取样，对土层的取样或者通过直接探查， 或者单独取样分几步进展土壤气体剖面。用于对 VOC 进展土壤气体采集的标准装备列于表 2。表 2 用于对 VOC 进展土壤气体采集的标准装备装备及用途用于击入土壤气体探测器的电锤，用窗口取样器对钻孔进展安装运行电力驱动设备的发电机起重器液压或机械用于钻穿密封或固化外表的电力驱动锤或取芯钻设

17、备使用要求及限制应避开石油燃料引擎产生的废气、汽油及油料可能造成污染发电机安装于有充分距离及恰当风向的地方土壤气体探测器稳定、耐热、惰性不锈钢、易于操作、可气密性延长、易清洗、死容积、规定的关闭开口面积取样头必要时配备垫片必要时将气体剂量阀与探测器头部此处的头部是指的上端相连，使用气相色谱进展直接测定抽取土壤气体用的气泵依据气体流量可调，可能具有连续可调的抱负气体容积也即气体流量计使用直接读数检测管时 针对检测器管类型的适当的波浪真空管压力表如未集成到气泵 气体流量计必要时，水分别器取样装置检测土壤气体取样过程中形成的负压如检测取样容积的气体流量计把握气体流量的变面积流量计即浮子流量计 如 W

18、ulff 瓶如巴氏吸管，gas mice、带聚四氟乙烯衬里垫片的翻边瓶顶空进样瓶，容积为10 或 20ml，在注射器插入及抽出之后，垫片会自动封闭带喷灯的贮气罐丁烷 翻边瓶的封闭指示器带保护管的吸附管净化剂或装备玻璃注射器抽取设备负压泵或大容量注射器 连结管计时装置用于测定取样开头时间或取样时长气压计，观测几次测定取样位置的空气压力温度计，用以测定环境及土壤气体温度用于测定相对大气湿度的干湿表使用之前对取样装置以及，在需要时，对瓶盖进展加热，防止污染转移所谓的气体袋不适合于分析 VOCs用于烧熔装样本的巴斯德吸管使用铝质密封圈将垫片在安瓿上进展气密性扣紧装有活性碳或 XAD-4用于运输及贮存的

19、气密性的可密封保护管气密可能由惰性材料不锈钢制成VOCs 取样规划中必需承受一系列的质量把握程序，其质量保证同永久性气体。VOCs 的采集通常在注射器或土壤气体取样探测器的帮助下进展。样本转移到收集容器有垫片的 瓶、气密性密封的玻璃安瓿，通过吸附材料富集活性碳或吸附树脂，气相色谱仪或直读检测管进展直接测定。含 VOCs 的样本运输应隔绝光照，取样 24 小时内样本应到达试验室， 并在随后的 24 小时内进展分析。6.7 附录参照 ISO 10381-7：2023 和等同承受标准编制要求，本标准有4 个资料性附录，分别为取样准则、土壤气体调查策略、测定气体流速的设备和测定永久气体浓度的便携式仪器

20、。7、与现行法律、法规、标准的协调性本标准的制定附合中华人民共和国标准化法和国家标准治理方法。目前我国没有和土壤气体取样指南相关的国家标准和行业标准。本标准的制定主要是标准我国土壤气体取样方法，扩大其应用范围，为推举性标准，与现行的法律、法规无冲突。8、国内外有关标准现状ISO 10381-7：2023 是由国际土壤质量技术委员会ISO/TC190分技术委员会 (SC2，采样方法制定的。我国目前没有相关标准。本标准等同承受ISO 10381-7：2023 标准，形成我国土壤质量领域中土壤气体取样指南。9、对标准贯彻的建议本标准供给土壤气体的取样方法指南，是争论土壤的根底性标准。标准实施后，对土壤学争论具有重要指导意义。建议标准编制组组织标准宣贯，并供给技术询问。