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生态修复网|【专家视角】马杰：污染场地土壤气被动采样技术研究进展( 六 )


5.3新型吸附材料
新型吸附材料一直都是一个研究热点 ， 目前主要集中在3类材料：①纳米材料[44-45]；②分子印迹聚合物 ， 这类物质可以根据化合物的分子形状选择性地吸附大分子组分[46]；③金属有机骨架化合物(MOF)[47-48].不过这些新材料都处于实验室研究阶段 ， 在大规模商业化之前仍有很多技术问题需要解决.除了研发新材料外 ， 对已有材料的联合使用也取得了很多进展 ， 利用多组分复合吸附剂可以大大拓展待测物的采样范围.多项研究已经实现了宽挥发性范围多组分VOCs的同时测定[49-50].目前国内外很多厂商都提供商业化的复合填料采样管产品 ， 可以根据采样目的进行比选.
6土壤气被动采样的场地应用
国外学者已经将被动采样技术用于实际场地的土壤气VOCs调查评估.Clarke等[51]在某四氯乙烯污染场地利用土壤气被动采样成功完成了地下污染源的溯源 ， 并且对地下水污染羽的边界进行了划定.Odencrantz等[52]在氯代烃和石油烃等多种类型的污染场地研究了吸附质量-土壤气浓度相关关系(MtoCTie-Incorrelations) ， 他们认为利用MtoCTie-In方法可以实现土壤气的定量被动监测.Hamamin等[53]在某炼油厂发现土壤气被动采样可以协助寻找地下石油烃污染源 ， 但是使用MtoCTie-In方法进行被动采样与主动采样数据的关联分析却并不成功.由此可见 ， 土壤气被动采样用于定性或者半定量的污染识别的方法已较为成熟 ， 但用于定量检测仍然需要进一步研究和改进.
7结论
a)被动采样具有成本低、操作简单、采样时间长、更能表征长时间人体暴露、可用于低渗透性地层等优点 ， 可以有效弥补主动采样方法的不足 ， 因此在土壤气调查方面具有广阔的应用前景.
b)土壤气定量调查主要依赖主动采样技术 ， 被动采样仍然仅被视作一种半定量方法 ， 限制其定量能力的主要原因是土壤气中VOCs浓度与被采样器捕集的VOCs总量之间的定量关系尚不明确.
c)研究发现 ， 当采样器的采样速率低于土壤气中VOCs的补给速率时 ， 采样速率会成为整个过程的限速步 ， 此时可以实现较好的定量效果.这为被动采样用于土壤气定量监测提供了的重要科学依据 ， 但还需要更多的研究加以确证 ， 实际场地的应用数据尤为重要.
d)控制采样器的采样速率是提高被动采样定量能力的关键.影响采样器采样速率的主要因素包括待测物的性质、吸附剂种类、采样器结构以及环境因素.应选用结构合理的采样器 ， 控制其采样速率不宜过大 ， 以降低饥饿效应的产生.性能优异的吸附剂应对待测物同时具备良好的保留能力和脱附能力.针对同类型采样器以及不同种类的吸附剂的现场应用效果研究具有很强的实践指导意义 ， 但这方面的研究明显不足.
e)温度、湿度、土壤性质等环境因素也会对采样速率产生影响 ， 这是实际采样速率与理论值存在偏差的重要原因.通常的解决办法是在计算时引入校正因子 ， 但针对不同类型场地的校正因子尚未有系统研究 ， 这方面的成果具有重要的实践价值.
f)目前我国尚无污染场地土壤气被动采样方面的技术标准 ， 应在研究及实践基础上 ， 结合我国实际情况 ， 制定符合国情的土壤气被动采样技术标准.
文章来源：《环境科学研究》第33卷第2期2020年2月
参考文献(References):
[1]马杰.污染场地VOCs蒸气入侵风险评估与管控[M].北京:科学出版社,2019.
[2]生态环境部.HJ25.1—2014场地环境调查技术导则[S].北京:中国标准出版社,2014.
[3]环境保护部.HJ25.3—2014污染场地风险评估技术导则[S].北京:中国标准出版社,2014.
[5]姜林,赵莹,钟茂生,等.污染场地土壤气中VOCs定量被动采样技术研究及应用[J].环境科学研究,2017,,30(11):1746-1753.
JIANGLin ， ZHAOYing ， ZHONGMaosheng,etal．Passivesamplingtechnologyresearchandapplicationforvolatileorganiccompoundsformsoilgasincontaminatedsites[J].ResearchofEnvironmentalSciences ， 2017,30(11):1746-1753．


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