场地环境精准调查技术与应用

1.全面反映场地环境调查技术的进展和技术应用。 2.详细阐述污染场地调查的基础工作——场地概念模型构建与应用，以及修复前、修复中的调查和检测技术。 3.丰富的案例包括焦化厂、加油站等场地调查中污染识别、筛查测试、概念模型、原位生物修复、分子环境诊断技术的应用。 4.附录包含场地环境调查中常用的数据，方便查阅，可作为手册使用。

进入21世纪以来，我国经济社会快速发展使城市化进程不断加速，很多城市“退二进三”导致了很多原工业企业停产搬迁。这些搬迁企业场地在转化为城市居住、商业和公共用地的过程中发现许多土壤和地下水污染，并陆续形成一些公众广泛关注的热点环境问题，引起社会各界的高度关注。为加强工业污染场地安全开发利用环境管理，从2004年起国家相关管理部门陆续出台了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》(环办【2004】47号)、《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》(环发【2012】140号)、《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)等40多项政策性管理文件，并最终于2019年正式颁布实施《中华人民共和国土壤污染防治法》。为支撑上述管理政策，环境保护部于2014年起陆续颁布实施了《场地环境调查技术导则》(HJ 25.1)、《场地环境监测技术导则》（HJ 25.2）等技术标准，并初步形成国家场地环境系列标准体系框架。
经过近几年的实践探索，这些法规标准在实施过程中取得了良好的效果，有效地推动了我国场地环境保护工作的快速发展。但是在实施过程中也碰到一些诸如标准间衔接、调查精度不高、新技术方法推广较慢等现实问题。编制组作为国内持续从事此类工作的一线团队，不断与国内外同行学习交流，并陆续引入了国际上较为主流的现场快速监测仪器和操作指南，在国内一些典型案例场地中进行了探索性应用。这些经验的积累，同时结合国际上最新的三元调查法（triad approach）、高精度场地调查（high-resolution site characterization）技术的最新技术发展现状，促使我们初步形成污染场地精准调查基本思路。编撰此书更多是想“抛砖引玉”，引起更多的国内同仁共同关注污染场地精准调查，并进行深入的探讨分析。
目前关于污染场地精准调查还缺乏较为权威的定义，但是本书编写组认为精准既应该包括精确的污染分布范围，又应该包括影响污染迁移分布的相对准确的场地水文地质特征，同时针对污染场地还应该包括对后期污染风险评价和修复管控有重要影响的修复潜力相关的地球化学和生物学信息。尤其是针对一些大型的、复杂的、需原位修复的污染场地，只有全面掌握这些重要精准调查信息，才能构建更加接近真实情况的场地概念模型，进而有效地开展精准污染修复或风险管控。虽然表面看起来这些精准调查技术可能会导致短期调查成本和周期的增加，但从污染场地治理全过程来综合考虑，良好的调查基础反而能大幅降低污染治理总体经济成本和时间成本，有效防控场地污染扩散风险，切实保障人体健康和环境安全。
《场地环境精准调查技术与应用》是编制团队基于多年实际工作经验，并参考国内外大量指南规范和研究文献，总结分析的成果。本书共分为5章内容，其中总体框架构建和主笔人为李培中，宋云老师和周晓俭老师作为国内污染场地领域的先行者和权威，从本书策划和总体方向把控等方面多次进行了深入的指导和讨论沟通。另外，轻工业环境保护研究所工业场地污染与修复北京市重点实验室其他老师承担了本书部分内容的编写工作，具体分工如下：第1章由宋云、魏文侠撰写，第2章由李培中撰写，第3章由杨苏才、王海见、荣立明、张骥等撰写，第4章由吴乃瑾、李培中、李翔等撰写，第5章由李培中、苟雅玲、乔鹏炜、李佳斌、郝润琴等撰写。另外，实朴检测技术(上海)股份有限公司的叶琰和尉黎女士、轻工业环境保护研究所硕士研究生宋久浩、上海第二工业大学硕士研究生王珍霞等均参与了本书的前期准备、资料整理和校对工作。全书由李培中统稿。
本书在编著过程中得到了轻工业环境保护研究所程言君所长的关心和大力支持，在此表示衷心感谢。感谢中国环境科学研究院李发生研究员、曹云者研究员，北京市环境保护科学研究院姜林研究员、夏天翔研究员，化学工业出版社袁海燕老师给予的大力支持和协助。本书引用了美国环保署和污染场地治理信息网（clu-in.org）中很多内容，但是由于署名不清，在此向引述内容的原作者一并表示衷心感谢！本书的编著过程中受到国家重点研发计划项目“修复后场地土壤和地下水残余物腐蚀工程安全风险控制技术”（2018YFC1801400）、国家自然科学基金项目（41907159）以及北京市财政项目（PXM2019_178203-00341400）等资助，在此表示衷心感谢。
由于时间仓促以及编著人员水平所限，本书难免存在疏漏和不足，敬请广大读者和同仁不吝赐教，并提出宝贵的意见和建议。

编著者
2020年10月于北京

《场地环境精准调查技术与应用》分为三部分：首先，通过梳理国内外污染场地调查发展概况，探讨了基于场地概念模型的污染场地精准调查技术的应用场景；其次，重点介绍了污染修复前和修复中的一些新型调查技术和监测方法，尤其注重通过图例等直观的表达方式，突出这些新方法的基本工作原理、适用条件、国内外应用情况等引导性内容；最后，针对污染识别、现场测试、场地概念模型和过程监测等重点内容，分别给出实际应用案例。本书力图向读者全面介绍污染场地精准调查理念和实用技术，并推广应用到合适的污染场地或场景下，提高场地环境调查效率，降低调查的不确定性，进而为推动国内污染场地调查持续健康发展汇聚点滴力量。
本书对于具有一定污染场地调查、评价和修复治理工作经验的工程师、科研人员和环境管理技术官员具有一定的参考价值，也可作为土壤和地下水环境保护领域研究生的学习参考图书。

1场地环境精准调查技术发展概况 /001
1.1 国外场地调查技术发展概况 /001
1.1.1 美国场地环境调查技术方法（ASTM） /001
1.1.2 美国超级基金场地环境调查技术方法 /005
1.1.3 加拿大场地环境调查技术方法 /007
1.2 国内场地调查技术发展概况 /009
1.2.1 场地环境管理框架体系 /009
1.2.2 场地环境调查的程序和内容 /010
1.2.3 第一阶段场地环境调查内容和方法 /012
1.2.4 第二阶段场地环境调查内容和方法 /016
1.2.5 第三阶段场地环境调查内容和方法 /024
1.3 国外场地环境精准调查技术发展概况 /026
1.3.1 高精度场地调查技术 /026
1.3.2 三元调查法 /028
1.3.3 场地概念模型 /032
1.4 场地环境精准调查技术应用情况 /032

2场地环境概念模型构建与应用 /037
2.1 场地概念模型定义 /037
2.2 概念模型的分类 /038
2.2.1 初步场地概念模型 /040
2.2.2 基础场地概念模型 /040
2.2.3 污染表征场地概念模型 /041
2.2.4 修复设计场地概念模型 /042
2.2.5 修复施工场地概念模型 /043
2.2.6 修复后场地概念模型 /044
2.3 场地概念模型的案例应用 /044
2.4 小结 /049

3修复前场地环境精准调查与监测技术 /050
3.1 直压测试技术 /050
3.1.1 薄膜界面探测器 /051
3.1.2 激光诱导荧光测试技术 /055
3.1.3 场地特征参数测试工具 /060
3.2 探地雷达技术 /065
3.2.1 探地雷达工作原理 /065
3.2.2 探测土壤地层变化与地下水水位 /068
3.2.3 探地雷达探测管线及异物 /070
3.2.4 探地雷达探测土壤污染 /071
3.3 高密度电阻技术 /075
3.3.1 高密度电阻法工作原理 /075
3.3.2 探测水文地质情况 /077
3.3.3 探测土壤和地下水污染情况 /077
3.4 免疫测定法 /080
3.4.1 免疫测定法工作原理 /080
3.4.2 免疫测定法在污染识别方面的应用 /083
3.5 X射线荧光光谱仪 /085
3.5.1 X射线荧光法原理 /086
3.5.2 土壤污染探测应用 /089
3.5.3 地下水污染探测应用 /092
3.6 土壤气体测试 /092
3.6.1 土壤气的采集 /094
3.6.2 土壤气的测试 /098

4污染场地修复过程中精准调查与监测技术 /100
4.1 场地修复技术选择补充调查技术 /100
4.1.1 单体同位素溯源技术 /101
4.1.2 分子环境诊断技术 /108
4.1.3 污染羽动态监测技术 /113
4.2 场地监测自然衰减修复潜力调查与评估 /117
4.2.1 监测自然衰减技术 /117
4.2.2 监测因子及方法 /118
4.2.3 监测自然衰减的应用 /123
4.3 场地原位修复技术效果监测技术 /131

5污染场地精准调查案例与应用 /140
5.1 污染识别在某焦化厂精准调查中的应用案例 /140
5.1.1 场地概况 /140
5.1.2 场地水文地质条件 /141
5.1.3 生产工艺流程及污染分析 /143
5.1.4 场地概念模型 /153
5.1.5 场地污染调查采样 /161
5.2 加油站现场筛查测试应用案例 /168
5.2.1 场地概况 /168
5.2.2 场地污染现场筛查 /169
5.2.3 场地环境调查与污染表征 /174
5.3 场地概念模型应用于精准调查的案例 /177
5.3.1 场地概况 /177
5.3.2 场地污染识别 /177
5.3.3 场地环境初步调查 /179
5.3.4 场地环境详细调查 /180
5.3.5 场地环境补充调查 /186
5.4 强化原位生物修复过程监测与工艺优化应用案例 /192
5.4.1 场地概况 /192
5.4.2 修复过程监测 /193
5.4.3 效果评估与工艺优化 /195
5.5 分子环境诊断技术在空气汽提修复过程监测中的应用案例 /197
5.5.1 场地概况 /197
5.5.2 修复过程监测 /199
5.5.3 修复效果评估 /204

参考文献 /207

附录 /211
附表1 典型挥发性有机物的电离电位 /211
附表2 典型土壤类型对应的污染迁移特征参数 /213
附表3 美国区域风险筛选值（2019.11） /214
附表4 典型污染物理化特性参数 /270