《土壤质量—取样—第七部分土壤气体取样指南》编制说明.docx

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1、土壤质量一取样一第七部分：土壤气体取样指南编制说明（征求意见稿）南京师范大学二。一六年五月目录.编制目的和意义错误!未定义书签。1 .任务来源错误!未定义书签。2 .编制过程错误!未定义书签。2.1 预研阶段错误!未定义书签。2.2 立项阶段错误!未定义书签。2.3 起草阶段错误!未定义书签。3 .国内外相关分析方法研究错误!未定义书签。5标准制订的基本原则和技术路线错误!未定义书签。5.1 标准制订的基本原则错误!未定义书签。5.2 标准制订的技术路线错误!未定义书签。6标准技术内容说明错误!未定义书签。6.1 标准适用范围错误!未定义书签。6.2 规范性引用文件错误!未定义书签。6.3 术

2、语和定义错误!未定义书签。6.4 需要考虑的初步要点错误!未定义书签。6.5 土壤气体采样的调查目的错误!未定义书签。6.6 制定技术方案错误!未定义书签。6.7 附录错误!未定义书签。7、与现行法律、法规、标准的协调性错误!未定义书签。8、国内外有关标准现状错误!未定义书签。9、对标准贯彻的建议错误!未定义书签。1 .编制目的和意义涉及人身健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 质量的重耍指标，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殊意义。取样方法是决定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

3、相关测试方法，但与国际通行方法有差别，也未形成与REACH方 法相符的国家标准。借鉴ISO国际标准，规范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提供高质量的试验数据，也为我国应对 REACH法规和测试数据的国际互认提供有利条件。2 .任务来源2011年12月30日中国标准化管理委员会下达了关于下达2011年第三批国家标准制 修订计划的通知（国标委综合2011 82号），其中土壤气体取样指南获得批准成为2011 年第三批国家标准制订计划项目，计划编号-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，由南京师范大学承担起草工

4、作。3 .编制过程预研阶段2011年4月，由中国科学院南京土壤研究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。同时开始查阅文献，收集国际、国家和行业的标准、规范和专 著，联络合作单位和具体起草成员。3.1 立项阶段2011年12月30日，根据国标委综合2011 82号文件的要求，土壤气体取样指南 获得批准成为2011年第三批国家标准制订计划项目，计划编号-T-326,由南京师范大学承 担起草工作。3.2 起草阶段2012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2011年土壤质量标准项目制定工作组的安排（土壤质量标委会函字2012

5、 4 号），成立标准起草工作组，开始工作组讨论稿和编制说明的编写工作。2012年6至12月根据收集的资料修改和完善预研阶段的标准草案，形成工作组讨论稿 初稿。2013年4月至2016年1月，标准编制组根据江苏省质量和标准化研究院反馈意见，对 标准文本和编制说明进行了调整与修改，同时编制单位进行了相关资料的收集，形成了标准 文本和征求意见稿编制说明初稿。2016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研究院进行格式规范，根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。2016年8月，标准编制组将

6、标准工作组讨论稿终稿、工作组讨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研究较早研究土壤气体取样方法的主要国际组织是ISO, 2005年其发布了该方法的第一版 ISO 10381-7o基于此标准，2006年法国标准化协会（NF）、2007年德国标准化协会（DIN） 和西班牙标准化协会（UNE）相继颁布等同采用ISO 10381-7的版本，标准编号分别为NF X31-008-7-2006, DIN ISO 10381-7-2007 UNE-ISO 10381-7-2010。ISO X38O7 标准气体 取样方法具有下列特点：（1）对涉及人身健康及安

7、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 法的实用性；（2）增加了土壤气体质量控制标准，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可靠性。目前，国内相关土壤气体取样方法还无此方面的研究。 5标准制订的基本原则和技术路线标准制订的基本原则本标准为等同采用土壤质量一取样一第七部分：土壤气体取样指南（ISO 10381-7： 2005, IDT）,即（Soil quality 一 Sampling-Part 7: Guidance on sampling of soil gas。5.1 标准制订的技术

8、路线文献调研：对国内外相关标准和文献资料进行调研，翻译和整理ISO分析方法标准制 订10381-7： 2005,确定转化ISO方法，确定技术路线；5.1.1 编制标准的征求意见稿和编制说明；523对征求的意见进行汇总，编制标准的送审稿和编制说明；5.2.4 送审稿经审查合格后，提交标准报批稿及编制说明；报批稿经审查合格后发布。本标准制订的具体技术路线，见图1。国标委下达修订任务图1标准制订的技术路线图6标准技术内容说明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。6.1 规范性引用文件ISO 10381-1, 土壤质量取样第一

9、部分：取样程序设计指南ISO 10381-2, 土壤质量一取样一第二部分：取样技术指南ISO 10381-3, 土壤质量一取样一第三部分：安全指南ISO 11074-1, 土壤质量一词汇一第一部分：有关土壤保护和污染的术语和定义ISO 11074-2, 土壤质量词汇第二部分：有关取样的术语和定义术语和定义为了使标准内容易于理解，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

10、测器、土壤气体取样探头、土壤 气体抽取试验、两阶段土壤气体取样和挥发性有机化合物（VOCs）。6.2 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，也应该考虑调查土壤的性 质以及污染的性质及分布、地质和水文地质，采取一切措施防止交叉污染。气体采样工作开始之前，应对土壤进行全面检验以保证没有设施或结构处于风险之中， 以及无危险存在（更多关于取样技术及安全的信息见ISO 10381-2及ISO 10381-3）o当采集靠近表面的土壤气体时，需要考虑环境空气渗入的影响。取样深度取决于土壤表 面不透性覆盖层的存在、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

11、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 该在取样规划、实施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部分中间的分区中 水分含量高，造成空气填充孔隙度减小。其结果，必须从更大的深度取得样本。取样时应充分注意一下几点：第一，土壤及土下的一些气相有机污染物可能具有严重程度不一的生态毒理学风险，基 于此，应根据其潜在毒性（估计或测定的），人员必须配备恰当的保护材料。第二，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

12、是必须的。第三，任何时候都应该考虑健康及安全事项，必须提供培训使人员了解必要的预防。（更 多安全信息见ISO 10381-3o）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）。6.2.1 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。6.2.2 对土壤气体进行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

13、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、进行测定以验证 修复措施有效性。6.3 制定技术方案6.3.1 永久气体永久气体取样策略应该因具体场地而定，以研究场地的具体条件及场地调查中得到的信 息为基础（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。根据场地调查目标、场地概念模型，并考虑健康及安全、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优点缺点浅层探测器中空的开孔管压入岩 土并连接气体检测器非常迅速便宜易于安装最大深度2m可能堵塞可证实气体存在，不能证实其不存在螺纹

14、钻使用手持式螺纹钻钻 入岩土便宜且易于使用允许对固体进行非针对性取样 比砸钉/浅层探测器深费体力不能穿过有难度的岩土 费时击入式探 测器具有实心头锥的中空 管。机械式击入岩土。 监测管安装于中空管 内。提起中空管，头锥 留在原处。最小的岩土干扰易于携带因而不大可能存在到达问题最大深度10m可以通过供分析的岩土建立土壤气体剖 面不能穿过障碍物在粘质土壤中可能产生 拖涂现象，会限制气体 进入探孔钻孔（无冲 洗装置）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 管能达到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

15、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 面相对较慢及昂贵 可能存在到达问题 将污染物质带到表面需注意避免造成对下伏 含水层的污染钻孔（带冲 洗装置）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同上，但是比钢缆冲击快相对具有移动性的钻井装置同上，但是注意以下几 卢.用水冲洗可扩散污染用空气冲洗可造成土壤 气体的运移避免对下含水层造成污 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专门的仪器，如果使用便携式仪器，应该将其牢固地 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

16、的干扰，造成误差及误读。在取样规划中必须采用一系列的质 量控制程序，主要包括：采集质量控制样本、使用标准化田间取样方式、记录田间仪器的校 准及使用情况和测试取样和贮存设备的气密性。66.1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情况及场地调查的 目标，附录C提供一些典型的示例。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行（土壤气体剖面）。用于对VOC进行土壤气体采集的标准装备列 于表2o表2用于对VOC进行土壤气体采集的标准装备装备

17、及用途使用要求及限制用于击入土壤气体探测器的电锤，用窗口取样器对钻孔进行安装运行电力驱动设备的发电机应避免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足距离及恰当风向的地方起重器（液压或机械）用于钻穿密封或固化表面的电力驱动锤或取芯钻设 备土壤气体探测器稳定、耐热、惰性（不锈钢）、易于操作、可气密性 延伸、易清洗、死容积已知、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，使用气相色谱进行直接测定抽取土壤气体用的气泵根据气体流量可调，可能具有连续可调的理想气体 容积（也即气体流量计）使用直接读数检测管时一针对检测器管类型

18、的适 当的波纹真空管压力表（如未集成到气泵）检测土壤气体取样过程中形成的负压气体流量计如检测取样容积的气体流量计控制气体流量的变面积流量计（即浮子流量计）必要时，水分离器如Wulff瓶取样装置如巴氏吸管，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）使用之前对取样装置以及，在需要时，对瓶盖进行加热，防止污染转移所谓的气体袋不适合于分析VOCs带喷灯的贮气罐（丁烷）用于烧熔装样本的巴斯德吸管翻边瓶的封闭指乐器使用铝质密封圈将垫片在安甑上进行气密性扣紧带保护管的吸附管装有活性碳或XAD-4用于运输及贮存的气密性的可密封

19、保护管净化剂或装备玻璃注射器气密抽取设备（负压泵或大容量注射器）连结管可能由惰性材料（不锈钢）制成计时装置用于测定取样开始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VOCs取样规划中必须采用一系列的质量控制程序，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行。样本转移到收集容器（有垫片的 瓶、气密性密封的玻璃安甑），通过吸附材料富集（活性碳或吸附树脂），气相色谱仪或直读 检测管进行直接测定。含VOCs的样本运输应隔绝光照，取样24小时内样本应到达实验室, 并在随后的24小时内进行分

20、析。6.4 附录参照ISO1038L7： 2005和等同采用标准编制要求，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。 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管理办法。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规范我国土壤 气体取样方法，扩大其应用范围，为推荐性标准，与现行的法律、法规无冲突。8、国内外有关标准现状ISO 10381-7： 2005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。本标准等同采用ISO 10381-7： 2005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提供土壤气体的取样方法指南，是研究土壤的基础性标准。标准实施后，对土壤学研究具有重要指导意义。建议标准编制组组织标准宣贯，并提供技术咨询。