[發明專利]包氣帶區土壤氣中苯的揮發通量測試及風險評估

在審

• 申請號: 202110010674.X
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112684072A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 謝亞勃;張蒙蒙;李衛東
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/88
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

包氣帶區土壤氣中苯的揮發通量測試及風險評估，屬于風險評估技術領域。利用土柱模擬苯在室溫條件下不同土壤類型、不同含水率、不同污染源濃度的包氣帶土壤中的遷移，被動式測量苯的揮發通量，基于實測土壤氣揮發通量計算苯的呼吸暴露健康風險，選擇全國7地不同的土壤類型，并與基于土壤苯濃度采用JE和JE?DED模型計算的結果進行比較，旨在對模型和方法的選擇提供依據。

技術領域

本發明通過改變含水率、污染源濃度這些變量，利用土柱模擬苯在室溫條件下土壤包氣帶區的遷移、并被動式測量苯的揮發通量，基于實測土壤氣揮發通量計算苯的呼吸暴露健康風險，并與基于土壤苯濃度(C_s)采用JE和JE-DED模型計算的風險結果進行比較，對模型和方法的適用性進行評估，以期為包氣帶區域土壤苯的精細化風險評估提供依據。

背景技術

在評估土壤包氣帶區域VOCs呼吸暴露途徑的人體健康風險時，目前國內基于土壤VOCs濃度(C_s)通過模型(JE和JE-DED)預測健康風險，但是多項研究證明基于土壤濃度評估風險可能會高估實際水平，而基于實測土壤氣VOCs濃度來評價風險越來越受到重視。

土壤氣的采集目前采用較多的是利用泵抽氣這一主動采樣方法，該方法需要用到電源、操作復雜、對操作人員技術要求較高，而且在高含水率、低滲透性土壤條件下容易受到限制。

揮發通量調查是土壤氣調查的一個新方向，目前通量采集技術有靜態通量箱技術、動態通量箱技術和被動式通量箱技術三種測試方法。靜態通量法由于在通量箱內存在蒸汽積累，導致測量結果偏低；動態通量法不斷的進行空氣吹掃和壓力釋放，操作技術較復雜，且容易造成壓力虧損以造成測量結果偏低；被動式通量采集技術是在通量箱內部放置吸附劑，根據通量底面積和單位時間內吸附劑所捕獲的VOC質量來確定污染物揮發通量，較好的應用前景。相較前述方法而言，被動通量法采集土壤氣成本較低、操作簡單，相較主動泵抽氣法來說，采集的是時間加權平均濃度，更代表土壤氣濃度的真實水平。基于實測土壤氣揮發通量計算苯的呼吸暴露健康風險，并與基于土壤苯濃度采用JE和JE-DED模型計算的結果進行比較，方法簡單更加準確高效，為污染場地風險評估提供理論依據。

發明內容

本發明的利用土柱選擇全國7地不同的土壤類型，模擬苯在包氣帶區不同土壤條件下的遷移，并被動式測量苯的揮發通量，基于實測土壤氣揮發通量計算苯的呼吸暴露健康風險，并與基于土壤苯濃度采用JE和JE-DED模型計算的結果進行比較。

為達到上述目的，本發明在配制好土壤后注入污染源，平衡后進行土壤濃度測試及被動揮發通量測試，進行室外呼吸暴露途徑的人體健康風險評估。

包氣帶區土壤氣中苯的揮發通量測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對待測土壤含水率測試，然后進行配置并進行土柱填裝，將配土分別裝入空腔圓柱內，形成土柱，擰緊柱蓋，密封裝置，進行老化平衡；空腔圓柱內土柱上方設有預留空間；

2)空腔圓柱側面對應的土柱上部側面設有土壤取樣口，土柱下部側面設有污染源進樣口，將污染源如純苯從污染源進樣口注入，靜置一段時間等待土柱頂部污染物達到平衡即土柱頂部對應的土中污染濃度不再變化為止；

3)被動式揮發通量的測試：將裝有一定量活性炭徽章式的被動采樣器放入土柱，立即擰緊柱蓋，當吸附一段時間之后，擰開柱蓋，迅速取出SKC采樣器，放入4℃的冰箱內保存，待測；

4)活性炭中污染源如苯系物的測定：使用二硫化碳解吸-氣相色譜法，測定活性炭中目標污染物質量濃度，將活性炭從徽章式被動采樣器中取出，轉移進帶聚四氟乙烯內襯的棕色萃取瓶，加入一定量二硫化碳，密封，恒溫振蕩一段時間后在室溫下靜置解吸，取上清液保存待測；