石油类污染的地下水取样方法对比

安全与环境工程第２１卷　第２期Ｖｏｌ．２１　Ｎｏ．２

　　　　　　　　　　　　　

２０１４年　　３月ＳａｆｅｔａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＭａｒ．　２０１４　　　　　ｙｇｇ　

石油类污染的地下水取样方法对比

２

，章爱卫１，蔡五田２，王建增２，张　敏２，刘雪松２，耿婷婷２

（中国地质大学环境学院，湖北武汉４中国地质调查局水文地质环境地质１．３００７４；２．

）调查中心，河北保定０７１０００

）摘　要：以华北平原某石化厂地下水受石油污染物污染多年的场地为研究对象，以低流速气囊式采样泵（所ＬＦＢＰ、、通过取样试验对比研究了潜水泵、惯性泵和小提桶３种常规取样器对Ｖ采集的地下水样为基准，ＯＣｓＳＶＯＣｓＢＴＥＸ、、、并进行了取样器适宜性分析。结果表明：针对ＶＰＡＨｓＴＰＨ五类石油类污染物的取样结果，ＯＣｓＢＴＥＸ和ＴＰＨ采集地下水样时，在无低流速取样器的前提下应优先选择惯性泵；针对Ｓ只可采用ＬＶＯＣｓ和ＰＡＨｓ采集地下水样时，ＦＢＰ取样方法；小提桶水样直接来自表层水，潜水泵水样混合了大３种常规取样器因结构和原理不同造成水样来源不同（量表层水，惯性泵水样主体为新鲜地层释水）以及污染物特性差异（溶解性、挥发性和被吸附性的差异）造成五类石油类污染物浓度不同，因此进行石油类污染的地下水采样时，应优先选择低流速取样方法，其次为惯性泵。关键词：地下水；石油类污染；取样方法

（）中图分类号：Ｘ８３０．１　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１６７１１５５６２０１４０２０１０９０５－－－

ＣｏｍａｒｉｓｏｎｏｆＳａｍｌｉｎＭｅｔｈｏｄｓｏｎＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｏｌｌｕｔｉｏｎ　　　　　　ｐｐｇ　

１，２２２２２２，，ＺＨＡＮＧ　ＡｉｅｉＣＡＩＷｕｔｉａｎＷＡＮＧＪｉａｎｚｅｎＺＨＡＮＧ　ＭｉｎＬＩＵ　ＸｕｅｓｏｎＧＥＮＧＴｉｎｔｉｎ－ｗ　，　－　－－　－ｇ，ｇ，ｇｇ

（１．ＳｃｈｏｏｌｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓ，Ｃｈｉｎａ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；　　　ｆ　ｙｆ　　

２．Ｃｅｎｔｅｒｏｒ　Ｈｙｄｒｏｅｏｌｏａｎｄ　ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＧｅｏｌｏＣＧＳ，Ｂａｏｄｉｎ７１０００，Ｃｈｉｎａ）　　ｆｇｇｙｇｙ，ｇ０　

：ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｈａｖｅｔｈｅｆｏｒｍａｎｉｎａｎｏｉｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｆａｃｔｏｒｉｎｅｔｒｏｌｅｕｍｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｌｌｕｔｅｄｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｅａｒｓ　　　　　　　　　　　　　　ｙｙｐｐｐｇｙ　　

），ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｌａｉｎ．ＷｉｔｈｔｈｅｗａｔｅｒｓａｍｌｅｓｆｒｏｍｌｏｗｆｌｏｗｂｌａｄｄｅｒｕｍＬＦＢＰｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｈｉｓａｅｒｍａｋｅｓａ　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐ（ｐｐ，，ｃｏｍａｒａｔｉｖｅａｎａｌｓｉｓｏｎｔｈｅｓａｍｌｉｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＶＯＣｓＳＶＯＣｓＢＴＥＸ，ＰＡＨｓａｎｄＴＰＨ．Ｔｈｅｓａｍｌｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂ　　　　　　　　　　　　ｐｙｐｇｐｙ　

：，ｕｍｕｍａｉｌ．Ｔｈｅｅｔｔｉｎｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓａｍｌｅｒｓｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅｉｎｅｒｔｉａａｎｄｓｍａｌｌｓｔｕｄｓｈｏｗｓｔｈａｔｆｏｒｔｈｒｅｅ　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｐｐｇｇｐｙ　　，ｔｈｅｗａｔｅｒｓａｍｌｅｓｆｏｒＶＯＣｓＢＴＥＸａｎｄＴＰＨ，ｔｈｅｉｎｅｒｔｉａｕｍｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｉｆｔｈｅｒｅｉｓｎｏｃｈｏｉｃｅｏｆｔｈｅｌｏｗｆｌｏｗ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐ　

；，ｆｏｒｔｈｅｗａｔｅｒｓａｍｌｅｓｆｏｒＳＶＯＣｓａｎｄＰＡＨｓｔｈｅｌｏｗｆｌｏｗｓａｍｌｅｒｍｕｓｔｂｅｕｓｅｄ．Ｔｈｅｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｓａｍｌｅｒｅｔｔｉｎ　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｇｇ　；ａｉｌｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓａｍｌｅｒｓｌｅａｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓｏｆｓａｍｌｅｓ（ｔｈｅｓａｍｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｓｍａｌｌｉｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｐｙ　

；ｏｆｔｈｅｓａｍｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅｉｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒａｎｄｔｈｅｍａｉｎｏｆｔｈｅｓａｍｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｍａｉｎａｒｔｕｍａｒｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｙｐｐｐｐｐ　　），ｂｉｎｅｒｔｉａｕｍｉｓｔｈｅｆｒｅｓｈｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｔｅｒａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｏｌｌｕｔａｎｔｓｃａｕｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．　　　　　　　　　　　　　ｙｐｐｐ　　

，，ＳｏｉｎｃｏｌｌｅｃｔｉｎｔｈｅｓａｍｌｅｓｂｔｈｅＬＦＢＰｓａｍｌｉｎｍｅｔｈｏｄｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｏｌｌｕｔｅｄｅｔｒｏｌｅｕｍｏｌｌｕｔａｎｔｓ　　　　　　　　　　　ｇｐｙｐｇｇｐｐｐ　　　，，ｃｈｏｉｃｅａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｉｎｅｒｔｉａｕｍ．　　　ｐｐ：；；ｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｅｔｒｏｌｅｕｍｏｌｌｕｔｉｏｎＫｅｗｏｒｄｓｓａｍｌｉｎｍｅｔｈｏｄ　ｇｐｐｐｇｙ　　　　地下水资源在人类生活和工农业生产中占据十分重要的地位，我国超过７５％的生活和工农业用水

１］

。然而我国工农业生产已对地下直接取自地下水［

地下水取样技术在地下水污染调查中占有非常重要的地位，针对不同类型监测井、不同类型地下水污染，都必须选择正确合理的取样方法。国内外专家高度重视地下水污染调查取样技术，并根据取样

２—３］

。但目需求研制出了不同的取样器及取样方法［

水造成了严重的污染，对已受污染的地下水进行科学准确的调查、评价与治理变得越来越重要。

收稿日期：２０１３０３１３２０１３０６１４－－　　修回日期：－－

）基金项目：国土资源部公益性行业科研专项（２００９１１００４

，：作者简介：章爱卫（男，硕士研究生，主要研究方向为石油类地下水污染调查与修复。Ｅ－ｍ１９８５—）ａｉｌａｉｗｅｉｚｈ１５＠１２６．ｃｏｍ

１卷　　　　　　　　　　　　　　　　　安全与环境工程　　　　　　　　　　　　　　第２１１０

前，现有相关标准和文献中鲜有提及针对石油类污染场地的地下水取样技术，也没有一种通用取样方

４］

。石油类污染物在地下水中的存在形法可资利用［

式不同于重金属及其他可溶性较强的化合物，常以

５］

。分散油、乳油、溶解油、重油５种形式存在［浮油、

普通意义上的地下水采样方法是否适用于石油类污染场地，采用何种方法采集水样才能真实地反映地下水中石油类污染的实际状况，是亟待需要解决的本文利用不同取样器于２问题。为此，０１１年６月份对华北平原某石化厂石油类污染场地进行了地下水取样方法对比试验，研究了各取样器的适宜性。

１　取样器简介及其选择

１．１　各类取样器简介

６］

刘文元等［根据地下水取样方式不同，将取样

图１　４种取样器

Ｆｉ．１　Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｓａｍｌｅｒｓ　　　ｇｐ

到的外界干扰极其微弱，水样来自于地层释放的新鲜水，包含了地层水中的所有污染物。已有学者证明了

］］１８１９

、低流速取样技术在针对重金属［多环芳烃［取样时

技术分为不连续间隔式取样器和连续取样器两大类。不连续间隔式取样器指非连续性且多次重复取代表性取样器有小样步骤才能完成取样的取样器，

７］８—９］

、贝勒管［定深取样器［等，这类取样器不提桶、

在本次地下水取样方法对比试验中的准确性。因此，

以ＬＦＢＰ取样方法的结果作为基准。

小提桶为不锈钢材质，高度为４直径为００ｍｍ，其构造为上端全开口、下端全封闭的圆柱形水７５ｍｍ，

桶。小提桶取样时，首先进入小提桶的是表层水样，且因此小提水样进入小提桶后很难被深层水样所替代，桶所取水样来自于表层水体。小提桶不断地入水和出水过程以及水位不断下降、恢复过程，都会不可避免地扰乱水体的稳定性，产生曝气浊度增加等问题。

潜水泵外径为５扬程为１电源为０ｍｍ，００ｍ，水样自泵体周围２２０Ｖ交流电源。潜水泵取样时，

连续不间断地在负压作用下进入潜水泵，并通过出水管进入取样瓶。潜水泵抽水时，流量较大，导致不水位连续下降且下降幅度较大，同层位的水体混合，

泵口周围及上部水体的稳定性被严重扰乱，使抽取的水样混入大量上层水体，造成浊度增加等，而且水压骤降还会造成石油类挥发性气体散失。

手动惯性泵直径为１壁厚为１ｍｍ，尼龙６ｍｍ，管质，此管既是样品的输送管也是上下摆动力的传递管。泵头中设有单向阀，泵头下降时水顶开单向阀进入泵体和管线，泵头上升时单向阀关闭，泵体和如此反复将水样提管线中的水样被提升一段高度，

出地表。由于惯性泵的扰动作用，会导致不同层位的水体混合。惯性泵工作过程中，垂直运动产生的最大影响是使井内不同层位的水混合及浊度增加，但本文采用的惯性泵直径仅为１其影响较６ｍｍ，小，又因泵口置于筛管段内，因此其水样为新鲜水混

需要特殊动力，使用简便且应用广泛。连续取样器指通过取样器连续地获得一定流量的地下水样品，该类取样器以取样泵为主，且种类繁多，代表性取样

１０］１１］

、、器有惯性泵［气囊泵［潜水电泵、双阀泵、蠕动

这类设备也是常用的地下水样采集器。此外，泵等，

［］１２］

还有Ｐ地下水分层取样系统［等较ａｃｋｅｒ系统６、

为先进的取样设备，但此取样设备使用费用昂贵、操，困难）在地下水污染调查中很少使用。作复杂（

１．２　取样器选择及其原理

根据现有研究条件以及国内常用的地下水取样设备，本文选用小提桶、手动惯性泵、潜水泵３种常规取样器，同时还选择了国际上较为先进的低流速气囊式采样泵对石油类污染地下水样的采集方法进行了对比研究。各取样器实物图如图１所示。

根据前人研究成果使用低流速气囊式采样泵（以）抽取地下水水时，要保证流量不超过０下简称ＬＦＢＰ．５

［］３／，。这水位不连续降低且降低量不超过０ｍｉｎ．１ｍ１Ｌ

是由于流量低能够降低水流的扰动；水位不连续降低

是保证抽水时筛管上部和下部的井水保持稳定状态；水位降低量不大于０防止．１ｍ是保证水压不会骤降，

［］４挥发性气体散失。Ｇ．研究发现，低流Ａ．Ｒｏｂｂｉｎｓ等１

速汲水时通过筛管部分的水流对套管内滞留水有很微

［—１］５６

、弱的干扰和混合作用。Ｐ．Ｍ．Ｋｅａｒｌ等１Ｒ．Ｗ．７

研究发现，低流速取样时井筛段内的水流Ｐｏｗｅｌｌ等１

水平、层流现象，即低流速取地下水样时，

受维持稳定、

［］

第２期　　　　　　章爱卫等：石油类污染的地下水取样方法对比　　

　１１１

入了少量上层水。

低流速气囊式采样泵（结构为在一个钢ＬＦＢＰ）筒内装有一个可挤压的柔韧气囊，进水口和排水口分别安装有止回阀。其工作原理是：当把气囊泵放水通过底部的止回阀进入气囊，水充满入水中时，

在泵体和气囊外壁之间的空间注入气体，止回阀后，

关闭，水样上升到管线，顶部的止回阀使水样不能回流，释放气体气囊再次充水，以同样的方法重复进抽取地下水。行，

，空压机等）以及取样瓶、保护剂、冷藏箱、标监测仪、签纸、签字笔等。３．２　试验方法３．２．１　取样方法

小提桶取样时下放提桶要缓慢匀速，入水前先静置井内几分钟，待提桶温度和井水温度相同时再入水取样；入水后提桶不可下放过深且同时避免触凭声音判断是否水满，水满后缓慢匀碰井底沉积物，

速上提；水样装瓶后按规定封存送样。

潜水泵取样时缓慢匀速将潜水泵放置于滤水管开启潜水泵逐渐调节流量至预先设定的定流位置，

量；在井口处将水样装瓶后按规定封存送样。

手动惯性泵取样时缓慢匀速地将惯性泵底端伸入滤水管位置，操作惯性泵时动作幅度要小，频率一在出水口处将水样引入容器按规定封存送样。致；

低流速气囊式采样泵取样时气囊泵缓慢下放，将其置于滤水管中部或中部靠上的位置，至少保证距离井底超过６开启抽水泵，流量由抽水泵最０ｃｍ；／小流量慢慢调大，不可超过０．利用水位计５Ｌｍｉｎ；

测量水位，水位降低量不超过０．直至水面稳１ｍ，定；并实时测量出水水质参数，直至稳定后才可将水样引入容器，并立刻按规定封存送样。

３．２．２　样品装瓶与保存

样品装瓶的原则是：针对不同的检测指标，按照指标的挥发性顺序将水样装瓶，样品装瓶的先后顺序为挥发性有机物、总油、半挥发有机物。

根据不同指标测试方法的选择，按照实验室测试要求选择样品瓶，并向需要添加保护剂的检测指标样品瓶中添加保护剂。

样品低温保存运输至实验室分析，运输过程中要防止容器间交叉污染和容器破碎，并在指定的时间内运输到实验室。３．３　指标选择与分析方法

４种取样方法检出的石油类污染物种类数量较多，不便于分析，因此本文将单种组分进行综合，从

２　取样井简介

根据前期已建成的多个监测井积累的观测资料，基本可了解研究场地地下水石油类污染的范围、污染程度等污染特征，为了减小取样器间的影响，本次选择污染浓度较高的监测井ＳＨ１２１为研究对象。－－西边６ｍ有油ＳＨ１２１监测井位于常减压车间，－－

池及油渠。该监测井井深为２井管直径为２０．５ｍ，００滤水管长２ｍ，其在１监测含水层ｍｍ，８０ｍ位置，～２

人工过滤层在１位置为１７．８２０．１ｍ，８～２２ｍ，１７．５～。见图２

ｍ以上至孔口填充胶质水泥浆封井，

图２　ＳＨ－１２１监测井－Ｆｉ．２　ＳＨ－１２１ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｗｅｌｌ－ｇｇ　

）、）、挥发性有机物（半挥发性有机物（ＶＯＣｓＳＶＯＣｓ、、苯系物（多环芳烃（总石油烃ＢＴＥＸ）ＰＡＨｓ）

（五类石油污染物对不同取样器的取样结果ＴＰＨ）进行对比分析。

、、首先对ＶＯＣｓ、ＳＶＯＣｓＢＴＥＸ、ＰＡＨｓＴＰＨ五类石油污染物做基本的描述分析，再以ＬＦＢＰ采样方法为基准得到各类污染物的相对误差。相对误差的计算公式如下：

３　取样试验与分析方法

３．１　试验材料

取样试验材料包括所选的４种取样器，即小提手动惯性泵、潜水泵、低流速气囊式采样泵（主体桶、

为小型气囊泵，配套设施包括流量控制箱、水质实时

Ｃ常规取样器，ＣＬＦＢＰ，污染物－污染物

（）相对误差＝１

ＣＬＦＢＰ，污染物

１卷　　　　　　　　　　　　　　　　　安全与环境工程　　　　　　　　　　　　　　第２１１２

式中：Ｃ常规取样器，污染物为３种常规取样器所采水样污／；染物的浓度（Ｌ）ＣＬＦＢＰ，ＦＢＰ所采水样污污染物为Ｌｇμ／。染物的浓度（Ｌ）ｇμ

通过对比分析得到针对每类污染物适宜的和不对不适宜的取样方法从污染物的物适宜的取样方法，

并理性质和取样器的结构原理两方面进行解释说明，分析各取样器所采水样污染物浓度差异的原因。

近，相对误差仅为４％；潜水泵所采水样ＢＴＥＸ浓度／最高，为４．相对误差为３小提桶所采０ｍＬ，９％；ｇ水样Ｂ从所采水样ＴＥＸ浓度的相对误差为２６％；惯性泵与Ｌ小提桶和潜ＢＴＥＸ浓度比较，ＦＢＰ接近，

水泵的相对误差小于４０％。（）：为４ＰＡＨｓＬＦＢＰ所采水样ＰＡＨｓ浓度最低，

／小提桶所采水样Ｐ为６２０１μＬ，ＡＨｓ浓度最高，２８ｇ／相对误差达到了２惯性泵和潜水泵所采Ｌ，１３％；ｇμ

水样Ｐ相对误差也大于９从所ＡＨｓ浓度也偏高，０％；所选３种取样器在测试采水样ＰＡＨｓ浓度分析，ＰＡＨｓ浓度时的结果都较ＬＦＢＰ偏差明显。（为５）ＴＰＨ：ＬＦＢＰ所采水样ＴＰＨ浓度最低，／惯性泵和潜水泵所采水样Ｔ１１．７ｍＬ，ＰＨ浓度略ｇ

相对误差分别为３而小提高于ＬＦＢＰ，３％和３７％，桶所采水样的测定结果相对误差达１从所采７０％；惯性泵和潜水泵的相对误差水样ＴＰＨ浓度分析，小于４而小提桶较Ｌ０％，ＦＢＰ偏差过大。

４．２　不同取样器适宜性分析

综上所述，从地下水污染区域调查角度，３种常规取样器与Ｌ对五类石油类污染物的样ＦＢＰ相比，品采集分析的相对适宜性见表３。

表３　３种常规取样器的适宜性分析

Ｔａｂｌｅ３　Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔａｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｒｅｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　　　　ｙｙ　

ｓａｍｌｅｒｓｐ

污染物

相对基准

取样器ＬＦＢＰ

相对偏差顺序与相对误差相对适宜惯性泵相近，小提

桶和潜水泵相对误

差小于５０％

惯性泵相对误差偏大，

为７潜水泵和小０％；

提桶相对误差很大，

大于１７０％

ＢＴＥＸ　

ＬＦＢＰ

惯性泵相近，小提桶

和潜水泵相对误差

小于４０％

潜水泵和惯性泵相对

误差偏大，接近１００％；小提桶相对误差很大，大于２００％

惯性泵和潜水泵相

对误差小于４０％

小提桶相对误差很

大，大于１７０％

不适宜选用

４　结果与分析

４．１　不同取样器五类石油类污染物浓度差异分析

表１为不同取样器采集的水样所测得的五类石油污染物的浓度，表２为以ＬＦＢＰ所采水样污染物浓度为基准，３种常规取样器水样污染物浓度的相对误差。

／表１　不同取样器水样各污染物的浓度（Ｌ）ｇμｏｌｌｕｔａｎｔＴａｂｌｅ１ｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｅａｃｈｂｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｌｅｒｓ　　Ｃ　　　　　ｐｙｐ　

取样器ＬＦＢＰ　潜水泵小提桶惯性泵

ＶＯＣｓＶＯＣｓＴＥＸ　Ｓ　Ｂ　３３２０　　４９２２　　４７３９　　３８４３　　

２４９　６８２　７５７　４２２　

２８７０　　３９８０　　３６２０　　２９９０　　

ＰＡＨｓ　２０１　３８２　６２９　３９７　

ＴＰＨ１１７８８　１６１６９　３２３６０　１５７３０　

表２　３种常规取样器水样污染物浓度的相对误差（％）Ｔａｂｌｅ２　Ｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｓｆｏｒｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｏｌｌｕｔａｎｔ　　　　　　　ｐ

ｗａｔｅｒｓａｍｌｅｓｂｔｈｒｅｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓａｍｌｅｒｓ　　　　ｐｙｐ　

取样器潜水泵小提桶惯性泵

ＶＯＣｓＶＯＣｓＴＥＸ　Ｓ　Ｂ　４８　４３　１６　

１７５　２０５　７０　

３９　２６　４　

ＰＡＨｓ　９０　２１３　９８　

ＴＰＨ３７１７５３３

ＶＯＣｓ　

由表１和表２可以看出：

（：１）ＶＯＣｓＬＦＢＰ所采水样ＶＯＣｓ浓度最低，

／为３．潜水泵所采水样ＶＯ为３ｍＬ，Ｃｓ浓度最高，ｇ／小提桶与之相近，两种取样器与Ｌ４．９ｍＬ，ＦＢＰｇ

相比相对误差分别为４与Ｌ８％和４３％；ＦＢＰ所采水样ＶＯ相对误差仅为Ｃｓ浓度最接近的为惯性泵，从所采水样ＶＯ１６％，Ｃｓ浓度分析，ＬＦＢＰ与惯性泵相近，小提桶和潜水泵所采水样ＶＯＣｓ浓度偏大。（：２）ＳＶＯＣｓＬＦＢＰ所采水样ＳＶＯＣｓ浓度最

／低，为２小提桶所采水样Ｓ４９μＬ，ＶＯＣｓ浓度最ｇ／为７相对误差达到２潜水泵和惯高，５６μＬ，０５％，ｇ

相对误差分别性泵所采水样ＳＶＯＣｓ浓度也偏高，为１所选３种取样器在测试Ｓ７５％和７０％；ＶＯＣｓ浓度时的结果较ＬＦＢＰ偏差明显。

（）３ＢＴＥＸ：ＬＦＢＰ所采水样ＢＴＥＸ浓度最低，

／为２．惯性泵所采水样Ｂ８ｍＬ，ＴＥＸ浓度与之接ｇ

ＳＶＯＣｓ　ＬＦＢＰ

ＰＡＨｓ　ＬＦＢＰ

ＴＰＨ　ＬＦＢＰ

注：污染物黑体表示该污染物对取样器（方法）要求较高。

由表３可以看出：利用惯性泵所采水样，ＶＯＣｓ，和Ｂ利用小提桶和潜水泵ＴＥＸ浓度非常接近ＬＦＢＰ所采水样与ＬＦＢＰ相比，ＶＯＣｓ和ＢＴＥＸ相对误差分因此惯性泵、潜水泵和小提桶都别低于５０％和４０％，相对适宜针对Ｖ惯性ＯＣｓ和ＢＴＥＸ采集地下水样；

泵、潜水泵和小提桶所采水样与ＬＦＢＰ相比，ＳＶＯＣｓ

第２期　　　　　　章爱卫等：石油类污染的地下水取样方法对比　　

　１１３

和Ｐ相对误差至少大于７因此ＡＨｓ浓度都偏大，０％，惯性泵，潜水泵和小提桶都不适宜针对ＳＶＯＣｓ和惯性泵和潜水泵所采水样与ＰＡＨｓ采集地下水样；而小提桶所采ＬＦＢＰ相比，ＴＰＨ相对误差小于４０％，

因此小提桶不适水样ＴＰＨ相对误差超过了１７０％，宜针对ＴＰＨ采集地下水样。

４．３　污染物浓度差异及取样器不适宜性原因分析

英国国际标准指出井孔中浮油厚度一般比含水

２０］

，层中浮油厚度大得多［这是因为石油类污染物在

５　结　论

（）与技术要求较高的Ｌ针１ＦＢＰ取样器相比，

小提桶、惯对ＶＯＣｓ和ＢＴＥＸ进行地下水采样时，性泵、潜水泵３种取样器都相对适宜，其中惯性泵所采水样ＶＯＣｓ和ＢＴＥＸ浓度与ＬＦＢＰ取样器非常

相近；针对Ｓ仅适ＶＯＣｓ和ＰＡＨｓ采集地下水样时，宜采用Ｌ针对ＴＦＢＰ取样方法；ＰＨ采集地下水样

惯性泵和潜水泵较适宜，小提桶不适宜。因此，时，

进行石油类地下水污染的水样采集时，应优先选择其次为小提桶。ＬＦＢＰ采样器，

）取样器自身结构和原理的差异，（造成小提２桶所采水样直接来自于富集污染物的表层水体；潜水泵抽水速度大、水位降低量大，所采水样混合了大量表层水；惯性泵体积小、扰动性小及抽水位置，造成所采水样主体来自于新鲜释水。

（）低流速取样方法的本质是保证水样来自于３

地层新鲜释水且防止水样与周围水体混合。若条件允许也可采用其他取样器代替文中的ＬＦＢＰ取样泵，如本文中的潜水泵若流量足够小即可实现低流速取样。另外，惯性泵类取样器也可用其他取样器如可采用体积小、扰动性小、主要采集筛管处替代，

水体的贝勒管、小体积定深取样器等代替。参考文献：

［］钱家忠，吴剑锋，朱学愚．地下水资源评价与管理数学模型的研１

］（）：究进展［科学通报，Ｊ．２００１，４６２９９－１０５．

［］郑继天，］王建增．国外地下水污染调查取样技术综述［勘察科２Ｊ．

（）：学技术，２００５６２０－２３

［］郑继天，王建增，冉德发．地下水采样技术研究［重金属污染３Ａ］．

监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集［青岛：中华环Ｃ］．保联合会能源环境专业委员会，２００９：１３４－１３９．

［］李春江，］陈式．论地下水水质监测中的布点与采样［水文地质４Ｊ．

（）：工程地质，１９９８２４９－５０．

［］姚伟静．高效除油微生物菌株的筛选及表面活性剂增强生物降５

解石油烃的研究［重庆：重庆大学，Ｄ］．２００７．

［］刘文元，涂国荣，党海军，等．地下水定深取样技术研究［中６Ａ］．

——中国核学会２国核科学技术进展报告—００９年学术年会论文集［北京：中国核学会，Ｃ］．２００９：１１１－１１５．

［］Ｍ，，７ｃＣａｒｔｈＪ．Ｆ．Ｊ．Ｍ．Ｚａｃｈａｒａ．Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｔｒａｎｓｏｒｔｏｆｃｏｎｔａｍｉ　　　－ｙｐ

［］，（）：ｎａｎｔｓＪ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．１９８９，２３５４９６－５０２．［］刘景涛，］孙继朝，王金翠，等．浅层地下水定深取样器的研制［８Ｊ．

（）：环境监测管理与技术，２００８，２０５５６－５８．

［］郑继天，］王建增，汪敏．探矿工９ＦＦＳＪ．－Ａ型地下水定深取样器［

，（）：岩土钻掘工程）程（２００８３１８－１９．

［］郑继天，叶成明，王建增，等．地下水污染调查惯性取样泵的设计１０

［］，（）：探矿工程（岩土钻掘工程）Ｊ．２０１０，３７９３７－３９．

由于土壤吸附及阻力作用等抑制石油含水层中时，

污染物在含水层中与水相分离，当新鲜的含油地下吸附及阻力作用消失，石油类污水进入监测井中后，

染物从水相中分离并脱离筛管区域。而本试验场地，石油类地下水污染以轻质石油污染物为主，仅含有少量的重质石油成分，因此大量污染物上升并富集于表层水体。

前已述之，ＬＦＢＰ所采水样为地层的新鲜释水，水样未被扰动，未与其他水体混合，其包含了地层中最能反映地下水污染的实际状所有的污染物种类，

况，但由于混合富集污染物表层水的比例为零，水样中各污染物浓度反而最低。

小提桶取样时水样来自于富含污染物表层水体，总体上而言，小提桶所采水样污染物浓度要高于其他几种取样器。但小提桶不适宜针对ＳＶＯＣｓ和这是因为在本研究场地ＰＡＨｓ采集地下水样，

ＰＡＨｓ在ＳＶＯＣｓ中的比例较大，ＳＶＯＣｓ的挥发性较差，小提桶的扰动不会导致Ｓ加ＶＯＣｓ大量挥发；多环芳烃吸附在固体颗之小提桶取样时水样浑浊，粒物上的能力较强

［１９］

。以上原因导致小提桶所采

水样中ＳＶＯＣｓ和ＰＡＨｓ的浓度偏高。此外，ＴＰＨ包含了Ｃ其浓度远６～Ｃ３６所有检出的烃类有机物，大于ＶＯＣｓ和ＳＶＯＣｓ的浓度，ＴＰＨ表现出来的总体性质为不溶于水且密度小于水，掩盖了部分物质的挥发性和吸附性，并且水样大部分来自于表层水造成Ｔ因此小提桶也不适宜针体，ＰＨ的浓度偏高，对ＴＰＨ采集地下水样。

潜水泵取样时水样混入了大量污染物较为富集惯性泵水样主体为新鲜地层释水，混入的表层水体，

少量表层水体，因此潜水泵所采水样污染物浓度更、、大，这表现在ＶＯＣｓＳＶＯＣｓＢＴＥＸ和ＴＰＨ的浓度上。但潜水泵和惯性泵不适宜针对ＳＶＯＣｓ和其原因是潜水泵和惯性泵所ＰＡＨｓ采集地下水样，采水样浑浊，水中固体颗粒物对ＰＡＨｓ的吸附性较造成所采水样中Ｓ强，ＶＯＣｓ和ＰＡＨｓ浓度偏高。

（下转第１２０页）

１卷　　　　　　　　　　　　　　　　　安全与环境工程　　　　　　　　　　　　　　第２１２０

放因子法能够国际通用必然有其可借鉴之处，只是排放因子数据因地而异，同时此法的准确应用还需要较为精准的燃料计量体系作支撑，因此建议企业借鉴这种计算方法，但又不要完全照搬，最好的方法获得适用于不同企业、不同设备、是利用现场监测，

不同燃料的排放因子数据。

燃料（燃煤）不仅要做好工业分析，同时要做好元素分析，以方便相关部门采用质量平衡法对设备ＧＨＧ排放量进行计算。参考文献：

［］政府间气候变化专门委员会（国家温室气体清单指南１ＩＰＣＣ）．

［］Ｓ．２００６．

［］（２ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＩＳＯ）．ＩＳＯ１４０６４　　　　－ｇ

１：２００６　ＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓｅｓ－Ｐａｒｔ１：Ｓｅｃｉｉｃａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｇｕｉｄ－　　ｐｆ

４　结论与建议

本文通过实地监测某企业固定排放源烟道，在获得了监测烟道烟气参数数据后，分别采用ＩＰＣＣ排放因子法、质量平衡法、时间比法、负荷法和热值分配法监测当天和监测全几种方法计算了设备监测时间段、

年ＧＨＧ排放量。计算结果显示：对本次监测设备采用Ｉ监测时间段和监测当天计算ＰＣＣ排放因子法时，

结果偏低，建议有条件的企业采用现场监测法计算设备ＧＨＧ排放量，尤其在企业计量设备数据准确的前提下，但ＩＩＰＣＣ排放因子法的适用性值得借鉴；ＰＣＣ提供的燃料排放因子为一个范围值，为了准确获得企对燃烧复合燃料的设备，建议采用业ＧＨＧ排放量，

热值分配法，通过实地监测获得监测时间段内不同燃随着国料排放因子并用于拓展到更长时间段。此外，在无条件做现场监家对ＧＨＧ的管控要求日趋严格，

测的企业，为了准确计算ＧＨＧ排放数据，建议企业一方面要做好企业计量设备的检定工作，同时对固体

ｏｒａｎｃｅａｔｔｈｅＯｒａｎｉｚａｔｉｏｎ　ＬｅｖｅｌＱｕａｎｔｉｉｃａｔｉｏｎａｎｄ　Ｒｅｏｒ－　　　　　　ｆｇｆｐｔｉｎｏＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓＥｍｉｓｓｉｏｎｓａｎｄ　Ｒｅｍｏｖａｌｓ［Ｓ］．Ｓｗｉｔｚｅｒ　　　－ｇｆ　　

：／ｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｔｔｅｅＩＳＯＴＣ２０７，２００６．　　　

［］（３ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＩＳＯ）．ＩＳＯ１４０６４－　　　　ｇ

２：２００６　ＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓｅｓ－Ｐａｒｔ２：Ｓｅｃｉｉｃａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｇｕｉｄ－　　ｐｆ

ａｎｃｅａｔｔｈｅＰｒｏｅｃｔＬｅｖｅｌｏｒＱｕａｎｔｉｉｃａｔｉｏｎ，Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎａｎｄ　　　　　　ｊｆｆｇ　ＲｅｏｒｔｉｎｏＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓＥｍｉｓｓｉｏｎｓＲｅｄｕｃｔｉｏｎｓｏｒＲｅｍｏｖａｌ　　　　　ｐｇｆ　　

：／Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ［Ｓ］．ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｉｔｔｅｅＩＳＯＴＣ　　２０７，２００６．

［］政府间气候变化专门委员会（联合国气候变化框架公约４ＩＰＣＣ）．

《［］京都议定书》Ｓ．１９９８．

［］Ｇ／５ＢＴ１６１５７—１９９６　固定污染源排气中颗粒物测定与气态污　

］染物采样方法［Ｓ．

［］ＨＧ／］６Ｔ３９７—２００７　固定源废气监测技术规范［Ｓ．　

［］中国国家发展和改革委员会．省级温室气体清单编制指南［７Ｓ］．

２０１２．

［］Ｇ］８Ｂ５７５１—１９８６　中国煤炭分类［Ｓ．　

［］环境保护部办公厅．关于印发国控污染源排放口污染物排放量９

／（：／／计算方法的通知［ＥＢＯＬ］．２０１１０２１１）．ｈｔｔｗｗｗ．ｚｈｂ．－－ｐ／／／／／＿ｈｂｂｂｔ２０１１０２ｔ２０１１０２１１２００５４７．ｈｔｍ．ｏｖ．ｃｎｋｍｌｇｇｇ

檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵

（上接第１１３页）

［］，，，１１ＳｃｈａｌｌａＲ．Ｗ．Ｄ．ＷｅｂｂｅｒＲ．Ｍ．Ｓｍｉｔｈ．ＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏＳａｍｌｉｎ　ｆ　ｐｇ

［］，，ｒｏｕｎｄ１７ＰｏｗｅｌｌＲ．Ｗ．Ｒ．Ｗ．Ｐｕｌｓ．Ｐａｓｓｉｖｅｓａｍｌｉｎｏｆｗａｔｅｒ　　　ｇｐｇ　

：ｕｒｉｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｗｅｌｌｓｗｉｔｈｏｕｔＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌｗｅｌｌｃｈｅｍｉｓｔｒａｎｄ　　　　ｐｇｇｇｙ　　［］ｔｒａｃｅｒｄｉｓａｅａｒａｎｃｅＪ．ＪｏｕｒｎａｌｏＣｏｎｔａｍｉｎａｎｔ　Ｈｄｒｏｌｏ　　ｐｐｆ　ｙｇｙ，１９９３，１２：５１－７７

［］，，１８ＧｒｅａｃｅｎＪ．Ｋ．Ｓｉｌｖｉａ．Ａｃｏｍａｒｉｓｏｎｏｆｌｏｗｆｌｏｗｖ．ｓ．ｈｉｈｆｌｏｗ　　　　　　ｐｇ

ｓａｍｌｉｎｍｅｔｈｏｄｏｌｏｉｅｓｏｎａｔｅｒｍｅｔａｌｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｒｏｕｎｄ　　－ｗ　　ｐｇｇｇ　［Ａ］．Ｉｎ：ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｔｈｅＥｉｈｔｈ　ＮａｔｉｏｎａｌＯｕｔｄｏｏｒ　Ａｃｔｉｏｎ　　　ｇｆｇ　

ＰｕｍｓＵｓｅｄ　ｏｒＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎａｔｔｈｅ　Ｈａｎｏｒｄ　Ｓｉｔｅ　　　ｐｆｇｆ　

［，Ｒ］．Ｕ．Ｓ．ＤｅａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｅｒ２００１．　　ｐｇｙ

［］郑继天，冉德发，叶成明，等．地方病区监测井建造及取样技术１２

［］（）：中国地质，Ｊ．２０１０，３７３８３５－８３９．

［］，，／／１３ＰｕｌｓＲ．Ｗ．Ｊ．Ｍ．Ｂａｒｃｅｌｏｎａ．ＥＰＡ５４０Ｓ９５５０４．Ｌｏｗ－Ｆｌｏｗ－－

（ＭｉｎｉｍａｌＤｒａｗｄｏｗｎ）Ｇｒｏｕｎｄ　ＷａｔｅｒＳａｍｌｉｎＰｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　　ｐｇ　［］Ｓ．ＷａｓｈｉｎｔｏｎＤＣ：ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　　　　ｇ，Ａｅｎｃ１９９５．ｇｙ

［］，，１４ＲｏｂｂｉｎｓＧ．Ａ．Ｊ．Ｍ．Ｍａｒｔｉｎａｄｅｎ．Ｍａｓｓｂａｌａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ－Ｈ　　ｙ

，ｏｆｕｒｉｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｗｅｌｌＰａｒｔ１．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓａｎｄｉｍ－　　　　　　ｇｐｇｇ　，ｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｒｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｓａｍｌｉｎＪ］．Ｃｏｎｔａｉｎ．Ｈｄｒｏｌ．　　　ｐｐｐｇ［ｙ１９９１，８：２０３－２２４．

［］，，，１５ＫｅａｒｌＰ．Ｍ．Ｎ．Ｅ．ＫｏｒｔｅＴ．Ａ．Ｃｒｏｎｋ．Ｓｕｅｓｔｅｄｍｏｄｉｆｃａｔｉｏｎｓ　ｇｇｙ

ｔｏｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓａｍｌｉｎｒｏｃｅｄｕｒｅｓｂａｓｅｄｏｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｆｒｏｍ　　　　　　ｇｐｇｐ　］ｃｏｌｌｏｉｄａｌｂｏｒｅｓｃｏｅ［Ｊ．Ｇｒｏｕｎｄ－ｗａｔｅｒ　ＭｏｎｉｔｏｒｉｎＲｅｖｉｅｗ，ｔｈｅ　　ｐｇ　１９９２，１２：１５５－１６１．

［］，，，，１６ＫｅａｒｌＰ．Ｍ．Ｎ．Ｅ．ＫｏｒｔｅＭ．Ｓｔｉｔｅｓｅｔａｌ．Ｆｉｅｌｄｃｏｍａｒｉｓｏｎｏｆ　　　ｐ

ｍｉｃｒｏｕｒｉｎｖ．ｓ．ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓａｍｌｉｎＪ］．　　　ｐｇｇｇｐｇ［　（）：Ｇｒｏｕｎｄ－ｗａｔｅｒ　ＭｏｎｉｔｏｒｉｎＲｅｖｉｅｗ，１９９４，１４４１８３－１９０．ｇ　

ａｎｄ　Ｅｘｏｓｉｔｉｏｎ［Ｃ］．Ｔｈｅ　ＮａｔｉｏｎａｌＧｒｏｕｎｄ　ＷａｔｅｒＣｏｎｅｒｅｎｃｅ　　ｐｆＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，１９９４：３４５－３５３．

［］，，，，１９ＭａｃＦａｒｌａｎｅＩ．Ｄ．Ｊ．Ｌ．ＫｏｃｏｒｎｉｋＦ．Ｔ．Ｂａｒｒａｎｃｏｅｔａｌ．ＴｈｅＡ　　－ｐ

［ｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｌｏｗｕｍｉｎａｔａｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄａｓｌａｎｔＡ］．Ｉｎ：　　　　　　－ｐｐｐｇｇｐ　

Ｇｒｏｕｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎａｎｄ　Ｇｅｏｈｓｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄｓ［Ｃ］．Ｌａｓｇｐｙ　

：，ＶｅａｓＷａｔｅｒＷｅｌｌＪｏｕｒｎａｌＰｕｂｌｉｓｈｉｎＣｏｍａｎ１９９２：４１３－　　　ｇｇｐｙ　４２７．

［］２０ＩｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌＯｒａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ（ＩＳＯ）．ＩＳＯ５６６７　　　　－ｇ

１１—２００９　ＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔａｍｌｉｎａｒｔ１１：Ｇｕｉｄａｎｃｅｏｎ　　　ｙ—Ｓｐｇ—Ｐ：ＳａｍｌｉｎｏＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓ［Ｓ］．ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒ　－ｐｇｆ　　，ｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ２００９．ａｎｉｚａｔｉｏｎ　　ｇ

，通讯作者：蔡五田（男，教授级高工，主要从事地下水与土壤１９６２—）：污染调查与防控方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌｃａｉｗｕｔｉａｎａｈｏｏ．ｃｏｍ＠ｙ