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滇西北断裂带土壤气地球化学特征及对断层活动性的启示

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地震地质 2022年第2期44卷 428-447页

作者：王博周永胜钟骏胡小静张翔周青云李旭茂中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震台网中心北京100045 云南省地震局昆明650224

在滇西北地区多条断层进行了跨断层土壤气Rn、H_(2)、CO_(2)的浓度测量。测量结果表明,同一测点断层土壤气浓度随时间没有发生变化,不同断层的土壤气Rn和H_(2)浓度和分布特征差异较大,两者浓度范围分别为6.18~168.32kBq/m^(3)、7.72~429... 详细信息

在滇西北地区多条断层进行了跨断层土壤气Rn、H_(2)、CO_(2)的浓度测量。测量结果表明,同一测点断层土壤气浓度随时间没有发生变化,不同断层的土壤气Rn和H_(2)浓度和分布特征差异较大,两者浓度范围分别为6.18~168.32kBq/m^(3)、7.72~429ppm。红河断裂带北段较其他断裂,气体逸出浓度较高,显示断层活动性较强。红河断裂带北段和鹤庆-洱源断裂上不同测线的气体浓度差别较大,显示断裂的分段性明显。土壤氢在断层(尤其是正断层和走滑断层)出露处的浓度一般都较高,显示了氢气在揭露断层方面具有较好的指示意义,土壤氡的气体浓度分布特点在分析断层运动特征方面具有较好的指示性。

关键词：滇西北土壤气断层活动地球化学特征

土壤气监测在污染地块调查评估中的优势、局限及解决思路

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环境工程学报 2021年第8期15卷 2531-2535页

作者：马杰中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油国家重点实验室北京102249

目前,我国污染地块调查评估以土壤监测为主,辅以地下水监测。这套方法对于挥发性有机物(VOCs)的特殊性考虑不足,可能出现遗漏污染区域的可能性。与土壤监测相比,土壤气监测在VOCs污染地块调查评估中具有可捕捉VOCs污染区域的能力更强,... 详细信息

目前,我国污染地块调查评估以土壤监测为主,辅以地下水监测。这套方法对于挥发性有机物(VOCs)的特殊性考虑不足,可能出现遗漏污染区域的可能性。与土壤监测相比,土壤气监测在VOCs污染地块调查评估中具有可捕捉VOCs污染区域的能力更强,能更准确反映VOCs的气态扩散迁移过程和呼吸暴露风险,以及长期监测成本较低等优势,故有必要将土壤气监测作为VOCs污染地块调查评估的常规工作内容。针对土壤气监测在国内推广应用中仍受到缺乏土壤气采样技术规范、分析检测标准方法、土壤气环境质量标准或风险筛选值及相应的数据分析方法等问题的局限,提出相应的解决思路以供参考。

关键词：污染场地地块调查风险评估土壤气挥发性有机物土壤地下水

氯代烃污染场地原位热脱附降温阶段土壤气相污染富集与分布特征

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环境科学研究 2022年第5期35卷 1159-1168页

作者：李慧颖王盼盼刘鹏李发生曹云者生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 北京建工环境修复股份有限公司北京100015

原位热脱附是近年来我国兴起和大规模应用的修复技术,为明确修复中不同介质污染物浓度水平,解决原位热脱附修复后全面效果评估问题,以某氯代烃污染场地原位热脱附修复工程为案例,采集修复加热周期结束进入降温阶段时土壤和土壤气体剖面... 详细信息

原位热脱附是近年来我国兴起和大规模应用的修复技术,为明确修复中不同介质污染物浓度水平,解决原位热脱附修复后全面效果评估问题,以某氯代烃污染场地原位热脱附修复工程为案例,采集修复加热周期结束进入降温阶段时土壤和土壤气体剖面样品进行检测分析,识别修复后期土壤和土壤气中目标污染物的浓度水平、空间分布特征以及影响因素,并提出对于原位热解吸修复后土壤修复效果评估和二次污染防控建议.结果表明:①案例场地土壤中氯代挥发性有机污染物仅1%痕量检出,所有样品均达到修复目标值.②土壤气中污染物有不同浓度检出,其中三氯乙烯最大浓度为2310μg/m^(3),有潜在健康风险.③低渗透层对气相污染物迁移具有阻滞作用,地表的水泥层下积聚了不同浓度的污染物.④三氯乙烯、四氯乙烯和顺式-1,2-二氯乙烯的沸点低,土壤有机碳分配系数(K_(OC))低,垂向迁移效率高,它们在土壤气中的浓度最大值均出现在顶层;六氯丁二烯相对沸点高,K_(OC)高,其浓度最大值出现在深层粉质黏土低渗透地层处.研究显示,原位热脱附技术对于土壤中高浓度氯代烃污染具有较好的去除效果,但是研究时段内土壤达到修复标准后土壤气中污染物仍有不同程度检出.因此,建议原位热脱附修复后,应同时对土壤和土壤气两种介质进行采样评估,同时加强原位热脱附区域低渗透层识别,优化气相抽提方案.

关键词：氯代烃原位热脱附土壤气多介质污染监测与评估

唐山地区土壤气Rn通量及其与地震活动的关系

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地震研究 2022年第2期45卷 241-248页

作者：路畅李营胡乐赵策刘兆飞邵俊杰陈志中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

使用2021年唐山地区196个测点的土壤气Rn通量数据,结合2010年测量得到的土壤气浓度数据,研究了唐山地区土壤气体Rn通量的地球化学特征及其控制因素。结果表明:(1)土壤气Rn通量范围为0.01~409.31 mBq/(m^(2)·s),平均值为40.58 mBq/(m^(2... 详细信息

使用2021年唐山地区196个测点的土壤气Rn通量数据,结合2010年测量得到的土壤气浓度数据,研究了唐山地区土壤气体Rn通量的地球化学特征及其控制因素。结果表明:(1)土壤气Rn通量范围为0.01~409.31 mBq/(m^(2)·s),平均值为40.58 mBq/(m^(2)·s),高值分布在断裂带或断裂带交汇位置;(2)唐山地区土壤气Rn浓度与通量高值空间分布有较好的一致性,在研究区北部,较低的b值与土壤气Rn通量的高值空间对应关系较好;(3)Rn通量测量受环境(地温、气温与海拔)影响较小,并与近期小震活动相关不明显;(4)土壤气Rn通量和浓度与b值的空间分布特征一致,Rn高通量与高浓度对应低b值,表明土壤气Rn脱气强度可能与活动断裂带的高渗透性以及高应力有关。

关键词：土壤气 Rn通量 Rn浓度 b值唐山地区

基于土壤气VOCs浓度的场地污染刻画及风险评估

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中国环境科学 2023年

作者：郝辰宇钟茂生姜林李吉鸿马琳汪洋北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室

我国导则目前推荐基于土壤VOCs浓度进行场地污染刻画与风险评估，但该方法存在较大不确定性.本文在某场地苯重点污染区布置了10个钻孔，按规范采集检测了63对土壤-土壤气样品，基于土壤和土壤气VOCs浓度分别刻画了场地污染并评估了风险... 详细信息

我国导则目前推荐基于土壤VOCs浓度进行场地污染刻画与风险评估，但该方法存在较大不确定性.本文在某场地苯重点污染区布置了10个钻孔，按规范采集检测了63对土壤-土壤气样品，基于土壤和土壤气VOCs浓度分别刻画了场地污染并评估了风险.结果显示，两种方法揭露的污染垂向分布特征基本一致，10个钻孔中采集的土壤气样品均存在一定程度超标，超土壤气筛选值1.242 mg/m3的样品比例35%，最大超标1000倍，但仅3个钻孔中采集的土壤样品存在超标，超土壤筛选值1 mg/kg的样品比例5%，最大超标30倍.可见，仅检测土壤样品可能低估场地中VOCs的污染范围和程度，在以砂土为主的场地尤为明显.采用线性分配模型基于土壤中苯检出浓度预测的健康风险较基于实测土壤气中苯浓度预测的风险总体高约1个数量级，因为“老化”、“锁定”等环境行为导致实际污染场地中VOCs在土壤固-液-气间的分配并不完全遵循瞬间平衡分配原理，线性平衡分配模型预测的土壤气浓度显著高于实测值.此外，不考虑苯系物这类易生物降解的VOCs在传输过程中的生物降解过程可导致场地实际健康风险被高估至少2个数量级，评估结论会发生本质的变化.因此，我国应尽快启动基于土壤气的VOCs场地调查与风险评估技术方法的系统研究及相关标准规范的制定，为场地环境管理提供科学支撑.

关键词：土壤气挥发性有机物污染刻画蒸气入侵风险

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鲜水河—小江断裂带土壤气地球化学特征

地震研究 2023年第1期46卷 1-12页

作者：刘峰立周晓成李营何苗天娇李静超董金元颜玉聪欧阳澍培姚炳宇王昱文曾召君陈曲菲罗志鑫吉庚凤中国地震局地震预测研究所高压物理与地震科技联合实验室北京100036 新疆维吾尔自治区消防救援总队乌鲁木齐市消防救援支队经济技术开发区大队新疆乌鲁木齐830009

在鲜水河—小江断裂带上布设10个测区,每个测区布设4条土壤气测量剖面,共640个测点,跨断层测量了土壤气CO_(2)、CH_(4)、H_(2)、Rn和Hg的浓度,分析了土壤气的空间分布特征及其成因,讨论了土壤气地球化学特征与断层活动的关系。结果表明,... 详细信息

在鲜水河—小江断裂带上布设10个测区,每个测区布设4条土壤气测量剖面,共640个测点,跨断层测量了土壤气CO_(2)、CH_(4)、H_(2)、Rn和Hg的浓度,分析了土壤气的空间分布特征及其成因,讨论了土壤气地球化学特征与断层活动的关系。结果表明,(1)鲜水河—小江断裂带土壤气CO_(2)、CH_(4)、H_(2)、Rn和Hg的平均浓度分别为0.4%、12.0 ppm、5.3 ppm、13.53 kBq/m^(3)、11.29 ng/m^(3);(2)鲜水河断裂炉霍段、安宁河断裂冕宁—西昌段和则木河断裂上高土壤气浓度值表明,历史大地震离逝时间越短、近期小震活动性越强、滑动速率越高的断层,其裂隙发育程度越高,从而导致土壤气浓度也越高;(3)鲜水河断裂雪门坎段和小江断裂北段低土壤气浓度值表明,历史强震离逝越久、现今地震活动性越弱、滑动速率低的断层,其裂隙发育程度越低,从而导致土壤气体浓度也越低。

关键词：土壤气地球化学地震鲜水河—小江断裂带

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瑞昌—武宁活动断裂带土壤气地球化学特征

地震研究 2022年第2期45卷 249-256页

作者：鲍志诚赵爱平吕坚肖健周红艳宁洪涛汤兰荣陈浩江西省地震局江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心江西南昌330013 江西省地震局江西南昌330026

对瑞昌—武宁断裂带瑞昌段进行了跨断层气体地球化学流动测量,测定了断裂带土壤气Rn和CO_(2)浓度,分析了该断裂带的气体地球化学特征,结合赣南地区b值讨论了断裂带气体分布特征与构造活动性的可能关系。结果显示:桂林桥、伍家畈土壤气Rn... 详细信息

对瑞昌—武宁断裂带瑞昌段进行了跨断层气体地球化学流动测量,测定了断裂带土壤气Rn和CO_(2)浓度,分析了该断裂带的气体地球化学特征,结合赣南地区b值讨论了断裂带气体分布特征与构造活动性的可能关系。结果显示:桂林桥、伍家畈土壤气Rn和CO_(2)浓度均表现出强正相关特征,说明断裂带Rn是基于CO_(2)载气运移至地表浅层。Rn和CO_(2)浓度峰值均出现在断裂带附近,桂林桥测线中部土壤气浓度明显高于两端,而伍家畈测线中部与两端浓度平均值相对接近,这种浓度空间释放特征的差异可能主要是震后断裂带愈合程度不一所致。两条测线土壤气Rn浓度水平较高,b值扫描发现研究区应力呈增强趋势,表明断裂带活动性较强,可能意示土壤气Rn浓度与断裂带的活动性有着密切的联系。

关键词：瑞昌—武宁断裂带土壤气释放特征气体来源

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土壤气中挥发性有机物被动采样技术研究进展

油气田环境保护 2023年第6期33卷 1-4,11页

作者：张钰萌吴倩柳津丁晓雯陈丽杰朱忠志华北电力大学环境科学与工程学院北京市102206 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司

土壤气样品的采集是污染场地调查中挥发性有机物(VOCs)检测和场地风险评估的关键,常用的土壤气采集分为主动式、被动式采样。文章主要介绍了被动式采样的基本原理和被动采样器吸附速率计算公式、采样器结构和常用的吸附剂类型,总结了土... 详细信息

土壤气样品的采集是污染场地调查中挥发性有机物(VOCs)检测和场地风险评估的关键,常用的土壤气采集分为主动式、被动式采样。文章主要介绍了被动式采样的基本原理和被动采样器吸附速率计算公式、采样器结构和常用的吸附剂类型,总结了土壤气中VOCs被动采样技术在国内外的应用研究进展及现场应用中存在的问题,对被动采样技术未来研究方向进行了展望。

关键词：土壤气 VOCs 被动采样技术吸附速率

污染场地土壤气中VOCs定量被动采样技术研究及应用

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环境科学研究 2017年第11期30卷 1746-1753页

作者：姜林赵莹钟茂生付全凯北京市环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037 污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037

污染场地中土壤气样品的采集是蒸气入侵风险评估的关键,目前最常用的主动土壤气采集技术包括真空苏玛罐和泵吸附管,其操作繁琐、成本高、易受多种因素影响、只能采集短时间的浓度.土壤气定量被动采样技术是一种新兴的采样技术,很好地克... 详细信息

污染场地中土壤气样品的采集是蒸气入侵风险评估的关键,目前最常用的主动土壤气采集技术包括真空苏玛罐和泵吸附管,其操作繁琐、成本高、易受多种因素影响、只能采集短时间的浓度.土壤气定量被动采样技术是一种新兴的采样技术,很好地克服了主动式采样存在的不足,是目前污染场地中土壤气调查的研究热点.通过总结现有研究,就定量被动采样技术的理论、被动采样器吸附剂和外壳材料的选择、被动采样器吸附速率的研究及定量被动采样在污染场地中的应用进行论述.综合研究发现,只要严格控制吸附速率,被动采样能够提供准确的定量土壤气浓度测量;采样器结构的设计、外壳材料的选择能够有效控制吸附速率;吸附速率受环境因素和土壤性质的影响,场地校正是获得准确结果的有效途径.我国在土壤气采样领域的研究刚刚起步,建议:加大高效、广谱型或混合型吸附材料及相应测试方法和设备的研发;加强吸附速率的影响因子及场地校准方法的研究;加强土壤钻孔内土壤气的补给速率的模型和场地实测研究;增加不同种采样器的现场应用比较研究;进行适合我国国情的技术标准的研究与制订.

关键词：污染场地土壤气挥发性有机物被动采样