描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030644435
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 污染场地 1
1.2 我国污染场地管理的制度框架 2
1.3 蒸气入侵 8
1.4 蒸气入侵的实际案例 10
1.5 世界各国有关蒸气入侵管理的制度框架 19
参考文献 27
第2章 蒸气入侵的基本原理 29
2.1 基本概念及本章内容介绍 29
2.2 VOCs从污染源的释放及三相平衡 32
2.3 VOCs在包气带中的迁移 36
2.4 VOCs在包气带中的吸附-解析 42
2.5 VOCs的生物降解 44
2.6 VOCs的非生物化学降解 50
2.7 污染物进入室内的机制 54
2.8 优先传质通道 57
2.9 其他特殊的情形 61
2.10 VOCs浓度分布的时间和空间异质性 63
参考文献 71
第3章 污染场地VOCs检测方法 78
3.1 便携式VOCs检测仪 78
3.2 便携式GC和便携式GC-MS 84
3.3 气体VOCs的吸附管采样 87
3.4 气体VOCs的罐采样和气袋采样 98
3.5 顶空分析法 110
3.6 吹扫捕集分析法 116
参考文献 121
第4章 污染场地VOCs采样方法 123
4.1 土壤气的分类 123
4.2 室外土壤气采样 126
4.3 底板下土壤气 149
4.4 室内空气 151
4.5 室外空气 156
4.6 地下水 156
4.7 土壤 165
参考文献 175
第5章 VOCs场地调查新方法 178
5.1 单体稳定同位素技术 178
5.2 分子指纹技术 182
5.3 被动采样技术 184
5.4 室内气压人工调控技术 192
5.5 便携式GC-MS现场监测 198
5.6 底板下土壤气大体积采样 199
5.7 通量箱监测 201
5.8 示踪剂的应用 205
参考文献 207
第6章 蒸气入侵数学模型 210
6.1 基本概念及本章内容介绍 210
6.2 蒸气入侵模型的研究历史 211
6.3 蒸气入侵的主要计算步骤和核心数学公式 213
6.4 代表性模型介绍 222
6.5 数学模型的误差 241
6.6 数学模型的校对和验证 243
6.7 蒸气模型的用途 245
参考文献 246
第7章 蒸气入侵初步筛查 251
7.1 蒸气入侵场地调查评估与管理流程概述 251
7.2 场地概念模型 253
7.3 场地调查手段 255
7.4 初步筛查具体步骤 256
7.5 石油蒸气入侵的初步筛查 267
参考文献 272
第8章 蒸气入侵详细调查 275
8.1 概述 275
8.2 详查步骤一：制定调查计划 276
8.3 详查步骤二：确定调查内容 280
8.4 详查步骤三：实施调查 287
8.5 详查步骤四：数据分析 288
8.6 详查步骤五：判断是否需要额外调查 295
8.7 详查步骤六：做出调查评估的结论 296
参考文献 296
第9章 蒸气入侵风险评估 299
9.1 对各证据一致性的评估 299
9.2 判断蒸气入侵暴露途径是否完整 301
9.3 人体健康风险评估 303
参考文献 305
第10章 蒸气入侵风险处置技术 306
10.1 污染修复 306
10.2 制度控制 307
10.3 常见的风险管控方法 308
10.4 VOCs沿管道侵入室内的风险管控方法 318
10.5 风险管控系统运行效果的影响因素 319
10.6 风险管控系统的设计和施工 322
10.7 风险管控系统的运行效果的评价指标 323
10.8 风险管控系统的运行维护和监测 326
10.9 风险管控系统的关闭 328
参考文献 328
第11章 总结与展望 330
11.1 本书的核心观点概述 330
11.2 现存的理论短板 333
11.3 现存的技术短板 335
11.4 在借鉴国外先进经验时应注意的问题 336
11.5 构建适应我国国情的多证据层次化蒸气入侵调查评估技术体系 336
11.6 构建以风险管控为核心的蒸气入侵风险处置技术体系 338
参考文献 339
附录1 常见挥发性有机物VOCs、半挥发性有机物SVOCs的理化性质 340
附录2 正构烷烃的熔点和沸点 350
附录3 气体单位换算 351
附录4 不同地下水温度下亨利常数的校正 352
附录5 气体常数不同单位的取值 353
挥发性有机物（VOCs）是污染场地中最常见的一类污染物，近年来我国发生的多起污染地块群体性事件均与VOCs呼吸暴露引起的健康危害密切相关。VOCs通过入侵室内空气产生人体暴露这一途径在几十年前就被认识到，但是蒸气入侵之前并未引起业界足够的关注。直到20世纪90年代末，美国科罗拉多州丹佛市的Redfield场地首次发现了大规模的蒸气入侵问题，被污染的地下水中的1,1-二氯乙烯（1,1-DCE）和三氯乙烯（TCE）通过土壤包气带侵入污染羽上方的300多栋建筑，该事件拉开了蒸气入侵风险管理的序幕。在那之后，越来越多的污染场地中都发现了蒸气入侵问题。2018年9月，美国环保署（USEPA）第一次仅因为蒸气入侵风险而将两个地块增补进入联邦政府的超级基金场地名单（密西西比州Rockwell International Wheel & Trim场地和得克萨斯州Delfasco Forge场地）。
由于蒸气入侵的危害逐渐被认知，专门针对蒸气入侵的调查评估已经成为VOCs污染场地调查评估的重要内容。经过20年的科学研究和调查实践，以美国为代表的发达国家在蒸气入侵调查评估和风险管控方面取得了丰硕的科研成果，开发了种类繁多调查技术，积累了大量的实践经验。我国应利用好这些知识资源，利用好我国的“后发优势”，大力度地吸收国外的先进经验，在此基础上结合我国国情进行“再创新”。我国在场地修复领域起步较晚，国内大部分场地调查和修复专家听说过蒸气入侵，对具体的概念有一定了解，但对其详细的机理、调查评估方法、风险管控技术了解很少。在这方面，我国出版的图书资料非常少，技术指南和规范标准也非常欠缺。为推动我国污染场地修复事业的发展，有必要对蒸气入侵调查评估和风险管控的原理和方法进行系统深入的介绍。
本书围绕VOCs蒸气入侵这一主题，分成五部分展开论述。第一部分介绍了蒸气入侵的基本原理和基本过程（第1～2章）。第二部分介绍了蒸气入侵调查评估方法，包括：传统的VOCs场地调查技术、新兴的VOCs场地调查技术、数学模型（第3～6章）。第三部分介绍了国外的蒸气入侵调查工作流程，包括初步筛查、详细调查、风险评估（第7～9章）。第四部分介绍了蒸气入侵的风险管控技术与设备（第10章）。第五部分系统梳理了发达国家在蒸气入侵场地管理方面的成功经验和失败教训，总结了我国面临的“理论短板”和“技术短板”，在此基础上提出了构建适应中国国情的“VOCs污染场地多证据层次化风险评估技术体系”以及“以风险管控为核心的蒸气入侵风险处置技术体系”的构想（第11章）。
我长期聚焦于污染场地风险评估与修复方面的研究，在北京大学学习期间在卢晓霞教授的指导下参与了我国首个污染场地大型研究示范项目“北京焦化厂修复示范工程”。在美国Rice University留学期间，在美国工程院院士Pedro Alavarez教授指导下围绕石油污染含水层生物修复和自然衰减以及石油类VOCs在包气带的迁移转化以及蒸气入侵进行了系统和深入的研究，回国后在国家自然科学基金、校青年拔尖人才等项目的支持下在蒸气入侵的实验监测和数学模型模拟方面取得了一些成绩，相关成果在Environmental Science & Technology等环境领域高水平期刊上发表。
本书在撰写过程中得到了北京市环科院姜林院长、夏天翔副院长、钟茂生研究员、张丹研究员和李慧颖研究员，中国科学院南京土壤研究所尧一骏研究员，美国雪佛龙石油公司罗虹博士，美国壳牌石油公司Matthew Lahvis博士和George DeVaull博士，北京大学王喜龙教授、徐福留教授和卢晓霞教授，南开大学陈威教授，吉林大学刘娜教授，南京大学瞿晓磊教授，美国环保署John Wilson博士、佛蒙特州环保署Richard Spiese、密歇根州环保署Matthew Williams、亚利桑那州立大学郭渊明博士等专家学者的大力支持，他们不仅为本书的撰写提供了很多资料和指导，还在科研道路上给予作者很多关心、帮助和支持！另外，还要感谢本人的研究生导师Pedro Alavarez院士以及本科生导师卢晓霞教授多年的培养和指导，是他们为作者打开了污染场地修复领域的大门。本书很多高质量的插图和表格是由本人的研究生廖高明、冯玉琳、孙悦三位同学协助完成的，另外，谷春云、杨欣、马耀等同学还参与了文本的校对，在此一并感谢。作者的科研和求学之路离不开家人一如既往的支持和不求回报的付出，他们的关心、理解、包容和鼓励是作者在科研道路上不断取得进步的最大动力！
本书的研究内容和写作得到了国家自然科学基金（21878332、21407180）、北京市科技新星人才计划（Z181100006218088）、中石油科技创新基金（2018D-5007-0607）、石油石化污染物控制与处理国家重点实验室开放课题（PPC2019019）、石油石化污染物控制与处理国家重点实验室自主课题、中国石油大学青年拔尖人才基金（2462014YJRC016）、中国石油大学双一流学科平台建设项目、中国石油大学双一流学科建设青年创新团队（2462018BJC003）、中国石油大学协同创新学科建设项目（攀登计划）（CXPT3-1）、中国石油大学重质油国家重点实验室自主课题等项目的资助。
本书适合给从事污染场地修复治理的政府管理者、科研人员、调查评估工程师、修复工程师、分析检测人员参考。希望读者能从这本书中获取到有价值的信息，希望本书能够为我国污染场地修复事业的蓬勃发展贡献力量。由于作者的学识和水平有限，书中不足之处在所难免，敬请批评指正。
蒸气入侵场地调查是指通过资料收集、现场踏勘、现场采样监测、人员访谈等多种调查方法，对VOCs在地下环境中的迁移、转化、归趋以及侵入室内空气并最终产生人体暴露的全过程进行全面的调查。蒸气入侵场地风险评估是指在场地调查的基础上，分析目标场地中地下污染物通过蒸气入侵对地表建筑物内居民产生人体暴露，评估目标污染物通过蒸气入侵途径对人体健康产生的致癌风险或危害水平。
Johnson and Ettinger 模型是目前知名度最高、使用最广的蒸气入侵模型，美国环保署2002年发布的《蒸气入侵场地风险评估技术导则（草稿）》和2015年发布的《蒸气入侵场地风险评估技术导则（正式稿）》中均使用Johnson and Ettinger模型作为美国环保署指定的风险筛查模型（USEPA，2002；2015a）。加拿大等其他国家也使用该模型作为蒸气入侵评估工具。由于其广泛的应用，该模型经过了相对较多的研究和审查，已有多篇论文针对该模型的使用方法和局限性进行了深入的探讨。Johnson and Ettinger 模型属于一维解析模型，基于一维垂直方向上的质量守恒构建。
评论
还没有评论。