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專案中文名稱, 整治場址及離場處理場污染土壤總石油碳氫化合物快速篩檢方法效能評估 ... 及評估TPH濃度高低對RemScan檢測之影響,並比較與傳統分析方法數據之差異性。

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工作項目主要分為兩個部分:實驗室測試及污染場址測試,實驗室測試首先針對一系列自行配置柴油污染土壤以RemScan進行污染土壤TPH分析,其TPH濃度範圍介於1060至52800mg/kg,此一系列柴油污染土壤對應RemScan分析測值之相關係數為R2=0.9696,顯示不同濃度梯度之柴油污染土壤與RemScanTPH測值具高相關性。

並將此一系列柴油污染土壤其檢測結果以GC/MS進行TPH分析,其TPH濃度介於770至59066mg/kg,此一系列柴油污染土壤對應GC/MSTPH分析之相關係數為R2=0.9930,顯示不同濃度梯度之柴油污染土壤與TPH測值具極高相關性。

在比對此一系列柴油污染土壤濃度測值時,可以發現在污染土壤TPH濃度小於10000mg/kg時,RemScan數值較傳統TPH分析方法為高,但在污染土壤TPH濃度大於10000mg/kg時,RemScan數值則較傳統TPH分析方法為低。

為探討不同污染土壤其污染時間長短對偵測之影響,因此以RemScan檢測新近石化污染土壤及受長期風化作用之石化污染土壤,測試不同污染年代的石化污染土壤,及評估TPH濃度高低對RemScan檢測之影響,並比較與傳統分析方法數據之差異性。

在本研究中RemScan測值與GC/MS分析測值準確度以相對誤差來表示,在檢測8個樣品中有6個樣品得其測值,其兩種方法相對誤差介於3.37-20.4%。

污染場址測試選擇不同油品污染之場址,進行RemScan現場測試工作,並比較與傳統TPH分析方法數據之差異性,了解儀器偵測濃度線性範圍。

針對污染場址中污染土壤樣品源自不同油品(如汽油加柴油、柴油加潤滑油),挑選三個石化污染場址土壤樣品進行試驗,發現二處石化污染場址RemScan之測值均高於GC/MS分析。

針對土壤樣品前處理發現土壤樣品以60C烘乾及自然風乾前處理所得之RemScan測值較接近,但自然風乾前處理需時72小時之等待時間,可能不符合現場及即時性之需求,因此若含水率過高之樣品將建議使用40C或60C烘乾,但經烘乾或風乾後碳數範圍屬於前端之化合物則會溢散,故此儀器不適合分析含有汽油之樣品。

在污染場址測試並於南部某台塑加油站污染場址進行18個污染土壤樣品RemScan測定,部分樣品無測值,6個樣品之RemScan之TPHd所測讀值均高於GC/MS測值,RemScan之測值與GC/MS分析檢測數據的相對誤差屬可接受範圍,5個樣品之RemScan之TPHd所測讀值低於GC/MS測值。

在南部某中油加油站污染場址進行18個污染土壤樣品測定,多數樣品無測值,發現3個樣品RemScan之TPHd測值高於GC/MS測值。

土壤樣品中存在RemScan無法分析之樣品,評估應為土壤質地影響RemScan無法進行檢測,發現可分析之土壤樣本主要分佈於砂土(sand)、壤質砂土(loamysand)、砂質壤土(sandyloam)及壤土(loam);不可分析之土壤樣本則主要分佈於黏土(clay)、坋質黏土(siltyclay)、坋質黏壤土(siltyclayloam)、黏質壤土(clayloam)、砂質黏壤土(sandyclayloam)。

於實驗同時亦發現土壤有機碳之含量會對RemScan檢測造成影響,有機碳含量從3.15%-6.28%影響TPH測值數值為220.0–4140mg/kg。

根據原廠之檢驗證明得知,RemScan之最低偵測極限為250mg/kg,實際針對不同土壤可能有所變異。

RemScan分析檢測數據僅需不到30秒即可得其測值,每小時可收集超過30筆之數據,可進行持續性操作。

操作不需使用任何耗材,僅需維持電池電量供RemScan檢測分析。

RemScan檢測僅使用紅外光照射樣品表面,樣品表面反射吸收之紅外光進入儀器偵檢器後獲得讀值,分析過程並無添加任何藥劑,故並無以化學性或物理性破壞樣品,檢測後樣品並可用於傳統TPH分析萃取使用。

限制性為RemScan使用需避免含水率過高之因素,於含水率大於8%無法檢測,含水率低於8%亦能檢測,故樣品需風乾亦或是烘乾。

因其紅外光射出區域僅直徑1cm,測試需充分拌勻,並且需要夯實使其表面平坦,建議檢測時需進行5重複,以確保儀器檢測之可信度及準確性。

根據原廠聲明,RemScan可檢測所有土壤質地之土樣,但須選擇不同土壤質地(砂土、黏土及坋土)之土壤為標準土進行校準,及建立其污染土壤檢量線方可使用,故欲分析之土壤需先判斷其土壤質地後方能進行模式選擇,爾後進行污染土壤測定。

本研究發現適用於砂土及壤土,其適用之土壤質地尚需更多實際操作以累積數據。

計畫英文摘要 Totalpetroleumhydrocarbons(TPH)isatermusedtodescribealargefamilyofseveralhundredchemicalcompoundsthatoriginallycomefromcrudeoil.ThetypicalrangefromC6–C40consistoffractionsandclasses.Thefractionsrangefromgasoline,throughkerosene,diesel,jetfuelandcrudeoil.TPHanalysesarerequiredbyregulatoryagenciestoevaluatesubsurfacecontamination.Theseanalysesareneededtoassessthesubsurfacecontaminationstemmingfromleakingundergroundfueltanks,spills,andproductdeliverylines.EvaluatingtheextentofcontaminationbyTPHrequiresthefollowingconsiderationsinthefield:typeofhydrocarboncontamination,ageofthehydrocarbon,typeofmatrix(water,soil,sludge),anddistributionofhydrocarbon.LimitationsoftheTPHanalyticalmethodchosenfromanenvironmentalperspectivenotonlytotalpetroleummeasurementisarequirement,butthecompoundclassesandsometimestheindividualcomponentsneedreporting.Thisisduetothetoxicitydifferencesbetweentheclassesandindividualcompounds.Inadditionitisalsoveryusefultoknowwhatfractionofpetroleumispresent,inthecaseofsiteinvestigation,underremediationprocessesorsiteclosure. Theobjectiveofthisprojectistoevaluateindividualfieldmeasurementdevicesinlaboratoryandfieldstudies.QuantitativeresultsofTPHinstrument(i.e.,RemScandevelopedbyZiltek)weregeneratedfromlaboratoryandcontaminatedsitestodrawconclusionsregardingtechnologyperformance.Indetails,thetasksoflaboratorymeasurementandfieldtestwereto:(1)determinethemethoddetectionlimit,(2)evaluatetheaccuracyandprecisionofTPHmeasurementforavarietyofcontaminatedsoilsamples,(3)evaluatetheeffectofinterferentsonTPHmeasurement,(4)evaluatetheeffectofsoilmoisturecontentonTPHmeasurement,(5)measurethetimerequiredforTPHmeasurement,and(6)estimatecostsassociatedwithTPHmeasurement. AseriesofdieselcontaminatedsoilswerepreparedtoverifycorrelationofTPHconcentrationgradientversusresponseofRemScananalysisinthelaboratory.TheTPHrangedfrom1060to52800mg/kgbyRemScananalysis.Correlationwasconsideredacceptable.ConventionalTPHanalysiswasalsoperformedbygaschromatograph/massspectrometer(GC/MS).ConcentrationsofTPHrangedfrom770to59066mg/kg.WhensoilcontainsTPHlessthan16000mg/kg,itwasobservedthatvaluesofRemScanwasnormallyhigherthanGC/MSanalysis.However,whensoilswithTPHcontenthigherthan16000mg/kg,RemScanillustratedcompatibleresultswithGC/MSanalysis.ItwasproposedthatconcentrationofTPHat10000mg/kgmaybethecuttingpointforbetterresults. Weathereddieselcontaminatedsoilswereanalyzedbybothmethods.Relativeerrorrangedbetween3.37to20.4%in6samples.WeatheringeffectofdieselcontaminatedsoildidnotaffectthedetectionofTPHbyfieldmeasurementdevice.However,2soilsampleswithtextureofloamysandcannotbedetectedbyRemScan.ApparentlyphysicalcharacteristicsofsoilmayaffectapplicationofRemScaninfieldwork.Duetothelimitationofinstrumentallowingsamplewithwatercontentlessthan8%,methodsofsamplepretreatmentwereassessed.Theresultsindicatedthatovendryat40or60CisproperpriortoRemScananalysis. Environmentalsampleswerecollectedfromthreecontaminatedsiteswithmixtureofdiesel,gasoline,orlubricatingoil.Amongthreesamplestestedincontaminatedsites,RemScandemonstratedhigherTPHvaluesthanconventionalTPHmethod.TwentyfoursampleswerecollectedfromtwogasstationswhichwereoperatedbyFormosaPetrochemicalCorporationandCPCCorporation,respectively.FoursamplesfromFormosaPetrochemicalCorporationownedgasstationindicatedhighervaluebyRemScananalysis.AlsotwosamplesfromCPCCorporationownedgasstationindicatedhighervaluebyRemScananalysis. OverallRemScanisahand-heldportableinstrumentthatcanbeoperatedstandalonewithouttheneedforelectricityorcomputerequipment.Itissuitableforafull8-hourdayofinfieldusewithonlyonebatteryswap.AlsoRemScaniseasytouseandcanbeoperatedbyrelativelyunskilledpersonnelinthefield(i.e.<2hoursoftraining).Noextracertificationisrequired.Ittakeslessthan30secondstocollectameasurementfromanair-driedsamplewithRemScan.Forair-driedsoilsamples(<5%freemoisturecontentbyweight),thetotalsamplemeasurementtime,includingpreparationofaflatsurface,islessthan2minutes.Underthisscenario,theinstrumentcancollectmorethan30TPHmeasurementsperhour.Operationdoesnotrequireanyconsumablesorhazardouschemicals.Calibratingtheinstrumenttakeslessthan3minutesaftereveryhourofcontinuoususe.TheRemScanmethodisnon-destructiveinthesensethatthemeasuredsoilcanbeleftin,orreturnedto,itsoriginallocationwithoutsignificantlyalteringitsphysicalandchemicalproperties.Certainlyvarietyofsoiltextureandsoilmoisturearethelimitationtoitsfunction.However,itofferedcompatibleresultofTPHanalysis. 隱私權保護政策 │ 網站安全政策 │ 網站資料開放宣告 │ 意見信箱 行政院環保署土壤及地下水污染整治基金管理會版權所有 100005臺北市中正區秀山街4號12樓│電話:886-2-23832389#8310 更新日期:2021/11/16下午06:16:00



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