污染场地VOCs蒸气入侵风险评估与管控

本书围绕污染场地中的挥发性有机物（VOC）入侵室内空气（蒸气入侵VaporIntrusion）这一问题展开讨论。VOC蒸气入侵的问题是2000年前后在美国科罗拉多州的Redfield场地被发现并证实。从那时开始蒸气入侵问题在美国、加拿大、澳大利亚等发达国家经过了近20年的科学研究和管理实践，其重要性逐渐被政府管理部门和学术界所意识到，发达国家在蒸气入侵的管理实践和研究当中积累了大量的科研成果和宝贵的管理和工程实践经验。

挥发性有机物（VOCs）是污染场地中*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）*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。*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*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。