挥发性有机物（VOCs）是工业场地中最常见的一类污染物，特别是对于石油、石化、化工、焦化、农药、制药等行业，VOCs场地污染问题尤为突出。由于具有易挥发的特点，污染土壤和地下水中的VOCs 能够经由土壤包气带进入室内空气，最终通过呼吸摄入对人体造成危害，这个过程也被称为“蒸气入侵”。以美国为代表的发达国家经过二十多年的实践和探索积累了大量宝贵的知识、经验、方法和技术。在蒸气入侵调查评估的研究和实践方面我国与发达国家的差距较大，需要尽快补齐短板。
虽然VOCs蒸气入侵的危害正逐步引起国内同行的重视，但是国内专门从事该领域的研究人员非常少，还没有系统介绍蒸气入侵科学原理并能指导场地调查评估管理实践的学术专著。《污染场地VOCs蒸气入侵风险评估与管控》一书围绕“蒸气入侵”问题，从基本理论、常用技术、工程实践案例等多个角度展开讲解，系统介绍了蒸气入侵的基本原理与过程、传统的场地调查方法、新兴的场地调查方法、蒸气入侵数学模型、调查和评估工作流程、蒸气入侵风险管控技术等，还对国外在VOCs蒸气入侵场地管理方面的经验教训进行了总结，对我国面临的科技短板进行了梳理，并提出了适应国情的“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”的倡议和构想。 《污染场地VOCs蒸气入侵风险评估与管控》共分五部分。第一部分包括第一章和第二章，主要介绍了VOCs污染的现状和危害、VOCs的迁移转化归趋、蒸气入侵的主要过程。第二部分包括第三章到第六章，主要介绍了蒸气入侵调查评估方法，包括：传统的VOCs检测方法、传统的VOCs采样方法、新兴的VOCs场地调查技术、蒸气入侵数学模型。第三部分包括第七章第九章，主要介绍了蒸气入侵调查评估的工作流程，包括：初步筛查、详细调查、风险评估。第四部分是指第十章，主要介绍了蒸气入侵的风险管控技术与设备。第五部分是指第十一章，主要国外在蒸气入侵场地管理方面的成功经验和失败教训进行了总结，对我国面临的“理论短板”和“技术短板”进行了梳理，并进一步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。挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）通常用来指代挥发性较强的有机化合物。凡是符合以下标准的有机化合物都属于VOCs：①沸点在50～260℃；②在标准温度和压力（20℃和1 个大气压，1atm=1.013×105Pa）下饱和蒸气压超过133.32 Pa；③亨利常数大于10–5 atm·m3·mol–1。主要包括：脂肪烃、小分子量芳香烃、卤代烃、醛酮类、醚类等。VOCs 是工业污染场地最常见的一类污染物。蒸气入侵（Vapor intrusion）是指挥发性有机物从地下污染源通过挥发释放出来后，以气态形式经由包气带土壤孔隙中的运移到建筑物地基附近，通过建筑物室内空气的过程。VOCs 进入室内过程受到污染物性质、土壤理化性质、微生物降解、房屋建筑物特征和近地表大气活动等多种因素影响，其过程非常复杂。蒸气入侵中常见的挥发性氯代烃和芳香烃都有较强的毒性。这些化合物会伤害人体的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，还可能导致人体血液系统出问题，患上白血病等其他严重的疾病。研究表明，长期暴露于受VOCs 污染的环境中，会对人体健康产生急性或慢性危害，当VOCs 在室内空气达到一定的浓度时，会引起神经衰弱、头痛、失眠、眩晕、呕吐、四肢乏力等症状；长期暴露甚至会导致抽搐和昏迷。理论上讲，安装和维护良好的管道并不会使得VOCs 传输进入室内，但是经过长期使用的管道总会有各种各样的孔洞或渗漏位点，进而导致污染土壤或地下水中的VOCs进入管道并沿着管道进入室内。VOCs 通过优先通道侵入室内常见的途径如下图所示。 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。污染场地的调查评估通常是分阶段进行的，蒸气入侵的同样也是如此，但其流程与一般的污染场地有一定差异。蒸气入侵途经的调查评估一般分为初步筛查和详细调查两个阶段，每个阶段又包括若干步骤，其中既需要进行采样监测，有需要进行风险评估。下图展示了蒸气入侵场地的调查、评估、管理的全流程，该流程可细分三个工作阶段：（1）初步筛查；（2）详细调查；（3）应对措施。每个工作阶段又可细分为若干工作步骤。前一个工作阶段的结果决定了是否需要进入下一个工作阶段，还是可以直接结案。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。Biovapor模型是由壳牌石油公司的George DeVaull博士开发的。Bivapor模型是在Johnson and Ettinger模型的基础上增加了好氧生物降解项而该改进成的一维解析模型。该模型原理清晰、使用方便，美国环保署用JAVA重新编译Biovapor的数学公式开发了PVI Screen模型，作为美国环保署推荐的石油烃蒸气入侵风险筛查模型，PVIScreen模型利用蒙特卡罗模拟随机取样统计方法在Biovapor模型的基础上增加了不缺定确定性分析功能，以帮助模型使用者评估计算结果的不确定性。
马杰，副教授，博士生导师，现就职于中国石油大学（北京）化学工程与环境学院环境科学与工程系、重质油国家重点实验室。本科毕业于北京大学环境科学专业，硕士和博士均毕业于美国莱斯大学（Rice University）环境工程专业，导师Pedro Alvarez教授是国际知名环境工程专家、美国工程院院士。马杰长期致力于“有机污染场地风险评估与修复”方面的研究，在北京大学本科学习期间参与了我国场地修复领域的第一个大型研究项目“北京焦化厂修复示范工程”，在VOCs蒸气入侵、受控自然衰减与生物修复、原位化学氧化等方面均取得一定的研究成果，在Environment Science & Technology、Water Research等环境领域高水平期刊上发表第一作者/通讯作者SCI论文28篇，独立撰写学术专著1部，合作编写本科生教材1部以及英文学术专著1章。2014年入选校青年拔尖人才，2017年入选北京市科技新星。
作者邮箱：rubpmj@sina.com
《污染场地VOCs 蒸气入侵风险评估与管控》介绍了污染场地挥发性有机物（VOCs）蒸气入侵的途径、危害、调查评估与风险管控方法，从理论、技术、工程案例等角度系统介绍了蒸气入侵的机制和过程，传统和新兴的场地调查技术、数学模型，初步筛查与详细调查的工作流程、风险评估的方法、常用的风险管控技术。本书还对国外在蒸气入侵场地管理方面的成功经验和失败教训进行了总结，对我国面临的“理论短板”和“技术短板”进行了梳理，并进一步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”的倡议和构想。
该书列举了很多实际的场地案例，在正文和附录中提供了内容丰富的图表数据资料，能对我国从事污染场地管理和实践的从业者提供参考和帮助。
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（本文编辑：王芳）
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