T/SSSC 014-2025 基于地下水安全的土壤有机污染物安全阈值推导技术指南
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- 标准类型：团体标准规范
- 标准语言：中文版
- 文件类型：PDF文档
- 更新时间：2025-06-17
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资料介绍
以下是对《T/SSSC 014-2025 基于地下水安全的土壤有机污染物安全阈值推导技术指南》核心内容的详细总结：
一、标准定位与适用范围
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定位
- 中国土壤学会团体标准，规范土壤有机污染物安全阈值推导方法。
- 核心目标：通过评估污染物对地下水的迁移风险，推导保护地下水安全的土壤污染阈值。
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适用范围
- 限定污染物：固-液分配系数 Kd<20 的有机污染物（易迁移类）。
- 场景假设：
- 污染源位于土壤表层且无衰减。
- 土-水分配瞬间平衡。
- 非承压含水层，无非水相液体存在。
二、核心术语定义（关键参数）
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土-水分配系数 (Ksw)
- 定义：污染物在土壤总浓度与水相浓度的比值（L/kg）。
- 计算公式： Ksw=ρbθws+Kd⋅ρb+H′⋅θas
- θws：孔隙水体积比；θas：孔隙空气体积比；ρb：土壤干容重；H′：亨利常数。
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固-液分配系数 (Kd)
- 定义：污染物在土壤固相与水相的浓度比（L/kg）。
- 获取方式：
- 模型预测：基于机器学习（XGBoost），流程包括数据收集→筛选→预处理→建模→验证（附录A）。
- 实验测试：参照GB/T 31270.4进行吸附/解吸批量实验（附录B引用方法）。
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包气带衰减因子 (AF)
- 定义：表层孔隙水与包气带下层污染物浓度的比值（无量纲）。
- 计算方法：直接引用标准 T/SSSC 013-2025（基于HYDRUS-1D模型模拟迁移衰减）。
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地下水稀释因子 (DF)
- 定义：包气带淋滤液与地下水监测井浓度的比值（无量纲）。
- 计算公式： DF=1+I⋅LK⋅i⋅d
- K：含水层水力传导度（m/s）；i：水力梯度；d：混合区深度（m）；I：内渗率（m/s）；L：污染源长度（m）。
- 推荐值：默认 DF=20（参照HJ 25.3-2019场地参数）。
三、安全阈值推导技术框架
流程分为四步（见图1）：
- 土-水分配计算 → 2. 包气带衰减计算 → 3. 地下水稀释计算 → 4. 阈值整合推导。
最终阈值公式：
- Cs：土壤安全阈值（mg/kg）；
- Cgw：地下水污染物浓度限值（mg/L，参照GB/T 14848-2017）。
四、关键技术方法细节
1. Kd 机器学习预测模型（附录A）
- 数据要求：
- 化学品描述符（Abraham参数、logKow、分子量等）。
- 土壤性质（有机碳含量、黏粒比例、pH等）。
- 实验条件（温度、固液比）。
- 模型构建：
- 使用XGBoost算法，经100次重复验证。
- 评价指标：R2、RMSE、MAE、解释方差。
- 模型解释：
- SHAP分析量化特征贡献（如土壤有机碳权重最高）。
- 应用域（AD）分析确保预测可靠性。
2. 参数计算依赖标准
- Kd 实验：参照 GB/T 31270.4 和附录B文献（如罗晓丽2008）。
- 场地监测：引用 HJ 25.1~25.3、HJ 164（调查/风险评估/地下水监测）。
- 包气带模拟：强制依赖 T/SSSC 013-2025。
五、限制条件与注意事项
- 数据质量要求：
- Kd 实验需满足 R2>0.96，土壤样品未受干扰。
- 机器学习输入数据需严格归一化与异常值处理。
- 模型外推限制：
- 新污染物预测需通过应用域（AD）分析，否则结果无效。
- 默认参数使用：
- 无场地数据时，DF 可默认取20，但可能引入误差。
六、附录支撑
- 附录A：详述 Kd 机器学习预测的全流程（数据→模型→验证）。
- 附录B：关键参考文献索引（如Ma等2023的XGBoost模型、Chiou 2002的吸附理论）。
总结示意图
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土壤安全阈值推导：地下水限值 → 地下水稀释（DF）→ 包气带衰减（AF）→ 土-水分配（K_sw）→ 土壤阈值 ↑ ↑ ↑ 场地参数 HYDRUS-1D K_d（模型/实验）此标准通过多过程耦合模型与严格参数标准化，为有机污染物土壤风险管理提供科学依据。