VDI 3865 Blatt 1-2005 Measurement of organic soil pollutants - Planning of measurements for the determination of volatile organic compounds in soil gas.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMessen organischer BodenverunreinigungenMessplanung fr die Untersuchung der Bodenluft auf leichtflchtige organische VerbindungenMeasurement of organic soil pollutantsPlanning of measurements for the determinationof volatile organic compounds in soil gasVDI 3865Blatt 1 / Par

2、t 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5VDI-RICHTLINIENICS 13.080.10Juni 2005June 2005Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . .

3、 . 42 Untersuchungsziele . . . . . . . . . . . . . . 43 Charakterisierung und Grenzen der Bodenluftmessung . . . . . . . . . . . . . . . 54 Randbedingungen fr die Messplanung . . . 64.1 Erfassbare Stoffe und Stoffgruppen . . . . 64.2 Bodeneigenschaften . . . . . . . . . . . . 74.3 Verhalten der Stof

4、fe im Untergrund . . . . 125 Durchfhrung der Messplanung. . . . . . . . 155.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . 155.2 Planungsschritte . . . . . . . . . . . . . . 155.3 Objektinformationen . . . . . . . . . . . . 186 Festlegung der Messpunkte . . . . . . . . . . 196.1 Allgemeines. . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . 196.2 Verdacht auf punktfrmigeKontaminationsquellen . . . . . . . . . . . 216.3 Verdacht auf flchenhafte oder diffuse Kontaminationsquellen . . . . . . . 227 Interpretation der Messergebnisse . . . . . . 238Streinflsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Anhang A Historisc

6、he Recherche . . . . . . . . . 31Anhang B Physikalisch-chemische Daten einiger ausgewhlter organischer Einzelverbindungen . . . . . . . . . . 35Anhang C Ausfhrungsbeispiele . . . . . . . . . 37Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung

7、im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this guideline has been subject to public scrutinyafter announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).No guarantee can be given with respect to the English

8、transla-tion. The German version of this guideline shall be taken asauthoritative.Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Messen von BodenluftAusschuss Messtechnische SonderfragenFrhere Ausgaben: 10.92; 05.03 Entwurf,deutschFormer editions: 10/92; 05/03 draft

9、, in German onlyZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Scope

10、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Measurement objectives. . . . . . . . . . . . 43 Features and limitations of soil gasmeasurements . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Factors influencing measurement planning . 64.1 Detectable substances and substancegroups . . . . . . . . . . . . . .

11、. . . . . 64.2 Soil properties . . . . . . . . . . . . . . . 74.3 Behaviour of substances in subsoil. . . . . 125 Measurement planning. . . . . . . . . . . . . 155.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.2 Planning steps . . . . . . . . . . . . . . . 155.3 Site-specific information . . .

12、 . . . . . .186 Selection of sampling points . . . . . . . . . 196.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196.2 Potential point sources of contamination. . 216.3 Potential area or diffuse sources of contamination . . . . . . . . . . . . . . . 227 Interpretation of the measurement results .

13、. 238 Interferences . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Annex A Historical research . . . . . . . . . . . 31Annex B Physico-chemical data of selected organic compounds . . . . . . . . . . . 36Annex C Examples . . . . . . . . . . . . . . . . 37Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

14、B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 2 VDI 3865 Blatt 1 / Part 1VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und V

15、erwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. den Stand derWissenschaft in der Bundesrepublik Deutschlandund dienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbei-tung und Anwendung von Rechts- und Verwaltungs-vors

16、chriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flie-en ferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt indie europische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in die in-ternationale technische Regelsetzung bei ISO (Inter-nationale Organisation fr Normung) ein.Folgende Themenschwer

17、punkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;ganzheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsmanahmen unter Bercksichtigung vonLuft, Wasser und Boden; Emissionswerte frStube

18、und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; UmweltschutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in der At-mosphre; strfallbedingte Freisetzungen; mikro-und mesoskalige Windfeldmodelle; Wechselwir-kung zwischen Atmosphre und Oberflchen; me-teoro

19、logische Messungen; angewandte Klimatolo-gie; Lufthygienekarten; human-biometeorologi-sche Bewertung von Klima und Lufthygiene;bertragung meteorologischer DatenFachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Me

20、ss- und Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; Olfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverun

21、reinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referenzmaterialien; Prfplne fr Messge-Preliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee KRdL ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own respon

22、sibility, establish VDI guide-lines and DIN standards in the field of environmentalprotection. These describe the state of the art in sci-ence and technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a decision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregul

23、ations and ordinances. KRdLs working resultsare also considered as the common German point ofview in the establishment of technical rules on theEuropean level by CEN (European Committee forStandardization) and on the international level byISO (International Organization for Standardization).The foll

24、owing topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I “Environmental Protection Techniques”Integrated pollution prevention and control for in-stallations; procedures and installations for emis-sion control; overall consideration of measures foremission control with consideration given to

25、theair, water and soil; emission limits for dusts andgases; plant-related measurement instructions; en-vironmental industrial cost accountingSubdivision II “Environmental Meteorology”Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental releases; micro- and meso-scale wind field mod

26、els; interaction between theatmosphere and surfaces; meteorological measure-ments; applied climatology; air pollution maps;human-biometeorological evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological dataSubdivision III “Environmental Quality”Effects of air pollutants on man, farm animal

27、s, veg-etation, soil, materials, and the atmosphere; meth-ods for the measurement and evaluation of effects;determination of microbial air pollutants and theireffects; olfactometry; environmental simulation Subdivision IV“Environmental Measurement Techniques”Techniques for emission and ambient air m

28、easure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measurementmethods; measurement of indoor air pollutants,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material; test procedures forB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9Nor

29、mCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 VDI 3865 Blatt 1 / Part 1 3 rte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-werteverfahren; QualittssicherungDie Richtlinien und Normen werden zunchst alsEntwurf verffentlicht. Durch Ankndigung im Bun-desanzeiger und

30、 in der Fachpresse erhalten alle inter-essierten Kreise die Mglichkeit, sich an einem f-fentlichen Einspruchsverfahren zu beteiligen. Durchdieses Verfahren wird sichergestellt, dass unter-schiedliche Meinungen vor Verffentlichung der end-gltigen Fassung bercksichtigt werden knnen.Die Richtlinien und

31、 Normen sind in den sechs Bn-den des VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luftzusammengefasst.EinleitungUnter Bodenluft versteht man die Gase und/oderDmpfe im Porenraum des wasserungesttigten Be-reichs des Bodens.Die Richtlinienreihe VDI 3865 behandelt die Pla-nung und Durchfhrung von Bodenluftuntersu

32、chun-gen, die eine schnelle, kostengnstige und flchende-ckende Abschtzung von Boden- und/oder Grund-wasserverunreinigungen, hervorgerufen durch leicht-flchtige organische Verbindungen, hinsichtlich ihrerArt, ihrer Schwerpunkte und ihrer Ausdehnung er-mglichen. Die beschriebenen Verfahren dienen zumA

33、ufspren der Boden- und Grundwasserkontaminati-onen, zur Lokalisierung und Abgrenzung belasteterBodenkrper (wasserungesttigter Bereich) undGrundwasserkontaminationen (wassergesttigter Be-reich) und zur Suche nach der Schadstoffquelle.Das Blatt 1 gibt grundlegende Anleitungen zur Mess-planung und Mess

34、strategie fr Bodenluftuntersu-chungen. In Blatt 2 werden Techniken zur aktivenBodenluft-Probenahme vorgestellt. In Blatt 3 undBlatt 4 werden die zugehrigen, auf die Probenahme-verfahren abgestimmten analytischen Verfahren zurBestimmung der organischen Verbindungen be-schrieben. Mit dieser Richtlinie

35、nreihe werden demAnwender Informationen gegeben, welche Randbe-dingungen bei der Bodenluftuntersuchung berck-sichtigt und in die Bewertung von Schadensflleneinbezogen werden mssen 1. Das gesamte Verfah-ren ist koordiniert von Sachverstndigen zu planenund durchzufhren.Diese Richtlinienreihe sttzt sic

36、h auf das Konzept,ein komplettes Messverfahren (Messplanung, Probe-nahme, Analyse, Auswertung) modular in mehrerenBlttern zu beschreiben, weil unterschiedliche Probe-nahmeverfahren mit unterschiedlichen Analysenver-fahren kombiniert werden knnen.measurement devices; validation procedures;measurement

37、 planning; evaluation methods; qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first published asdrafts. These are announced in the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all interested parties the opportunity toparticipate in an official objection proced

38、ure. Thisprocedure ensures that differing opinions can be con-sidered before the final version is published.The guidelines and standards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention) manual.IntroductionSoil gas is defined as gases and/or vapours in the pore

39、space of the water-unsaturated zone of soil.The guideline series VDI 3865 deals with planningand carrying out of soil gas investigations aiming atthe fast, cost-effective and thorough assessment oftype, centres and extension of soil and/or groundwa-ter contamination caused by volatile organic com-po

40、unds. The methods described in this guideline se-ries are used for tracking down soil and groundwatercontamination, localising and delineating pollutedsoil bodies (water-unsaturated zone) and groundwa-ter contamination (water-saturated zone) and tracingthe source of pollution.This Part 1 provides ba

41、sic instructions for measure-ment planning and developing measurement strate-gies for soil gas investigations. Part 2 specifies tech-niques for active soil gas sampling. Part 3 and Part 4specify the appropriate analytical methods for deter-mining volatile organic compounds which arematched to the sa

42、mpling techniques of Part 2. Thisseries of guidelines provides the user with informa-tion as to what constraints have to be taken into con-sideration for soil gas investigations and included inthe assessment of the contamination 1. The entireprocedure shall be planned and implemented underexpert co-

43、ordination.This series of guidelines is based upon the idea ofmodularly describing a complete measuring method(measurement planning, sampling, analysis and eval-uation) in a series of several parts since this conceptmakes it possible to combine various sampling meth-ods with different analysis metho

44、ds.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 4 VDI 3865 Blatt 1 / Part 1In der Praxis finden fr bestimmte Aufgabenstellun-gen auch passive Probenahmeverfahren Anwendung(z.B. 2). Diese Verfahren werden in der Ri

45、chtlinien-reihe VDI 3865 nicht behandelt.Deponiegase sind nicht Gegenstand dieser Richtlinie.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie legt die Randbedingungen und dieMindestanforderungen zur Planung von Bodenluft-untersuchungen fest. Betrachtet wird der wasserun-gesttigte Bereich zwischen Gelndeoberkante

46、 undGrundwasserhorizont, soweit dieser mit Bohrung undSonde zugnglich ist. Die Richtlinie ist fr die Probe-nahme in natrlichem Lockergestein und anthropo-genen Auffllungen anwendbar.2 UntersuchungszieleBodenluftuntersuchungen ermglichen die Bestands-aufnahme sowie die Identifizierung von mglichenSch

47、adensfllen, die durch leichtflchtige organischeVerbindungen hervorgerufen wurden. Sie knnen fol-gende Ziele beinhalten:Erfassen des SchadstoffinventarsSubstanzen Grenordnung der KonzentrationenErfassen der Art des SchadensErkunden und Kartieren der Verdachtsflche Abbildung der rumlichen Schadstoffau

48、sbrei-tung in der Flche und Tiefe in der wasserunge-sttigten Zone flchenhafte Kartierung von Schadstofffahnenin der wassergesttigten ZoneLokalisieren der Eintragsstelle(n) bzw. Eintrags-flche(n)Feststellen einer langfristigen zeitlichen weiterenAusbreitung des SchadensErmitteln von Grundlagen zur Ge

49、fhrdungsab-schtzungFestlegen der Probenahmestellen fr gezielte wei-terfhrende Untersuchungen in Boden, Bodenluftund GrundwasserErmitteln von Grundlagen fr die Sanierungspla-nungBegleitende Messungen bei Sanierungsmanah-menIn practice also passive sampling techniques (e.g.2) are used for certain measurement tasks. How-ever, these techniques are not dealt with in the guide-line series VDI 3865.Landfill gases are not the subject matter of this gu