《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(征求意见稿)编制说明201

《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(征求意见稿)编制说明,北京地标,即将发布。

污染场地挥发性有机物调查与风险

评估技术导则 编制说明

编制单位：北京市环境保护科学研究院 北京市固体废物和化学品管理中心

2015年3月

《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(征求意见稿)编制说明,北京地标,即将发布。

目 录

1. 必要性、目的、依据与技术路线......................................................................... 1 2. 国外技术导则调研................................................................................................. 6 3. 导则技术要点说明............................................................................................... 12 4. 参考文献............................................................................................................... 40

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1. 必要性、目的、依据与技术路线

1.1 必要性

场地以土地为主要载体，是人类生活、生产和建设等活动的必要基础。由于土壤的特殊性质，污染物在其中迁移、转化和降解的速度十分缓慢，累积在土壤中的持久性污染物很难靠稀释作用和自净作用来消除，并且可能会在土壤中与其他物质发生作用，进而产生新的污染物。因此，即使在场地上的生产建设活动终止以后相当长的一段时间内，场地内还可能存在遗留的污染问题。

土壤污染的遗留问题对场地未来的规划、开发和利用会造成很多不利影响，特别是重污染的工矿企业等搬迁后遗留的场地，未经过场地环境评价和后续的修复治理，就直接用作人类密切频繁接触的用途，如住宅、公建、公园、农业用地等，极易造成对人类和动植物健康安全的危害。

为确保搬迁企业遗留场地再开发后居民的健康，原国家环保总局于2004年颁布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》（环办〔2004〕47号）。通知要求关闭或破产企业在结束原有生产活动，改变土地利用性质时应对场地土壤和地下水进行监测调查，对于受污染区域应制定土壤整治方案。2006年，原国家环保总局组织相关单位开展了《场地环境调查技术规范》、《场地环境监测技术导则》、《污染场地土壤修复技术导则》和《污染场地风险评估技术导则》的起草编制工作，以为我国污染场地风险评估与风险管理提供技术支撑，目前这些技术导则初稿编制工作已完成，正处于征求意见及报批阶段。为了推进污染场地风险评估管理政策的落实，北京市环保局于2007年颁布了《场地环境评价导则》（试行），并于2009年对该导则进行相应修订，使其更符合北京的场地特征及人文现状，并更具有实操性。

但是，实际应用过程中发现，现有导则推荐的评估方法过于保守。在计算土壤或地下水中挥发性有机物（VOCs）的健康风险时，现有导则主要基于土壤或地下水介质中的VOCs浓度，利用三相平衡及非饱和带迁移模型推算暴露点浓度，这种方法在国外已被公认过于保守，制定的修复目标过严，易导致场地过度修复，浪费不必要的修复资金。

由于VOCs的易逃逸特性，采集具有代表性的VOCs污染土壤或地下水样品是确保评估结果准确性的重要保证。现有导则中对于含VOCs土壤样品的采集，仅提到需采用非扰动采样器进行采样，并将样品迅速转移至加有甲醇的样品瓶中

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进行保存运输，并未对样品采集过程中的其他重要技术环节进行规范。地下水样品的采集，仅笼统的提到在采样前需进行洗井并规定了最小洗井体积，对于洗井和采样过程中的流速及水位下降高度等技术指标未进行规范。而且，目前导则中主要推荐采用贝勒管进行地下水洗井采样，这种洗井采样方式用于大口径深井洗井采样时人员劳动强度大、耗时较长，缺乏可操作性。同时，这种采样方式受采样人员的人为影响较大，国外已逐渐不采用这种洗井采样方法。正是因为现有导则缺乏以上样品采集过程中相关技术要求的规定，导致现场采样过程中不同实施单位采用不同方法进行采样，缺乏统一的操作流程，难以确保样品检测结果的准确性及评估结果的客观性。

对于VOCs污染场地的风险管理，国内目前还主要是采用基于源清除或削减的管理思路。这一思路的直接后果是对于风险超标区域或场地，无论具体风险值高低，一旦超过可接受水平，就必须进行源清除或削减，直至风险低于可接受水平，导致修复成本过高，对于大型污染场地，这一问题尤为突出。

对国外VOCs污染场地调查与风险管理技术进行调研发现，美国EPA及其大部分州和加拿大近几年在VOCs污染场地调查评估与风险管理方面，已不断更新其调查评估技术与风险管理思路。在评估VOCs的健康风险时，已不推荐采用基于土壤或地下水中的浓度进行风险评估，而更倾向于基于土壤气中VOCs实测浓度进行评估，并且EPA及大部分州均已颁布了土壤气风险筛选值。除此之外，对于基于土壤气实测浓度评估结果显示风险超过可接受水平的场地，还建议测试VOCs的挥发通量、室内外空气中VOCs浓度以进一步佐证评估结论（多证据评估技术）。在模拟部分易生物降解VOCs（如苯系物）在非饱和带迁移过程中，已建议考虑污染物的生物降解效应。为确保新评估技术能够顺利实施，EPA及各州均已颁布包括土壤气建井采样分析技术规范、室内外空气采样分析技术规范、通量测试技术规范在内的支撑技术规范。

在VOCs污染场地风险管理对策的制定方面，美国及各州已不单单仅考虑清挖、原位气相抽提、热脱附等激进的源清除措施，其更注重应用风险分级管理思路，对于高风险区域或场地（如风险水平超过1×10-4），建议采用源清除或削减技术，尽可能降低源强，削减风险。但是，对于低风险区域或场地（风险水平介于1×10-6至1×10-5之间），允许采用铺设高密度防渗膜、在地板下安装抽气系统等工程控制措施（Engineering Control）切断暴露途径以实现降低或控制风险的

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目标。

基于以上对国内VOCs污染场地调查与风险管理的技术现状、管理需求分析以及近几年国外在这一领域取得的最新研究进展调研结果，非常有必要根据VOCs在土壤中的迁移降解规律及其关键暴露途径，并结合最近几年我国在VOCs污染场地调查评估与风险管理过程中遇到的实际问题，有针对性的编制符合北京需求，且具有较强操作性的VOCs污染场地调查评估与风险评估技术导则，以满足相关环保部门及从业结构的技术需求，为该类场地的调查评估与风险管理提供更科学的技术方法与管理思路。

1.2 编制目的

针对目前北京市乃至国内已颁布或起草的场地环境评价导则中缺乏对于VOCs污染土壤及地下水样品采集详细技术要求、推荐的VOCs污染场地风险评估方法过于保守等问题，本导则将在充分调研国外研究机构近几年在这一领域的最新研究成果、相关环保部门颁布的最新评估技术、管理政策等的基础上，编制满足北京市乃至全国环境管理技术需求的VOCs污染场地调查评估与风险评估技术导则。该导则将重点制定层次化的VOCs污染场地调查评估与风险评估工作程序，标准化VOCs污染土壤、地下水、土壤气、室内外空气样品采样方法以及VOCs挥发通量测试方法，在此基础上对相关内容进行梳理，形成包括VOCs污染场地调查评估与风险评估工作程序、相关介质样品采集、风险评估方法的完整技术导则。

1.3 编制依据

本导则编制过程中，主要依据国内现有场地污染调查技术规范、风险评估技术导则、分析测试标准与技术规范以及国外相关技术导则及指南，具体包括：

《场地环境评价导则》（DB11/T 656-2009） 《场地环境调查技术规范》（征求意见稿） 《污染场地风险评估技术导则》（报批稿） 《污染场地土壤修复技术导则》（征求意见稿） 《污染场地环境监测技术规范》（征求意见稿） 《污染场地修复验收技术规范》（DB11T783-2011） 空气与废弃监测方法 第四版 挥发性有机物的测定 HJ/T-2004 室内环境空气质量监测技术规范

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HJ/T194-2005 环境空气质量手动监测技术规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范

HJ639-2012 水质 挥发性有机物的测定 吹扫扑集/气相色谱-质谱法 HJ605-2011 土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫扑集/气相色谱-质谱法

HJ642-2013 土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱-质谱法 HJ643-2013 固体废物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱-质谱法 HJxxx-201x固体废物 挥发性卤代烃的测定 顶空吹扫扑集/气相色谱-质谱法（征求意见稿）

HJ644-2013 环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法

HJxxx-20 xx 环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法（征求意见稿）

US EPA Method 8260C Volatile organic compounds by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS).

US EPA, Method 5035A Closed-system purge-and-trap and extraction for volatile organics in soil and water samples.

US EPA, Method 3815 Screening solid samples for volatile organics. US EPA, Compendium Method TO-15 Determination of volatile organic compounds (VOCs) in air collected in specially-prepared Canisters and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS).

US EPA, Compendium Method TO-14 Determination of volatile organic compounds (VOCs) in ambient air using specially prepared Canisters with subsequent analysis by gas chromatography.

US EPA, Compendium Method TO-17 Determination of volatile organic compounds in ambient air using active sampling onto sorbent tubes.

US EPA, Final guidance for assessing and mitigating the vapor intrusion pathway from sources to indoor air (External review draft), 04-11-2013, 2013.

US EPA, Guidance for addressing petroleum vapor intrusion at leaking underground storage tank sites, EPA 510-R-13-xxx, 2013.

New Jersey Department of Environmental Protection, Vapor intrusion

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technical guidance (Version 3), 2013.

Indiana Department of Environmental Management, Draft Vapor Intrusion Pilot Program Guidance, 2006.

The State of New Hampshire Department of environmental services, Vapor Intrusion Guidance, updated in 2013.

Minnesota Pollution Control Agency, Risk-based guidance for the vapor intrusion pathway, 2008.

Michigan Department of Environmental Quality Guidance, Document for the vapor intrusion pathway, 2012.

Massachusetts Department of Environmental Protection, Interim final vapor intrusion guidance, 2011.

Kansas vapor intrusion guidance, chemical vapor intrusion and residential indoor air, 2007.

Department of Ecology State of Washton, Guidance for evaluating soil vapor intrusion in Washington State: Investigation and Remedial Action, 2009.

Oregon Department of Environmental Quality, Guidance for assessing and remediating vapor intrusion in buildings, 2012.

Alaska Department of Environmental Conservation, Drafe vapor intrusion guidance for contaminated site, 2009.

New York State, department of health, Guidance for evaluating soil vapor intrusion in the state of New York, 2006.

Colorado Department of Public Health And Environment，Indoor air guidance, 2004.

California Environmental Protection Agency, Active soil gas investigation, 2012.

ASTM D7663-12, Standard practice for active soil gas sampling in the vadose zone for vapor intrusion evaluations.

ASTM D4547-09, Standard Guide for Sampling Waste and Soils for Volatile Organic Compounds.

Arizona department of environmental quality, Soil vapor sampling guidance, 2011.

American petroleum institute, Collecting and interpreting soil gas samples from the vadose zone.

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US EPA, Measurement of gaseous emission rates from land surfaces using an emission isolation flux chamber user’s guide, December, 1985.

US EPA, Indoor air vapor intrusion mitigation approaches.

California Environmental Protection Agency, Vapor intrusion mitigation advisory, 2011.

1.4 技术路线

本导则的制定包括国内现有导则调研、存在问题及管理需求分析、国外相关技术导则调研分析、根据北京市及国内具体情况制定VOCs污染场地调查评估与风险管理工作程序，编制相关环境介质样品采样方法技术要求等，具体技术路线如图 1所示。

2. 国外技术导则调研

2.1 美国

截至2013年，美国已有30个州正式颁布了VOCs污染场地调查评估与风险管理技术导则（部分州已进行了多次修订，如加州、新泽西州等），5个州已编制完成并发布了导则的草稿。US EPA于2002年颁布了第一版专门针对VOCs

图 1 技术路线图

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蒸气入侵暴露的风险评估技术导则，并于2013年4月初颁布了修订版的外部征求意见稿。与此同时，美国各相关研究机构也陆续发布了相关的技术导则，如ITRC于2007年发布了VOCs蒸气入侵评估技术导则(Vapor Intrusion Pathway: A Practical Guideline)，美国国家电力研究院于2005年发布了相应的技术手册(Reference Handbook for Site-Specific Assessment of Subsurface Vapor Intrusion to Indoor Air)、美国国防部于2009年发布了相应的技术手册(DOD Vapor Intrusion Handbook)。

除此之外，US EPA及部分州还同时发布了相应的配套技术导则或技术规范（如VOCs土壤样品与地下水采样技术规范、土壤气采样技术规范、VOCs蒸气入侵风险消除的工程控制技术规范。

美国已发布的有关VOCs污染场地调查评估与风险管理技术导则如表 1统计所示。

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卡罗拉多 康乃狄克 夏威夷 爱德华 伊利诺伊 印第安纳 堪萨斯 缅因州 马里兰 曼彻斯特 密歇根 明尼苏达

Remediation of chlorinated VOCs in vadose zone soil Low-Threat Underground Storage Tank Case Closure Policy Chlorinated VOCs in Vadose Zone Soil Guidance Manual for Groundwater Investigations Leaking underground fuel tanks guidance manual Vapor Intrusion Public participation advisory Participation Advisory Indoor air guidance Petroluem hydrocarbon vapor intrusion guidance document Connecticut's remediation standard regulations volatilization criteria Evaluation of environmental hazards at sites with contaminated soil and groundwater Soil vapor and indoor air sampling guidance Idaho risk evaluation manual Tiered Approach to Corrective Action Objectives Draft vapor intrusion pilot program guidance Draft vapor intrusion pilot program guidance supplement Kansas vapor intrusion guidance, chemical vapor intrusion and residential indoor air Vapor intrusion evaluation guidance Vapor intrusion, pathway/typical scenarios, investigative approaches, case studies Interim final vapor intrusion guidance Guidance for the design, installation, and operation of sub-slab depressurization systems. Guidance document for the vapor intrusion pathway, Draft Risk-based guidance for the vapor intrusion pathway, Superfund, RCRA and voluntary cleanup section. Missouri risk-based corrective action (MRBCA) for petroleum storage tanks, soil gas sampling protocol. Missouri risk-based corrective action (MRBCA) technical guidance appendices Missouri risk-based corrective action (MRBCA) appendix C, evaluation of indoor inhalation pathway Soil gas sampl

ing protocol Montana vapor intrusion guide Environmental guidance document, risk-based corrective action (RBCA) at petroleum release sites: tier 1/tier 2 assessments & reports vapor intrusion guidance Vapor intrusion technical guidance Field sampling procedure manual _ chapter 9 soil gas survey Supplemental guidelines for the evaluation of structural vapor intrusion potential for site assessments and remedial actions under the inactive hazardous sites branch Guidance for assessing and remediating vapor intrusion in buildings Soil Gas Monitoring For Site Characterization

2010 2012 2008 2012 2012 2004 2007 2003 2012 2013 2004 2012 2006 2010 2007 2010 2008 2011 1995 2012 2008 2005 2006 2004 2005 2011 2009 2011 2013 2005 2011 2010 2008

密苏里

蒙塔纳 内布拉斯加 新罕布什尔 新泽西 北卡罗来纳

俄亥俄

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由表 1可知，US EPA及部分州对于VOCs污染场地调查评估与风险管理已制定了相对完善的技术导则及标准，能够有效的服务于VOCs污染场地的环境管理。其中，US EPA的技术导则体系大致如图 2所示。

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图 2 US EPA VOCs污染场地调查评估与风险管理技术标准体系

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与US EPA类似，加州关于VOCs污染场地调查评估与风险管理的技术标准体系也相对较完善，具体如图3所示。

图3 加州VOCs污染场地技术标准体系

美国其它州的技术标准体系虽然不如US EPA及加州完整，但是，在其调查评估与风险管理技术导则中，基本均包含了对于采样、工程控制、效果验收等过程的详细技术要求。

2.2 加拿大

加拿大联邦政府于2008年颁布了土壤气监测技术规范(Soil Vapor Monitoring Protocols)，同时，于2013年起草了更为详细完整（包括土壤、土壤气、地下水等环境介质）的调查技术规范(Guidance Manual for Environmental Site Characterization in Support of Environmental and Human Health Risk Assessment) ，于2010年发布了VOCs蒸气入侵风险调查与评估技术导则(Guidance for Soil Vapor Intrusion Assessment At Contaminated Sites) ，该导则中详细阐述了调查评估的具体工作程序、土壤、土壤气、地下水、室内外空气采样的具体技术要求等内容。但是，截至目前，加拿大联邦政府并未针对VOCs污染场地出台相应的风险管理及控制技术规范（如工程控制技术导则等）。

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除加拿大联邦政府外，安大略省于2010年发布了VOCs污染场地调查评估技术规范(Draft Technical Guidance: Soil Vapor Intrusion Assessment)并于2013年对其进行修订，目前草稿已完成征求意见。该导则中明确了工作程序、场地不同环境介质的采样技术要求，但是，与联邦政府类似，该导则中并未详细描述风险管理管理原则等相关内容。而且，该省也并未单独发布相应的技术导则。 3. 导则技术要点说明 3.1 工作程序划分

US EPA及各州的技术导则中，均明确描述了VOCs场地调查与风险管理的工作程序，其中，US EPA将调查与风险评估主要分为二个步骤，包括：

(1) 初步调查(Preliminary investigation)，这一阶段的主要工作内容是场地相关资料的收集与现场调研，在此基础上需要回答的问题包括场地是否存在VOCs污染、是否存在完整的呼吸暴露途径、是否满足初步的距离筛选原则（即对于非石油烃污染场地，受体距离污染源的水平及垂向距离是否在100 feet以内，对于石油烃污染场地，受体距离污染源的水平及垂向距离是否在30 feet以内）；

(2) 详细调查(Detailed investigation)，如果初步调查结果显示场地VOCs污染存在潜在健康风险，则需进一步开展详细调查。详细调查阶段具体包括开展土壤、地下水、土壤气、建筑底板下土壤气（针对已有建筑）、室内外空气采样调查分析，最后，将样品分析结果与对应的筛选值进行比较分析。对于存在超过筛选值的污染物，可根据受体的暴露特性及场地特征参数对风险进行预测。在做出某具体场地是否存在VOCs蒸气入侵暴露风险的结论时，US EPA推荐综合考虑土壤、地下水、土壤气及室内外空气样品的检测结果（即多证据分析技术，Multi-evidence analysis technology）。而且，在分析室内外空气样品的检测结果时，US EPA尤其指出需要考虑室内外空气中对应VOCs的背景浓度。

(3) 风险管理(Risk management)，对于通过评估确认确实存在VOCs蒸气入侵暴露风险的场地，US EPA导则中指出应根据风险大小，制定相应的风险管理对策或行动方案（Response Actions）。同时，在US EPA的技术导则中，详细列出了几种常用的VOCs蒸气入侵风险的工程控制措施原理、设计要点、运行管理、效果验收等技术要求。

与US EPA类似，加州的技术导则中也明确了相应的调查评估工作流程，将 VOCs污染场地调查与风险管理的工作程序分为11步（Step-wise Methodology），其中，步骤1至步骤4的工作内容主要是通过文献调研及现场踏勘，确定场地是

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否存在完整的VOCs污染暴露途径。步骤5至6的工作内容是风险筛选，主要是通过开展土壤、地下水及土壤气采样分析并将结果与对应的筛选值进行比较。同时，该导则中明确指出不应仅用土壤或地下水检测数据的筛选结果作为场地是否存在VOCs呼吸暴露风险的依据。步骤7与步骤8的工作内容主要是开展进一步的场地详细调查，利用场地特征参数（Site-specific parameters）对初步筛选阶段确认存在潜在风险的污染物进行进一步评估。对于利用场地特征参数评估后风险依然超过可接受水平的污染物，加州的导则建议开展步骤9及步骤10的工作，即进行建筑物调查及室内空气采样分析。但是，该导则也强调，在进行室内空气采样及数据分析时，应考虑室内背景浓度对结果的影响。对于通过开展步骤10的调查评估后依然确定有VOCs的风险超过可接受水平的场地，该导则要求制定相应的风险削减或控制措施并组织实施(即开展步骤11的相关工作内容)。通过比较可知，加州工作程序中的步骤1至步骤4的相关工作内容与US EPA初步调查阶段的内容相似，步骤5至步骤10的工作内容与其详细调查阶段的类似，步骤11的工作内容与其风险管理阶段类似。但与US EPA不同，加州的VOCs蒸气入侵评估与消除的技术导则中并未对常用的工程控制措施及其设计、实施、效果验收等环节的技术要求进行详细描述，原因在于该州单独颁布了蒸气入侵风险消除的技术导则（Vapor intrusion mitigation advisory）。

美国其它各州虽然在技术导则的编排上与US EPA及加州略微有所差异，但是，调研发现，其它各州在VOCs污染场地调查评估与风险管理的工作程序上，均与US EPA类似。

因此，本导则在制定VOCs污染场地调查评估与风险管理的工作程序时，主要参考了US EPA及加州的工作程序，同时，充分借鉴了北京市场地环境评价导则中制定的污染场地调查与风险评估的工作程序并考虑了与该导则的衔接以，将VOCs污染场地调查评估与风险评估分为三个阶段并明确了每一阶段的工作内容与能否结束的判断标准。其中，

第一阶段为污染识别阶段。主要工作为通过文件审核、现场踏勘、人员访谈等形式，对场地过去和现在的使用情况，特别是污染活动有关信息进行收集与分析，以此来识别和判断场地环境受VOCs污染的可能性、是否存在完整暴露途径、是否需要进一步详细调查或采取应急措施等；

第二阶段为采样分析阶段。主要工作为通过在疑似污染地块上进行采样分析，确认场地是否存在VOCs污染。采样分析阶段可进一步分两个阶段进行，第

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一阶段的采样可在疑似污染区域采集相应量的土壤和地下水样品进行污染物浓度分析，如果样品VOCs的检测最大值超过相应的土壤或地下水风险评价筛选值，并且以筛选值作为修复目标进行修复时划定的修复面积较大、修复成本较高时可进一步开展第二阶段采样。这二阶段的采样介质可根据待评估场地潜在污染区域面积大小，污染复杂程度等因素确定。如果场地潜在污染区域面积较小、污染相对简单，可进一步在污染区域开展详细的土壤和地下水采样，获取土壤及地下水中污染物浓度的空间分布、水文地质参数，为第三阶段的风险评估及修复范围的确定积累数据。如果潜在污染区域面积较大、污染较复杂，可依次开展土壤气确认及详细采样，分析土壤气中VOCs浓度的空间分布，获取污染区水文地质参数，为第三阶段基于土壤气中VOCs浓度开展风险评估及确定修复范围积累数据。如果场地潜在污染区域的地层结构以砂、卵石为主，即使第一阶段采集的土壤及地下水样品检测结果低于筛选值，保守考虑应根据土样及地下水检测结果在检测浓度相对较高的局部区域开展土壤气采样监测评估；

第三阶段为风险评价阶段。主要工作为根据第二阶段采取的采样方案，依据相应介质中VOCs浓度开展呼吸途径的健康风险分析评价，提出相应介质的修复目标和修复范围。如果第二阶段的采样数据不足以较为精确的确定污染范围，可在这一阶段适当进行补充采样；

具体的工作流程如图 4所示。