王旭乾
浙江省环境科技有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：石油工业产生的石油烃污染物会进入土壤，严重影响当地环境。本文以某炼油厂排油污染地下水系统为研究对象。首先，我们收集了该地区的土壤和地下水样品，并进行了土柱淋洗试验。石油污染物主要有乳化油、溶解油和吸附油三种形式。污染机制主要有石灰岩直接入渗、双层介质入渗和地下水二次污染。
关键词：石油污染场地；地下水污染；健康风险评估
引言：本文以炼油厂地下水系统为研究对象，对地下水系统中的石油烃污染机理进行了研究。研究区为构造剥蚀低过渡带。试验结果表明，污染源主要为污水池和渠道渗漏、生产事故引起的渗漏、污染土层和弃坑的非点浸。
1.石油污染场地地下水污染健康风险评估的重要性
随着石油工业的迅速发展，在石油勘探区、石油化工生产厂、加油站等地，由于地面原油、污水排放、污水管道破裂等原因，大量的石油烃污染物排放到地下水系统中。除了直接进入地下水含水层系统的一些石油烃污染物外，大部分污染物是长期赋存于不饱和带的土壤中，然后随着大气降雨和地表水入渗的淋滤作用下释放到地下水系统中，使该类区域地下水受到严重污染，失去了使用功能。[1]
2.场地概述
山丘向山前倾斜冲积冲积平原，例区北部海拔较高，属单斜构造的西翼。该区主要地层岩性为古生代奥陶系灰岩和第四系松散岩层。奥陶系灰岩，岩溶发育，具有丰富的水环境。根据岩溶水动态监测资料，每年9月下旬至10月初，岩溶水最高水位为28.362~39.897m，4~6月最低水位为20.862~25.947m。[2]
3.石油污染场地地下水污染健康风险评估
3.1石油碳氢污染物的来源和途径
炼油厂厂区大部分地区覆盖着裸露的石灰石和较薄的第四纪土层，当污水输送到处理厂时，由于缺乏一定的防渗措施，部分污水渗入含水层，造成岩溶水的污染。此外，石油在生产中的泄漏和滴漏以及不合理的废物堆放也直接或间接造成地下水污染。污染物主要通过表面通道通过非饱和带进入含水层，因此，地下水的一般污染系统由污染源、非饱和带和空气三部分组成，主要有三条污染途径，简述如下:
（1）生产事故引起的石油烃污染泄漏。由于生产管理不完善，漏滴事故时有发生，其中油品装卸台和储油罐的泄漏和滴漏事故尤为严重。所有这些事故都会造成石灰石不饱和带的污染。因此，企业应改进管理和操作，以减少或消除这类污染途径。
(2)污水排放沟中石油烃污染物的泄漏。在炼油厂西侧，是一条季节性河流。当污水和污染物通过管道和渠道输送到处理厂时，会流入沟渠或渗水坑。这一部分将渗透到含水层中污染地下水。由于这一原因，石油烃污染区的范围逐年扩大，逐渐形成16 km以上的椭圆形污染区。
(3)污染土层中非点状浸出引起的石油烃污染渗漏。研究区属暖温带季风气候，多年平均降水量为655 mm，大部分降雨集中在7月至9月。研究箱的大面积被直接暴露的石灰石覆盖。在第四纪覆盖区，粉质和粉质粘土的厚度一般小于3m。对炼油厂厂区及周围污染控制点的土样分析表明，在地表以下0.5~1.0m土层，石油碳氢化合物的浓度为331-771mg/kg。被污染土壤层的降水淋溶会将废物带入地下。[3]
3.2石油污染物的主要形式
沟槽中的油膜主要是由乳化油的大液滴形成的。乳化油的主要来源是炼油厂生产过程中产生的油气凝结水、油凝结水、泵冷却水、油、气洗水、罐车洗水等。地下水系统中的石油烃污染物主要以溶解油的形式存在。在自然时空条件下，由于实验室土壤柱淋滤试验时间较长，难以模拟溶解油的生成机理。在自然条件下，土壤中的石油烃污染物会部分溶解，并通过降水淋溶渗入含水层。[4]
4. 石油污染场地地下水污染人体健康风险评估
4.1风险成分评估
根据案例研究区的调查，地下水系统的主要污染物是石油烃，其次是硫化物、NO3-N、NO2-N等，石油烃污染物一般不容易溶于水中。它们可以分为两种类型：微溶解或混溶油和浮在水面上的浮油。根据炼油厂石油污染源和污染途径的特点，地下水系统中石油烃污染物主要以溶解油、乳化油和吸附油三种形式存在。不饱和带的石油烃多为乳化油。乳化油的物理特征是小的悬浮油滴。
4.2各类人群的经口饮水暴露剂量
无论是通过经口饮水还是皮肤暴露途径，各类人群对As的暴露剂量都最高,其中经口饮水暴露途径A s的暴露剂量分别是Hg Cr、酚和氰化物的39. 0倍、5. 0倍、4. 9倍和2 5倍，皮肤暴露途径As的暴露剂量分别是Hg Cr和酚的70 3倍、4. 3倍和1. 1倍。各类人群通过皮肤对Hg As Cr和挥发酚的暴露剂量都比通过经口饮水暴露途径的暴露剂量大。计算得出垃圾填埋场周边的儿童、青少年和成年男性和女性的经口和皮肤对地下水中HgAsCr和挥发酚的暴露剂量。由于两处居民区饮用水中汞的浓度不同，计算时取二者的平均值。计算得到各类人群的经口饮水暴露剂量见表1。
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图1
4.4风险传播途径
经过皮肤对Hg的暴露是经口饮水的1. 7倍~2 7倍，,对As的暴露为3. 0倍~4. 8倍,对Cr的暴露为3. 4倍~5. 3倍，对挥发酚的暴露剂量差别最大，为64倍~23.2倍,可见皮肤暴露途径是人体接触地下水体污染物的重要暴露途径。
结束语：炼油厂位于地下水补给和径流区。设施和管理问题引起的淋滤和滴水事故一直是石油烃污染物的稳定来源，从沟渠和污水坑中渗透，以及在受污染的土壤层上无点状浸出，是导致污染范围扩散的主要因素。
参考文献：
[1]陆海建,邓一荣,李洪伟, 等.基于GMS对典型石油烃场地地下水中污染物运移模拟研究[J].广东化工,2018,45(9):263-266. DOI:10.3969/j.issn.1007-1865.2018.09.127.
[2]蔡婧怡,陈宗宇,蔡五田, 等.某石化污染场地含水层自然降解BTEX能力评估[J].现代地质,2015,(2):383-389. DOI:10.3969/j.issn.1000-8527.2015.02.023.
[3]王峥.基于地下水污染修复的生态风险评价与优化控制研究[D].华北电力大学;华北电力大学(北京),2017. DOI:10.7666/d.Y3264306.
[4]董敏刚.某有机化工污染场地风险评估及地下水高级氧化修复技术初探[D].中国科学院大学,2014.