A. 土壤中石油類和石油烴的區別
石油烴:石油中的烴類化合物,烴類即碳氫化合物,在石油中占絕大部分,約幾萬種。
沒有明顯的總體特徵,主要由烴組成,且各種烴類的結構和所佔比例相差很大。
石油類:礦物油類化學物質,是各種烴類的混合物。石油類可以溶解態、乳化態和分散態存在於廢水中。
石油烴=石油烴類化合物總稱,石油類=各種烴類的混合物,接近相等,可能只是不同行業間的不同叫法。
B. 一般土壤中石油類含量
石油化工區的沒做過,但是今天做了一個農田的土壤樣品。含量大概是12mg/kg
C. 落地油水土污染
一、地表水污染
1.污染現狀
本區除黃河輕度污染外,六干排溝、東營河、廣利河、廣蒲溝、五干排、淄脈溝、小清河等河渠均遭到了重度—嚴重污染(照片13-9~13-14),水質渾濁,顏色灰黑或灰紫色,石油類、酚、氰,以及砷、汞、鎘、鉛、六價鉻等五毒成分均有檢出,石油類含量0.34~2.896mg/L,均超標(表13-10)。
照片13-9 六干排支溝
照片13-10 東營河
照片13-11 廣利河
照片13-12 老廣蒲溝
照片13-13 五干排
照片13-14 小清河
表13-10 地表水質污染一覽表
以上污染河渠除黃河外,均接受來自區內的煉油廠、各類石油化工企業和境內石油開采等的污廢水排放污染。
2.污染評價
根據地表水污染調查狀況,選取石油類、酚類(C6H6OH)、氰化物(CN-)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)等8項地表水污染因子,採用地下水污染綜合指數法(Pu)進行評價:
山東省地質環境問題研究
式中:Co為某污染因子背景值(mg/L);Ci為某污染物實測濃度(mg/L);n為評價因子項數。
污染因子背景值採用GB3838—2002《地表水環境質量標准》中的適用於各種用途的Ⅲ類水標准值(表13-11)。
表13-11 地表水污染因子背景值一覽表
按五級標准評價,評價分級標准見表13-12。
表13-12 地表水污染程度評價分級標准
全區9條河渠中主要污染物為石油類,個別河渠有酚類和鉛超標(表13-12)。黃河超標組分為石油類、酚、鉛,評價級別為Ⅱ級,輕度污染;永豐河起於墾利縣城,向東流入海,已成為小型排污河渠,超標組分為石油類、酚、鉛,評價級別為Ⅴ級,嚴重污染;溢洪河從墾利城南主要油區穿過,是東營城區北部石化企業和勝利油田重要排污河渠,超標組分為石油類、酚,評價級別為Ⅳ~Ⅴ級,重度—嚴重污染;六干排溝是東營市和墾利縣的分界河渠,也是東營城區北部石化企業和勝利油田重要排污河渠,超標組分為石油類,評價級別為Ⅴ級,嚴重污染;廣利河、廣蒲溝、五干排起源於東營市西部,流經勝坨油田、新村油田、東辛油田、史南油田、現河油田、牛庄油田和東營市區,是東營市城區和勝利油田的重要排污河道,主要超標組分為石油類,評價級別為Ⅳ~Ⅴ級,重度—嚴重污染;支脈溝和小清河起源於區外,除接受上游城鎮污廢水排放外,流經黃河三角洲南部區內、外油田區,主要超標組分為石油類,評價級別為Ⅴ級,嚴重污染。
另外,在有新的污染源不斷加入的情況下,下游污染較上游為重(溢洪河、淄脈溝);而少有新的污染源加入的情況下,河渠自身對污染組分具有一定的自凈能力(黃河、五干排)。
二、地下水污染
(一)淺層地下水污染
1.區域淺層地下水污染
落地油、滲漏油等通過土壤,在自然降水、灌溉的作用下,下滲形成對地下水污染。同時,區內的污染河流滲漏也是引起淺層地下水污染的重要原因。在全區14個地點採取的地下水污染分析樣品,石油類、酚(C6H6OH)、氰(CN-),以及鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)等均有檢出,檢出率100%。地下水污染以石油類為主,個別樣品點砷(As)超標。石油類檢出含量范圍0.01~0.69mg/L,平均值0.11mg/L,超標9件,超標率達60%;其他組分除砷有個別點超標外,均未超標(表13-13)。
表13-13 淺層地下水水質污染現狀一覽表
2.油井對地下水污染
在墾利縣勝坨鎮東北和東營市史口鎮呂家南選擇了兩處典型油井剖面,進行了油井對地下水污染調查。通過調查分析,油井落地油等對地下水的污染具有較為明顯的規律。油井近處地下水中污染組分石油類含量較高,隨著遠離污染源,含量漸低(表13-14)。
表13-14 油井對地下水污染剖面一覽表
注:單位為mg·L-1。
3.淺層地下水動態污染
淺層地下水污染動態的變化,與所在位置有著巨大的關系。在油井周圍附近地下水污染動態受土壤污染的影響較大。由於土壤對石油和重金屬等具有較強的吸附能力,因此,土壤中污染組分含量普遍高於地下水中相應離子含量3~4個數量級。在大氣降水淋濾作用下,土壤中的污染組分向淺層地下水中運移,無論是石油類,還是重金屬離子,雨季在地下水中的含量呈上升趨勢(表13-15)。
表13-15 淺層地下水污染物含量動態對比表
注:收集地下水動態觀測資料。
在遠離油井的區域內地下水污染動態與油井周圍附近地下水污染動態恰恰相反,由於土壤中的污染物質相對較低,雨季地下水得到大量的補給,污染物質被淡化,地下水中的含量相對降低。
(二)污染評價
根據區內地下水開發利用和污染現狀,結合已有背景資料,選擇了石油類、酚類(C6H6OH)、氰(CN-)、砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、鉛(Pb)等8項評價因子。採用污染綜合指數法(Pu)進行評價。評價計算公式見(式13-5)。
污染因子濃度背景值採用GB/T14848—93《地下水質量標准》中的適用於各種用途的Ⅱ類水標准值(表13-16)。按五級標准評價,評價分級標准見表13-13。
表13-16 地下水污染因子背景值一覽表
注:石油類背景值參照地表水離子背景值確定,單位為mg·L-1。
本區地下水主要污染組分為石油類。全區從Ⅰ級未污染水到Ⅴ級嚴重污染水均有(表13-13)。從區域上看,淺層地下水污染主要集中分布於調查區中西部區域(圖13-8),分布面積約1976km2,佔52%;其中:地下水污染北部以勝坨油田、史口和現河油田為中心,南部以廣饒石村小清河為中心,形成了3個重度(Ⅳ)—嚴重(Ⅴ)污染地段,污染面積418km2,佔11%;3個污染中心外圍為中度(Ⅲ)污染區,污染面積1216km2,佔32%;在中度污染與未污染的交接地帶為輕度污染帶,面積342km2,佔9%。北部沿黃地帶和東部瀕海地帶,總面積約1824km2,油田分布較少,淺層地下水沒有明顯的污染。
圖13-8 淺層地下水污染現狀評價圖(2005年10月)
三、土壤污染
1.區域土壤污染現狀
本區主要分布有勝利、東辛和現河3個採油廠,勝坨、寧海、東辛、永安、廣利、新立村、現河庄、郝家、王家崗、牛庄、史南、樂安等12個油田4700多口油井,油井在鑽鑿過程中對周圍土壤的污染、石油開采過程中形成的落地油、輸油管路的滲漏等,是土壤污染的主要途徑。土壤石油污染以點狀和斑狀污染為特點。以油井為中心,大致在半徑40~50m的范圍,面積6000m2左右。
全區採取的淺層(0.2~0.3m)土壤樣品20組(件),深層(0.6~1.0m)土壤樣品15組(件),石油類及重金屬等均有檢出。
淺層土壤石油類量檢出范圍1.38~17450mg/kg,平均值175.45mg/kg;鉛檢出范圍9.59~313.10mg/kg,平均值22.38mg/kg;鎘檢出范圍0.088~0.19mg/kg,平均值0.11mg/kg;鉻檢出范圍0.03~0.10mg/kg,平均值0.06mg/kg;砷檢出范圍8.40~25.00mg/kg,平均值13.04mg/kg;汞檢出范圍0.00944~0.06627mg/kg,平均值0.02345mg/kg(表13-17)。
表13-17 淺層土壤污染現狀一覽表
深層土壤石油類量檢出范圍2.60~38.00mg/kg,平均值14.47mg/kg;鉛(Pb)檢出范圍14.70~33.00mg/kg,平均值19.55mg/kg;鎘(Cd)檢出范圍0.073~0.127mg/kg,平均值0.099mg/kg;鉻(Cr)檢出范圍0.032~0.136mg/kg,平均值0.06mg/kg;砷(As)檢出范圍7.47~14.52mg/kg,平均值10.94mg/kg;汞(Hg)檢出范圍0.00377~0.024mg/kg,平均值0.0158mg/kg(表13-18)。
2.油井剖面污染特徵
為研究油井對土壤的污染狀況,在調查區黃河南、北主要石油開采區,選擇了2處(Yp1、Yp2)典型油井進行了油井土壤污染剖面調查。以油井為中心,按照0.20m、0.50m、1.5m的調查深度,以及距油井5.00m、20.00m、40.00m的調查距離,在調查半徑40~50m范圍內進行了調查取樣。分析檢測結果見表13-19。
表13-18 深層土壤污染現狀及評價一覽表
表13-19 油井剖面污染數據一覽表
根據土壤污染資料分析,重金屬組分含量無論是縱向還是垂向上沒有明顯的變化,而且與調查區的重金屬組分數據基本一致,進一步說明在石油開采區沒有明顯的重金屬污染。石油類組分含量具有明顯的變化規律,以油井為中心,由近而遠、由淺入深石油組分含量逐漸減少(圖13-9)。這種變化規律淺層和近油井地帶尤為明顯,到40m遠處石油類組分含量深淺變化不大,說明油井落地油污染范圍半徑已達到40m。
3.土壤污染動態
土壤中的石油和重金屬離子,隨著時間的變化具有明顯的規律性。利用經過1個雨季的不同時間和地點的土壤污染動態數據對比分析,在大氣降水淋濾作用下,不同深度的土壤污染物質均有不同程度的降低,以石油類組分尤為明顯(表13-20)。
圖13-9 油井污染剖面曲線圖
表13-20 淺層地下水污染物含量動態對比表
D. 油庫、加油站土壤中石油烴類污染物的管制值是多少
油庫、加油站土壤中石油烴類污染物的管制值會因不同國家和地區之間的法律、標准和規定而有所不同。以下是一些國際上通行的管制值:
1. 美國環保局(EPA)將苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳族烴的安全飲用水管制為10μg/L,進口食品包裝容器和添加劑中這些物質的遷移限量也被規定為10mg/漏滲kg。
2. 歐盟REACH法規將苯、甲苯、二甲苯等芳香烴安全使用極限設為2mg/kg。
3. 加拿大安全管理局返基脊(SMA)指定對於BTEX(苯、甲苯、乙二酸乙酯和二甲基鄰聯苯)總量的閾值在1mg/kg左右,但具體管制值根鋒團據不同狀態會有所變化。
在中國大陸,環境保護部曾發布《土壤環境質量標准》(GB 15618-1995),其中對於土壤重金屬及其化合物等50多種污染物設定了嚴格的標准。目前,新修訂後的《土壤污染防治法》已經公布,並將於2022年開始實施。此法規定,土壤中苯系物質超過地下水質量標准5倍以上或其他有毒有害物質超過地下水質量標准3倍以上時,應採取必要措施加以治理。
需要注意到之前提到的這些數值並非絕對標准,各地都會根據本地情況進行相應調整。
E. 石油類紅外的實驗目標是什麼
測定土壤中石油類含量。紅外光度飢舉法測定土壤石油類含量伍磨SOP目標是以四氯化碳萃取土壤中石油類物質,通過紅外光度法測定土壤中石腔肢斗油類含量。
F. 區內土體石油污染現狀評價
勝利油田的開發建設對本地區土壤環境造成了一定的影響,其突出表現為石油類污染。在油田開發較早和較集中的地區石油類污染也較重,多數達到了輕度污染水平,除開發較晚並注重環境保護的一些油區外,石油類是土體中最大的污染指標,東營、河口北側一帶污染較重。
從區域上看,東營市及其東南側和河口一帶,石油類含量40mg/kg以上,在廣饒、濱州南側、樁西海邊一帶為較低。此外,沿黃河兩側的區域土壤中石油類含量明顯低於其他地區。
從油田開發歷史上看,20世紀70年代以前開發的油田,如臨盤、利津、勝坨等油區土壤中石油類含量偏高,屬輕度污染區,孤東地區土壤中石油類含量范圍為12~38mg/kg。近幾年投入開發的八面河油田土壤中石油含量最低。
從土壤類型上看,區域內土壤中石油類含量在9.2~180.9mg/kg之間,區內各類土壤石油類表層含量均值為43.75mg/kg,各類土壤石油類平均值含量差別不大,褐土為40.0mg/kg,潮土為44.4mg/kg,鹽土44.2mg/kg。
從土壤污染深度上看,在受到污染的土壤中,表層(1~20cm)土壤污染最重,落地原油的40%~50%分布在0~20cm的上層。中層和下層土壤也受到一定程度的污染,30%~40%的石油類進入20~40cm深度土壤(圖4-6)。由此可知:石油類主要集中於0~40cm土層。
圖4-6 不同深度土壤中石油類含量
Fig.4-6 The oil contents in the soil of different depths
以上結論與大慶石油管理局環境監測中心站在大慶油田開發區所做的《原油在土壤中遷移及降解的研究》得出的結論有許多相似之處。該項研究結果表明:大慶油田開發區貯油池土壤原油淋濾深度絕大部分集中在0~30cm,以下原油明顯減少(除砂化土壤外);鹽鹼土集中在0~10cm;黑鈣土集中在0~50cm;柱內油水混合滲透試驗,80%集中在0~20cm;原油覆蓋土壤表面時清水淋滲較弱,在0~20cm內殘留94%。
通過對比勝利油田和大慶油田石油在土壤中的遷移深度可以發現以下幾點:①盡管土壤類型不同,但一般在0~50cm的深度上大多截獲90%以上的落地原油;②粘性土壤對石油類有很強的吸附作用,據中國沈陽林土所對沈撫灌區石油污水處理研究,黃粘土除油率可達90%左右;③石油粘度越高,隨土壤水分遷移能力越弱;④原油在自然植被下土壤中的淋滲較油池和柱內試驗土壤淋滲的淺。原因是地表植物根系豐富盤結牢固,土壤結構堅實粘重,形成的空隙較少。
因此,大慶地區的石油實際滲透深度多小於勝利油田所在的黃河三角洲地區,主要是由於其石油粘度較大,大慶地區粘土土壤類型滲透很低及植被較好所致。
此外,區域內土體中其他污染物的情況如下:
Cr含量以東營市東側、河口西側一帶明顯高於其他地區(60mg/kg以上),其含量值在等值線圖上表現為峰形,其他區域較為平坦。
Hg以東營東側為最高(0.1mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Zn含量以東營市西側為最高(100mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Cu含量以東營市東側、河口西側及高清一帶較高(25mg/kg以上),河口東側一帶較低。
Pb含量以東營市及其北側最高(15mg/kg以上),其次為河口西側和濱州南側一帶,其他地區較為平坦。
Ni含量以東營市東側為最高(48mg/kg),其次為河口西側(42mg/kg以上),其他地區較低。
表4-7 調查區域測值統計表Tab.4-7 Statistics of analysed parameters in the survey area(mg/kg)
表4-8 三種土壤測值比較Tab.4-8 Comparison of analysed parameters of three types of soil(mg/kg)