某化工厂重点区域场地污染现状及风险评估_张硕.pdf

202313环境工程63Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程63Modern Chemical Research当代化工研究某化工厂重点区域场地污染现状及风险评估张 硕1,2（1.河北省地质实验测试中心 河北 0710512.河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室 河北 071051）摘要：为充分了解化工企业土壤地下水污染现状及风险评估方法，本研究以某石油类化工企业为对象开展了场地污染调查和风险评估工作，调查结果发现该场地重点关注污染物为总石油烃和苯系物，其在土壤及地下水中浓度均符合国家质量标准，不会对人体健康造成危害，建议后续定期对该污染场地开展土壤及地下水监测，形成基于监测的风险防控方案。关键词：化工企业；土壤地下水调查；风险评估中图分类号：X53；X825 文献标识码：ADOI：10.20087/ki.1672-8114.2023.13.021Pollution Investigation and Risk Assessment in Key Areas of a Chemical IndustryZhang Shuo1,2(1.Hebei Geological Experiment Testing Center,Hebei,0710512.Hebei Key Laboratory of Mineral Resources and Ecological Environment Monitoring,Hebei,071051)Abstract：In order to get a fully understanding of the soil and groundwater pollution and risk assessment methods of the chemical industry,this study takes a refining industry as the research object to conduct the pollution investigation and risk assessment.The results of pollution investiga-tion show that the mainly focused pollutants are total petroleum hydrocarbon and benzene series,the concentration of which in the soil and groundwa-ter are in line with national quality standards,which will not cause harm to human health.It is suggested that regular monitoring and assessment of soil and groundwater in the contaminated site should be conducted,based on which a risk prevention and control plan can be created.Key words：chemical enterprise；soil and groundwater survey；risk assessment引言土壤是人类社会生存和发展的物质基础，随着经济社会的发展，人类活动增加，工业快速发展，化工行业在勘探开发、加工制造及储存销售过程中出现的“跑、冒、漏”现象造成了土壤及地下水环境污染的潜在风险1-2。我国全国土壤污染状况调查公报显示土壤总点位超标率高达16.1%3；有文献报道，我国约有480万公顷土地石油含量超过安全值，且每年约有60万吨石油进入环境，部分石油工业区土壤残油量达10000mgkg-1，远超过临界值，石油类有机污染已经成为国内外污染场地的重要关注类型之一，这些有机污染种类繁多，往往具有“致癌、致畸、致突变”的三致特点5，且常规监测不易检出，对人体健康造成严重影响。在污染场地人体健康风险评价方面，美国、英国等发达国家已经建立了由数据收集分析、暴露评估、毒性评估等部分组成的健康风险评价体系，但国内相关研究多集中在钢铁厂及退役场地。本研究以某石油类化工企业的重点区域为调查对象，研究该区域的土壤地下水污染现状，并对该场地的特征污染物进行暴露评估和毒性评估，分析其环境风险，为相关行业的场地污染调查评估及风险管控提供科学依据。1.材料与方法（1）场地概况及水文地质条件。该厂始建于20世纪70年代，经过40多年的生产建设，目前拥有百万吨级的常减压、催化裂化、柴油加氢等共32套生产装置，整个厂区占地约700万平方米，厂区边界外东北侧、东侧、东南侧及南侧分布着居住区、商业区、学校、医院的公园等敏感目标，若土壤地下水污染超标或超出厂界，则风险较大。场地所在区域地下水以孔隙水为主，直接接受大气降水的补给，对降水的反应十分灵敏，地下水水位的变化与降水量关系密切，季节波动明显，整个厂区地势整体呈现出西北部高，东南部略低的趋势，根据多期水位监测数据，判定整个场地地下水主流向为“西北东南”。（2）监测点布设及样品采集分析。根据污染物浓度、检出率、超标率等信息筛选出炼焦区、炼油老区装置区、炼油老区储罐区三个重点区域进行详细调查，现场采用便携 式光离子化检测仪对不同深度土壤的挥发性气体浓度进行测定，依据测定结果，每个点位分别选取表层土壤、深层土壤、饱和带土壤三个深度采集35个样品，布点方案如图1所示。场地环境质量及风险评估分别采用土壤环境202313环境工程64Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程64Modern Chemical Research当代化工研究质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）（GB 36600-2018）、地下水质量标准（GB/T 14848-2917）及建设用地土壤污染风险评估技术导则（HJ 25.3-2019）等进行分析评估，风险评估的内容主要包括特征污染物选取、确定暴露途径计算暴露量、污染物毒性评估、计算特征污染物致癌风险及危害商几方面，同时进行风险评估结果不确定性分析。图1 重点区域土壤地下水采样点布设方案2.结果与讨论(1)场地污染特征分析土壤污染特征分析。首先利用现场快速监测数据对重点研究区域挥发性有机物污染状况进行整体分析，并利用Sufer软件进行差值分析。图2 土壤污染物（石油烃、苯系物）浓度垂向分布特征（mg/kg）如图2所示，总石油烃污染浓度主要集中在025mg/kg，垂直方向上污染物浓度随深度增加，较高浓度主要聚集在地面以下3.06.0m深度处；苯系物的检出浓度主要集中在地面以下1.66.0m处，最高值出现为GW11号监测井，浓度为29.7mg/L，与VOCs污染分布规律相近。地下水污染特征分析。地下水苯污染空间分布如图3所示，调查结果显示地下水总石油烃检出浓度在0.080.41mg/L，最高值出现在48号点位，未超过干预值，较高浓度分布在炼油老区储罐区西南部，与土壤污染高值区一致，且与地下水下游汇合区域一致，可以推断污染可能来自上游炼焦区及炼油老区储罐区，并随地下水发生了迁移；地下水中苯系物的检出浓度在20.8106.6g/L之间，最高值同样出现在48号点位，未超过筛选值，与地下水中石油烃污染规律相同，高值区位于地下水下游的炼油老区装置区西南侧。图3 重点区域地下水苯系物空间分布(2)场地污染风险评估本次评估的场地为工业用地，属于第二类用地，在此类用地方式下，一般根据成人期的暴露来评估污染物的致癌风险和非致癌效应，该场地及周边的居民饮用水源来自市政的集中供水，不使用地下水，地下水环境对场地及周边居民不敏感，因此，本次评估暂不考虑与地下水相关的暴露途径对人体的风险。土壤污染毒性评估。根据上述调查结果，苯浓度较高，且其挥发性大，具有较高毒性，是一种致癌物质，同时也是苯系物中质量指标要求最严格的污染物，因此本次评估以苯为特征污染物，且根据建设用地土壤污染风险评估技术导则（HJ 25.3-2019），苯同时具有致癌和非致癌性，因此应同时评估其致癌和非致癌危害。土壤风险表征。根据建设用地土壤污染风险评估技术导则（HJ 25.3-2019），苯不具有皮肤接触暴露效应，因此考虑经口摄入土壤、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物5种途径对场地进行风险评估，风险表征计算所用的污染物浓度采用所有采样点浓度数据95%置信区间的上限值进行计算，同时计算苯的致癌风险和危害商。A.土壤中单一污染物致癌风险在该用地方式下，建设用地土壤污染风险评估技术导则规定的可接受致癌风险为10-6，在进行调查的场地中，苯作为检出率最高的特征污染物，其经过5种途202313环境工程65Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程65Modern Chemical Research当代化工研究径的致癌风险及总致癌风险均小于10-6，场地内苯污染的致癌危害对人体没有潜在的健康风险。表1 污染物的致癌风险污染物经口摄入土壤吸入土壤颗粒物吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物总计苯3.87E-082.19E-10 8.07E-092.40E-088.12E-078.83E-07B.土壤中单一污染物危害商表2 污染物的危害商污染物经口摄入土壤吸入土壤颗粒物吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物总计苯1.62E-038.64E-06 3.18E-049.44E-043.20E-023.48E-02根据（HJ 25.3-2019）规定的二类用地可接受危害商为1，在做调查场地中，苯作为检出率最高的特征污染物，其经过5种途径的非致癌危害均低于1，不会对人体健康造成危害。因此，根据已有数据判断该场地不会对人体健康造成危害。(3)不确定性分析表3 敏感性分析结果类型参数暴露途径致癌效应-敏感性比值SR/%非致癌效应-敏感性比值SR/%-参数名称变化前参数值P1变化后参数值P2-苯苯人群相关参数成人平均体重61.864.8吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物00成人暴露期2528100100成人室内暴露频率187.5195100100暴露途径相关参数室内地基厚度3540-86.86-86.86成人每日空气呼吸量14.515.300下层污染土壤层埋深50100-0.828-0.828地基和墙体裂隙表面积所占面积0.00050.00069999暴露风险贡献率分析。根据这苯经不同暴露途径致癌风险和非致癌风险危害商的计算结果，评估场地区域内土壤中苯经不同暴露途径的致癌风险和非致癌风险贡献率，计算结果显示，吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物途径对于致癌风险与非致癌风险的贡献率均最高，均超过20%，分别为91.96%和91.95%，因此后续将对人群和该途径相关的参数进行敏感性分析。模型参数敏感性分析。由表3可知，成人平均体重及成人每日空气呼吸量对该途径产生的致癌和非致癌风险几乎没有影响；成人暴露期和成人室内暴露期两个参数对其致癌和非致癌风险影响大；其次为参数地基和墙体裂隙表面积所占面积；其中室内地基厚度对致癌和非致癌风险影响也较大，且成反比，即随着地基厚度增加，致癌和非致癌风险下降。3.结论本次评估的场地为在役石油化工企业，经调查发现石油烃和苯系物检出率最高，但未超出标准限值，后期需重点关注；经场地土壤污染物的致癌风险及非致癌危害商评估发现，土壤中苯污染经所有途径的总致癌风险和危害商均小于可接受风险值10-6和1，不会对人体健康造成危害；暴露途径吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物贡献率达到90%以上，通过敏