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| 編輯推薦： |
《石油烃污染场地土壤指导限值构建方法》可作为环境科学和环境工程领域的科研工作者?研究生以及技术人员的参考书,也可作为高等院校?研究院所相关专业的研究生课程的参考
教材?
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| 內容簡介： |
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《石油烃污染场地土壤指导限值构建方法》主要介绍我国石油烃污染场地的主要类型?污染特征及环境风险,重点阐述了发达国家在土壤中石油烃污染物健康风险评价及有关模型使用?标准指南开发等方而的经验,提出了我国土壤石油烃指导限值的构建方法,并剖析了若十典型研究案例?
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| 目錄：
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目 录
前言
第1章我国石油烃污染场地现状1
1.1我国石油烃污染场地及其环境管理1
1.2石油类污染场地的主要类型2
1.2.1 油田3
1.2.2石油炼制及加工场地3
1.2.3石化企业场地6
1.2.4加油站及地下储槽6
1.2.5其他8
1.3我国表层土壤中石油烃类特征污染物及其分布水平8
1.3.1 我国表层土壤中PAHs的分布水平8
1.3.2 我国石油类场地中BTEX分布水平… 15
1.3.3 我国石油类场地中PAHs及BTEX污染总体评价 16
第2章土壤中石油烃污染物健康风险评价方法的国外经验 18
2.1美国试验与材料协会基于风险的RBCA方法… 19
2.2美国马萨诸塞州环保局的方法 19
2.3美国总石油烃标准T作组的方法 21
2.4美国毒物与疾病登记署 ATSDR的方法23
2.5加拿大土壤巾的石油烃标准建立方法 23
2.6荷兰国家公共卫生和环境研究院的方法24
2.7新西兰澳大利亚的方法 24
笫3章基于风险的土壤石油烃指导限值构建方法 28
3.1土壤石油烃污染物相关环境质量标准的国际现状 28
3.2基于风险的石油烃污染场地管理及标准建立方法理论 29
3.2.1基于风险的污染场地管理已成为主流方法29
3.2.2分层次的方法 Tiered Approach被广泛采用32 3.2.3指示物和石油馏分相结合的方法逐渐取代了基于总石油烃的
评价方法33
3.2.4各种预测模型得到广泛应用34
3.2.5 国外代表性指导值构建方法简介34
3.3不同国家或地区土壤中石油烃环境质量标准体系的比较… 36
3.3.1 保护目标的差异 36
3.3.2土地利用类型划分的差异 37
3.3.3评价指标选取的差异 37
3.3.4 目标风险水平设定的差异 39
3.3.5标准取值上的差异39
3.3.6标准细化程度上的差异 39
3.4对我国建立有关指导限值的借鉴和启示40
3.5我国土壤石油烃指导限值构建方法的基本考虑41
3.5.1 污染物迁移模型的选择42
3.5.2暴露情景的设定46
3.5.3暴露评价和指导限值计算方法 47
3.5.4关键参数的确定48
第4章土壤指导限值的估算模型优选51
4.1 常用的风险评价模型 51
4.2两种应用最为广泛的模型及其比较 54
4.2.1RBCA模型54
4.2.2 CLEA模型56
4.2.3 RBCA与CLEA模型原理差异举例分析 58
4.2.4模型比较及适宜性评价 63
第5章土壤石油烃污染评价指标及指导限值估算 64
5.1评价指标的确定 64
5.1.1 不同国家或组织机构的石油烃污染评价指标概述 64
5.1.2木研究中评价指标的确定 66
5.2多环芳烃的土壤指导限值建立 68
5.2.1 多环芳烃的土壤指导限值的计算 68
5.2.2多环芳烃指导限值取值的合理性评价 71
5.3苯系物的土壤指导限值的建立 73
5.3.1 苯系物的土壤指导限值的计算 73
5.3.2苯系物土壤指导限值取值的合理性评价 74
5.4石油烃馏分的划分及其土壤指导限值的计算 76
5.4.1 石油烃馏分的划分方法 76
5.4.2石油烃馏分的确定79
5.4.3石油烃馏分土壤指导限值的计算 80
第6章土壤石油烃指导限值的关键影响因素分析 83
6.1苯土壤指导限值的影响因素及其基于模型的定量化解析83
6.1.1 受体参数 83
6.1.2土壤理化性质 84
6.1.3水文地质参数 86
6.1.4场地其他参数 87
6.2苯系物土壤指导限值的区域性差异研究88
6.2.1 土壤质地对指导限值的影响89
6.2.2有机质对苯系物指导限值的影响 .93
6.3挥发性多环芳烃萘土壤指导限值的区域性差异研究 98
6.3.1 典型区域的选取及研究方法99
6.3.2我国13种典型土壤中萘的指导限值估算结果 100
6.3.3土壤质地对萘标准的影响 101
6.3.4土壤有机质含量对萘标准的影响102
第7章典型案例场地研究 104
7.1 某石化废水排放地PAHs分布及环境风险评价104
7.1.1研究区域概况 104
7.1.2样品采集与分析 104
7.1.3 场地中PAHs分布特征及成因 105
7.1.4环境风险分析 109
7.1.5 小结 111
7.2某焦化厂PAHs和BTEX分布及环境风险评价111
7.2.1研究区域概况 112
7.2.2样品采集与分析 113
7.2.3 场地中PAHs及BTEX分布特征 113
7.2.4环境风险评价117
7.2.5基于风险的修复目标计算 119
7.2.6 小结 121
7.3土壤理化性质对污染场地风险不确定性的影响 121
7.3.1 研究内容及方法122
7.3.2 结果与讨论126
7.3.3 小结129
7.4场地风险评价的不确定性一 129
参考文献 131
咐录I 土壤中PAHs污染状况数据来源 136
附录Ⅱ 一些发达国家的土壤石油烃指导限值 141
咐录Ⅲ CLEA模型的参数体系153
跗录Ⅳ RBCA模型的参数体系157
咐录V 基于风险的土壤石油烃指导限值计算公式 162
宿写 166
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| 內容試閱：
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1.1 我国石油烃污染场地及其环境管理
日前,我国石油污染土壤形势十分严峻?中国不仅是石油生产大国,也是石油
消费大国?在石油生产?加T?运输和使用过程巾由于跑?冒?滴?漏以及“三废”排
放等,一些石油或石油制品直接进入环境,导致污染?土壤石油烃污染已经成为一
类量大面广?危害严重?亟待控制的环境问题?
石油污染场地已经成为我国典型的污染场地类型之一?污染场地中的石油烃
主要来源有三个方面:石油开采过程?石油化工和加油站储罐泄漏?首先,在石油
开采过程中,由于井喷?泄漏和检修等原因,尤其是井场作业时地表散落,造成油田
区土壤油类含量显著偏高,油田区土壤已受到重度污染?在辽河油田污染严重的
区域,土壤中含油量达到lOOOOmgkg,远远超过临界值500mgkg,致使油田区及周
围地区上下亩土地受到严重污染?仅就辽河油田1998年统计表明,年产石油污染
土壤达3万吨,土壤平均含油量超过30%?相关研究表明,我国大港?大庆?胜利?
任丘原油中苯并芘含量分别达到1. 16ppm①?0.33ppm?0.48ppm?0.24ppm?其次,
石油化T区对化T区及周边环境也造成了严重污染?截至2003年,我国共有石油
和化学工韭规模以上企业16150家,其中石油和天然气企业91家,精炼石油企业
753家,原油加工及石油企业743家,人造原油企业10家?由于我国的石油炼化加
T企业存在装置规模小?设备装置老化和技术T艺落后等问题,因此在炼油过程中
的“跑?冒?滴?漏”现象屡见不鲜,突发性事故也经常发生?最后,加油站的储油罐
泄漏危害也不容小视?据专家估计,我国目前现有约10余万座加油站,根据美国
和欧洲的经验,运营20年以上的加油站约有30%产生泄漏?油罐的钢板厚度不达
标?防腐措施不当等是油罐泄漏的主要原因?此外,废弃加油站的油罐没有及时清
运,随着时间推移被腐蚀也会产生泄漏?伴随着30年来我国经济的高速发展,石
油已成为关系我国围计民生的“能源血液”,但由于我国的企业环保措施不力?环
保政策监管不到位和公众的环保意识差等原冈,造成了我国局部地区土壤中的石
油严重污染,石油污染场地呈现出数量巨大?面积甚广和危害严重等特点?
据估计,在亚太地区包括我国约有几百万个污染场地,其中约有一半的场地
受到石油烃的污染?石油是一种含有多种烃类正烷烃?支链烷烃?芳烃?脂环烃及
少量其他有机物硫化物?氮化物?环烷酸类等的复杂混合物,烃类足其中重要的组
成成分,如苯系化合物?多环芳烃多为毒性大且疑有“i致”效应的有机物质,可以通过呼吸?皮肤接触?食物摄入等方式进入人体或动物体内,对生态环境具有极其严重
的潜在危害,被许多国家纳入危险物质清单和优先控制污染物名录?由于石油烃可
在介质巾迁移,因此可从泄漏源向土壤?地下水和空气巾迁移,造成污染面积的扩大,
影响污染源的周边环境?土壤中的石油烃浓度超标会破坏土壤生态系统?降低土壤
肥力,从而造成植物生长减缓?进入土壤的石油污染物还会随着地表径流进入地表
水体,引起江河湖泊污染;土壤中的石油烃会通过降雨淋溶?渗透作用进入深层土壤
和地下水,引起地下水污染,石油烃一旦进入地下水,则很难修复或修复成本很高,造
成长期的严重危害:石油烃中许多物质具有挥发性和半挥发性,会由土壤或地表水进
入空气中,对生活在场地周边的人群存在很大的健康威胁?
然而,在我国目前的环境管理框架下,对土壤中石油类污染物的污染控制还
存在诸多空白,其中最重要的问题就是土壤中石油烃的环境管理标准的缺失?
我国土壤环境质量评价一直沿用《中华人民共和国国家标准土壤环境质量标准》
GB 15618 1995,而该标准中,并未对任何石油烃类污染物的限值进行规定?
而且,该标准主要是针对农业用途的土地而制订的,对其他用途,如城市中的居
民周地和商业用地等并不适用?事实上,我国的石油污染场地更多的是由于工
业活动引起的,主要分布于城市,如加油站和采油?炼油厂等,其危害主要是对人体
健康的影响,而不是对农作物生长和农产品品质的影响?因此,土壤中石油烃标准
的缺失已经严重地影响到工业污染场地评价和修复工作的开展,我国业已开展的
为数不多的污染场地评价和修复也不得不借鉴其他国家已有的标准?然而,任何
一项标准,特别是环境质量标准,都有着很强的地域性,土壤背景值?经济?社会因
素等对环境质量标准都有很大的影响,直接借鉴尚存在较多的问题?因此,尽快研
究开发适合我国特点的土壤巾石油烃类污染物的环境指导限值,已成为当务之急?
本项目旨在筛选石油烃类污染物的典型评价指标,建立石油烃污染物土壤质量指
导限值的计算方法,构建基于风险的我国石油烃污染物土壤质量指导限值,为我国
的石油烃污染场地的风险评价与管理提供理论依据和技术支持?
明确石油烃污染场地的主要类型及污染特征是石油烃污染场地评价的基础,
同时也可以用于研究构建的石油烃污染场地评价指标及指导限值合理性的检验和
评价依据?本章在综述我国主要石油类污染场地的类型和污染特征的基础上,结
合文献资料调研和课题组已有酌案例研究工作,针对每种场地类型都选取了典型
的案例,对其污染物的主要类型和污染特征进行深入剖析,以期明确我国石油烃污
染场地的污染特征,为进一步研究构建石油烃污染场地评价指标提供参考,为研究
构建的指导限值的合理性检验和评价提供依据?
1.2石油类污染场地的主要类型
石油工业是从事石油勘探?开发及加工的行业?石油行业污染源主要来自废
水排放和残余垃圾,其次是生产工艺过程中的“跑?冒?滴?漏”?就生产而言,石油工业由两大部分组成,即石油勘探与开采?石油炼制与化工生产,我国石油类污染
场地大致可分为油田类?石油化T类和加油站等几大类?
1.2.1 油田
我国石油可采资源量为1. Sxl08吨,至2007年,我国已发现油田500多个,油
田在勘探?钻井?测井?采油及集输等开发和生产过程中均会造成环境污染?油田
类污染场地面积大?没有具体的界限,污染物点源与面源排放均有,以点源为主?
生产废水排放是石油污染物进入油田周边环境的主要原凶之一,表1.1显示了我
国部分油田废水污染物排放的基本情况,由表中数据可知油田废水污染物中排在
第一位的是石油类,其次是挥发酚类?油田类污染场地巾的石油污染非常严重,对
生态环境破坏大,如辽河油田污染严重的区域,土壤中含油量已达lOOOOmgkg,远
超过临界值500mgkg,土壤表层0—20cm的含油量甚至可达30%~ 50%,致使辽
河油田区域内及周围地区上千亩土地受到严重污染?陕北黄土丘陵区大规模油田
土壤都受到了不同程度的石油污染,土壤石油污染含量为5500~ 131200mgkg?油
田多分布在相对偏远的地区,除作业工人外,居民人群暴露时间和暴露途径相对较
少,目前对该类污染场地的砑究主要集中在石油污染物迁移及生物降解方面?油
田中的污染物可通过大气?地表水和地下水介质迁移至周边及下游地区?下游地
区工业区和居民区较多,与油田场地内相比,污染虽然相对较轻,但凶其与人们生
活环境关系密切,是石油类污染场地管理和评价的主要对象?
表11 1主要油田废水污染物排放基本情况 单位:ta
油用企业 石油类 挥发酚类 硫化物 氰化物 价铬 砷
胜利油田 575.8 18.044 2.40 0.001 0.050 0.085
大庆汕田 150.7 1.060 2.61 0.014 0.003 0.019
大港油田 90.9 0.667 12.10 0.014 0.090 0.069
华北油出 101.9 4.592 11.Ol O.100 0.103
辽河油田 142.6 2.748 16 10
长庆油田 118.4 0.064 3.11 0.002 0.004
青海油H240.5 0.759 4.03
河南油田 76.4 1. 515 2.17 0 002
1.2.2石油炼制及加工场地
石油从地下开采后经脱水和脱盐处理,然后加入到常减压装置?在加热炉内
将原油加热到3500C以上,然后进行常压和减压蒸馏,分割出汽油?煤油?柴油?润
滑油等馏分,剩余的常压重油和减压渣油作为二次加工的原料?为提高严品质量
及原油的综合利用率,在炼油厂还需进行二次加工,主要装置有催化?裂化?重整?
加氢?糖醛精制?焦化?氧化沥青等,因这些生产过程多是在高温下进行,需要消耗燃料及冷却介质水?在工艺汽提及注水?产品精制水洗和机泵轴封冷却等工艺中,
水和油品要直接接触,产生含油污水和含酚污水等?因此石油炼制及加T污染场
地中的污染物主要来自各生产工艺产生的废水排放?炼油厂原油组分复杂,加工
装置多,如炼油装置约有20多套,生产三大合成材料树脂?纤维?橡胶的装置约
有30套,因而石油炼制及加工产生的废水具有排放量大?种类多?成分复杂的特
点,国外炼油厂每加T 1吨原油产生0.5 N1.0吨废水,我国炼油厂每加T 1吨原油
产生0.7~3.5吨废水,虽然国内绝大多数炼油企业的外排水可以达标,但随着炼
油污水排放量逐年增加,必然会导致各种污染物在水体?土壤和生物体内富集,仍
会造成环境污染?炼油污水的污染物成分与原油的组成和加工工艺等密切相关,
是一种集悬浮油?乳化油?溶解有机物及盐于一体的多相体系,表1.2列出了石油
炼制主要环节排出废水的污染物含量以大庆油田为例?
表1.2石油炼制过程排出的废水污染物含量 单位:gt 续表
污染物种类
此外,石油炼制及加T过程中所产生的固体废弃物量大,成分复杂,也是造成
该类场地环境污染的重要原因,废弃物种类见表1.3?炼油厂的污染源主要分布
在各生产装置?原油灌区?供排水车间等设施附近?
表1.3石油加工工业主要固体废弃物
同废种类 同废性质
废酸液 黑色黏稠+同体,含油类?磺化物?酯类和沥青等
废白土 黑褐色半固体废渣,含油?蜡及其他有机物
罐底泥 黑色黏稠液,含大量油类物质
污水处理废渣 含油类物质和絮凝剂
炼油过程中的“跑?冒?滴?漏”致使炼油厂周边的土壤和地下水环境受到严重
污染?炼油厂的储油罐及其装置存在着不同程度的渗漏现象,渗漏的成品油势必
破坏土壤地下水环境系统,降低其环境质量,而且泄漏的大量石油资源储存于炼
油厂的浅层地下水巾,成为重大的安全隐患?国外发达国家十分注重保护炼油厂
周边的生态环境,如荷兰皇家壳牌石油公司对公司所属的每个炼油厂都要布设观
测井,定期监测罐区地下水的水质情况,防止成品油的渗漏对地下水产生污染;美
国从20世纪80年代就开始对炼油厂地下水中的成品油进行回收处理,既防止了
炼油厂储油罐的渗漏对地下水的污染,同时也同收了成品油,取得了较好的经济效
益?而我国从未对炼油厂周边士壤和地下水的环境质量做过要求,其污染状况也
不清楚?但是可以肯定污染是必然存在的,冈为没有约束企业行为的相关法律?法
规和标准?据报道,巾石油集团公司所属14个炼化企业巾,由于大部分是几十年
的老厂,成品油罐?装置的泄漏对其周边的土壤?地下水和其他的生态环境造成了
严重污染?调查对象为国有大型企业,污染状况尚且如此,那么小型的民营炼油厂
情况更不容乐观?据此可推断,我国炼油厂周边土壤和地下水的石油污染状况是
比较严重的?1.2.3石化企业场地
我国石化工业经过40多年的建设,特别是1983年中国石油化工总公司简称
巾国石化总公司或石化总公司成立以来,发挥了油?化?纤的联合优势,集巾精力
抓重点建设和生产,石化T业获得了
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