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国内外石油管道站场地下水监测标准指标研究

2022-01-08谭笑张妮孙大微

石油工业技术监督 2021年12期
关键词:烃类质量指标饮用水

谭笑,张妮,孙大微

国家管网北方管道公司 管道科技研究中心(河北 廊坊 065000)

0 引言

管道运输作为石油天然气行业中游产业链,涉及到油品的储存、运输等多种工艺。石油存储和运输设备随着服役时间的延长,其可靠性随之降低,发生泄漏或微小泄漏的风险也越来越高。而石油产品作为危险化学品,泄漏之后将对周边的土壤环境、水质包括地下水质量都会造成很大的影响。同时,受自然地理、气候环境和经济社会等影响,不同国家、地区之间对地下水的开发利用程度不同,对地下水的监测管理差别很大。欧美等西方国家在石油产品管道运输方面经过数百年的运营管理,对于管道事故引发的产品泄漏进而导致的土壤污染和地下水污染等拥有更为严格的法规标准规定和更为丰富的实践管理经验[1-4]。

调研了国内外地下水监测相关标准,对比了国内外石油污染监测的指标,通过分析不同地区的监测指标,指出了国内标准的不足,并针对国内地下水监测标准提出了改进建议[5-7]。

1 国内外地下水环境质量要求

目前国内关于地下水污染监测方面的标准主要有5 项,见表1。由表1 可以看出,国内标准对于地下水农业污染、建设用地和生活饮用水污染指标都有相关规定,通过确定所调查的地下水的使用用途,可选用相应的地下水标准。

表1 地下水污染程度国内相关法规标准规范

1.1 地下水石油烃类污染指标

通过对国内外地下水中石油烃类在可饮用与不可饮用分类的临界节选质量指标数值对比,可以看出国内外标准在质量标准依据、质量指标单项范围、质量指标数量及质量指标严格程度方面有如下差异。

1.1.1 质量指标依据

在指标类型方面,国内将地下水质量监测指标分为常规指标与非常规指标。常规指标是指反映地下水质量基本状况的指标,包括感官性状及一般化学指标、微生物指标、常见毒理学指标和放射性指标。非常规指标是常规指标上的拓展,根据地区和时间差异或特殊情况确定的地下水质量指标,反映地下水中主要质量问题,包括较少见的无机和有机毒理学指标[3]。

美国地下水质量指标根据EPA 发布的Integrated Risk Information System(IRIS)系数,结合美国各州水质标准计算公式计算得出,同时给出实验室常规检测下可达到的定量水平(PQL)指标作为对比参考,用以突出部分无法通过常规检测以满足标准质量要求的指标[8-9]。

欧洲地下水质量指标主要以摄入地下水而导致人体机能削弱程度作为地下水一般质量的主要评价依据,确定指标上限,再以年度计算平均污染物浓度阀值。

1.1.2 质量指标单项范围

在质量指标单项范围方面,欧洲地下水质量指标中制定了多个多组分的总质量指标。以总石油烃类为例,该单独项将挥发性石油烃(VPH)(C2~C5)和可萃取石油烃(EPH)(C6~C40)涵盖其中;迪拜地下水监测限制中为C10~C40,单独设立指标。两个标准均从较大范围限定石油烃类在地下水中的质量指标。中国及美国标准基本上(以国内硫化物质量指标为例,与欧洲做法相似)以单一组分为单独项设立质量指标。国内外标准均将各自所需监测的苯类物质以单一组分为单独项设立质量指标[9-11]。

1.1.3 质量指标数量

在质量指标单项数量方面,美国地下水中石油烃类监测数量为41个,国内标准要求有19个,美国在地下水中石油烃类物质所要求监测的单项指标数量要比国内所要求的多[11-12]。

1.1.4 质量指标数值对比

国内目前对于地下水中的石油烃类物质指标没有明确规定,表2 为国内外地下水中可挥发性有机物在可饮用与不可饮用分类的临界节选质量指标数值对比。从被监测物的数值看,国外在苯、甲苯的限制规定方面严于国内。

表2 国内外地下水中石油烃类物质监测数值对比 (μg·L-1)

1.2 土壤石油烃类污染指标

在土壤石油烃污染指标方面,GB 36600—2018中规定了建设用地土壤污染物风险筛选指标,其中石油烃类物质指标见表3。

表3 国内建设用地土壤石油烃类物质风险筛选值和管制值 (mg·kg-1)

而在国外标准中普遍将不同石油烃类物质的指标进行细分,加拿大、澳大利亚标准按照碳原子个数将烃类污染物分为4 类,并对土地用途进行了细化,分为农业用地、居住/公共用地、商业用地和工业用地,每种土地类型又因其吸附性的差别而区分为粗粒土和细粒土,并分别进行规定,见表4。

对比表4 中数据可看出,国内标准指标总体上与澳大利亚标准中的管制值一致,但由于国内标准对于C10 以下的石油烃类污染没有指标规定,并且对于地区和石油烃类的分类并不明确,因此难以有效对石油烃类物质含量进行有效管控。而国外在土壤石油烃类污染指标方面不仅对土壤地区、石油烃分类更细,并且还区分土质粗细及污染指标,更加具有可操作性,且国外土壤石油烃污染指标普遍严于国内标准[13]。

表4 国外土壤石油烃类物质风险筛选值 (mg·kg-1)

1.3 饮用水石油烃类污染指标

表5为国内外相关标准规范中饮用水质石油烃类污染指标相关内容,可以看出,国内外相关标准在水质污染指标中存在以下差异。

表5 国内外相关标准规范中水质(石油烃类污染)指标相关内容

1)世卫组织《饮用水水质准则》未制定总石油烃类准则值,但制定了苯含量的标准值为0.01 mg/L,同时也规定了甲苯、乙苯、二甲苯的含量标准值;EPA《美国推荐水质质量基准》指出应参照《1986水质标准》相关要求:即生活用水几乎不含油脂,尤其是石油产品的味道和气味;对于水生生物的最低连续流量96 h致死中浓度为0.01 mg/L,每个物种对石油和石化产品的敏感性都很高。而国内标准GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》则要求生活用水总石油烃类含量不得高于0.3 mg/L。

通过分析上述国内外标准内容,世卫组织《饮用水水质准则》(第四版)、美国《1986 水质标准》以及EPA《美国推荐水质质量基准》规定的饮用水石油烃化合物标准极为严苛,要求饮用水应不含有石油烃类物质。

2)美国EPA 标准对烃类污染水体中水产动物的影响值进行了界定,国内标准无此方面规定;俄罗斯标准则根据水质不同要求规定了污染物含量最大容许浓度,但是未将石油类污染物单独列出,国内标准则细化了石油类污染物的总量。

2 结论与建议

通过对国内外地下水污染监测标准的调研、分析可知,国内外标准在地下水及土壤石油烃类污染监测指标方面有较大差异,可在制定有关输油管道泄漏及地下水污染监测质量指标相关规范中参考如下制订建议:

1)国内目前对于土壤石油烃类物质的含量规定较为粗糙,不具备有效管控能力。建议参考加拿大和澳大利亚标准细化土壤用途、性质、对地下水污染情况以及不同烃类污染物等不同土质条件下的污染指标,并且提高标准指标要求。

2)国内目前缺少地下水中石油烃类物质含量标准,建议依据欧洲和美国标准要求,考虑单独设立一个总石油烃类(涵盖挥发性石油烃以及可萃取石油烃)的地下水质量指标,在较大范围对地下水中石油烃类进行监测,同时参考欧美地下水水质标准提出污染指标。

3)对于饮用水中的石油烃类含量,需要进一步细化并提高标准要求。建议参考美国和世界卫生组织的标准要求,在饮用水总石油烃类含量指标基础上细化各单项石油烃类化合物苯、甲苯、乙苯、二甲苯的含量指标值。

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