某石油化工园区土壤污染状况调查研究

＊李方明 安金玲 张济龙* 刘真 李伟

（1.四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质队 四川 610000 2.四川省天晟源环保股份有限公司 四川 610000）

1.概述

石油化工行业因其占地面积大，工艺流程复杂，原料产品具有存放量大、高危性、高污染性等特点，受到广泛关注[1-4]。考虑园区工业“三废”不断排放进入周边环境，同时周边多为农田等较敏感脆弱环境，引起了很多学者对园区周边环境污染的研究[5-8]。然而现代的石油化工园区在设计建设过程中均采用了集约一体化原则，配套了完善的环保处理设施，园区污染物的排放方式均比较固定和安全。同时，随着人民群众环保意识增加和地方环保部门的监督加强，化工园区运行期间对周边环境的污染影响将会变得很小。

在园区内部，对于正在正常运行的石油化工园区，因其封闭性，很少受到关注[9-10]。而园区内原料、产品等储罐泄漏或管道的跑冒滴漏、有毒有害生产设施故障、检修等非正常工况、污水处理池、应急池等重点设施防渗局部破损，大气污染沉降等影响，随着企业运行时间的推移，对园区内部环境存在较大的风险隐患。累积的环境影响随着园区运行时间变长而逐步显现，其中较为显著的是土壤累积影响[11-12]，本文通过对某石油化工园区内重点区域布点，特征污染物的识别，监测数据的分析，来反映石油化工园区内特征污染物空间污染分布情况，为园区土壤环境质量后期监管、预警和防治提供数据支持。

2.材料与方法

(1)研究区概况

本次调查的企业为某石油化工企业园区。该企业占地7.0平方公里，装置设计生产能力为50万吨/年乙烯、800万吨/年炼油。乙烯项目由主体装置及辅助工程和公用工程组成；炼油项目由主体工程、公用工程、辅助工程、储运和环保工程组成。

整个企业园区包括主厂区、场外辅助工程。项目主厂区包括罐区、装置区、公用工程区、办公区。厂区罐区主要包括原料罐区、中间品罐区、液体品罐区、其它罐区等，可能存在罐体及管道泄漏并污染土壤和地下水的情况，是潜在污染区域。装置区主要包括常减压蒸馏装置、乙烯裂解装置、柴油加氢精制装置、重油催化裂化装置、气体分馏装置、硫磺回收联合装置等生产装置，在装置运行过程中存在泄漏污染土壤和地下水的可能性，属于潜在污染区域。

场外辅助设施中污水处理场、氧化塘在运行过程中均可能存在污水泄漏污染土壤和地下水的情况，是潜在污染区域。

公用工程区和办公区，污染土壤和地下水的可能性较小，不作为潜在污染区域。

综上所述，本项目场地重点关注区域为炼油工程各装置区、乙烯工程各装置区、项目储罐区及仓库、污水处理厂。

(2)样品布点及采集

根据厂区现状，考虑污染物在降雨或自身重力作用下垂直向下迁移和随雨水、风力等水平迁移的影响，合理在每个潜在污染区域进行布点：在罐区（原油罐区、化工及中间品原料罐区、成品油罐区等）布设7个土壤监测点，在装置区（硫磺回收、常减压、加氢等装置）布设土壤监测点17个，在污水处理场布设土壤监测点2个，在场外布设土壤背景点1个，共布设监测点27个。土壤样品的采集参照HJ/T 166-2004《土壤环境监测技术规范》要求执行，采集好的样品及时带回实验室，并做好采样记录。

图1 采样点位分布图

(3)分析方法及项目

根据对公司各区域设施涉及工艺流程、原辅材料、中间产品、最终产品使用、贮存、转运情况、三废处理及排放情况这些方面的分析，决定对各点位的土壤样品进行无机污染物和有机污染物进行监测，本文分析的特征污染物项目详见表1。

表1 分析测试项目

3.评价标准和评价方法

(1)评价标准

本次调查评价标准采用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中第二类用地筛选值。

(2)评价方法

本文研究土壤污染状况时选用单因子指数法和尼梅罗综合指数法来进行评价。

①单因子指数法

以《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中第二类用地筛选值标准为评价标准，采用单因子指数法评价时，计算公式如下：

式中：Pi为单因子污染指数；Ci为实测土壤结果（mg/kg）；Si为采用的评价标准（GB36600-2018中的第二类用地筛选值（mg/kg））。土壤污染程度根据Pi的大小分为了五级，分级标准见表2。

表2 单因子指数土壤污染分级标准

②内梅罗综合污染指数法

内梅罗综合污染指数法（PN）反映了各污染物对土壤环境质量的作用，考虑了单污染物指数的均值，也反应了高浓度污染物的影响。其计算公式如下：

式中：PI均为平均单项污染指数；PI最大为最大单项污染指数，内梅罗综合污染指数土壤污染分级评价标准，见表3。

表3 内梅罗指数土壤污染分级标准

4.结果

(1)土壤检测结果

从监测结果可知，该企业园区调查区域土壤pH在5.95～8.48之间，其中背景点pH为6.77。调查区域内26个土壤样品10种重金属均有检出，其中六价铬0.49～0.86mg/kg，镉为0.15～0.68mg/kg，铅为11.0～62.8mg/kg，铬为66.4～118mg/kg，铜为20.2～40.7mg/kg，锌为71.0～147mg/kg，镍为37.1～77.9mg/kg，汞为0.026～0.119mg/kg，砷为3.29～12.8mg/kg，钒为95.8～133mg/kg。背景点结果为六价铬0.50mg/kg，镉为0.29mg/kg，铅为11.0mg/kg，铬为38.6mg/kg，铜为26.2mg/kg，锌为81.4mg/kg，镍为21.0mg/kg，汞为0.013mg/kg，砷为4.03mg/kg，钒为94.8mg/kg。两种无机物中氰化物所有点位均未检出，氟化物为288～1.85×103mg/kg，背景点的氟化物为298mg/kg。

土壤挥发性有机物指标T16点位的邻二甲苯为9.0×10-4mg/kg；T5、T19、T22、T26点位1,4-二氯苯有检出，其值为9.0×10-4～4.4×10-3mg/kg，T19、T22点位的1,2-二氯苯有检出，其值为4.3×10-3～4.8×10-3mg/kg。其余点位监测指标及背景点位所有指标均未检出。

土壤半挥发性有机物指标仅石油烃（C10～C40）有检出，其中除T06、T22～T23、T26四个点位外，其余点位均有检出，其值为9.28～43.6mg/kg。背景值10.7mg/kg。

其中，重金属中铬、锌，无机物氟化物指标在《土壤环境质量标准建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）未列出其筛选值。其余各指标监测结果均低于《土壤环境质量标准建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）第二类用地筛选值限值要求。

(2)污染评价

基于《土壤环境质量标准 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）第二类用地筛选值限值标准，评价结果见表4。

表4 评价结果一览表

从单因子指数法评价结果看，园区内土壤中重金属（8种）、挥发性有机物（9种）、半挥发性有机物（17种和石油烃（C10-C40））的单因子污染指数均小于1，无污染。从内梅罗综合污染指数法评价结果看，土壤中重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物的单项污染指数均小于0.7，该企业园区土壤整体状况为安全清洁。

5.结论

通过对该石油化工园区内土壤污染情况的调查结果分析看，该园区企业的日常运行暂未对园区内土壤环境质量造成明显的污染。一方面这可能是因为该企业投入运行时间不长，而且其罐区、生产装置区、管道、污水处理场等重点区域和设施均采用了较有效的防腐、防泄露等防护措施。另一方面是因为作为重金属污染主要来源的各类装置使用的催化剂得到妥善收集、存储和处理。但部分挥发性有机物有检出，可能与大气污染沉降等对土壤造成一定的影响。企业应建立土壤污染隐患排查制度，定期对重点设施、重点区域进行隐患排查。如果存在污染隐患，应及时制定治理整改方案，及时采取相应措施消除隐患，同时如实记录隐患排查、治理情况并建立档案。