石化企业土壤污染防控措施研究

刘天柱 张增迎 陈俊勇 孙佑安

（1 中海石油环保服务（天津）有限公司 天津 300450 2 海洋石油富岛有限公司 海南东方 572633）

引言

土壤为植物提供必需的营养和水分，为动物提供赖以生存的栖息场所，与人类的身体健康和环境可持续发展密切相关，也是人类衣食住行的基本条件。石油和化工行业是国民经济的重要支柱及配套产业，它可为农业、制造业等其它行业提供发展所需的原材料和配套产品[1]。石化行业作为土壤污染重点监管对象，具有工艺原料高危性、产品应用广等特点，其主要污染物包括挥发性有机物、酚、多环芳烃、石油烃、硫化物、氰化物、酸、Hg、Pb、Ni、Cd 等[2～5]。

自2016 年5 月国务院发布《土壤污染防治行动计划》（“土十条”）以来，土壤污染防治相关法规标准体系不断完善，各级职能部门的责任也不断明晰。从2017年底开始，各地政府相继对辖区内的土壤污染重点行业企业开展土壤污染防治责任书的签订工作，要求企业开展土壤污染隐患排查。2018 年4 月颁布的《工矿用地土壤环境管理办法》（试行）中也明确要求土壤污染重点监管单位对土壤及地下水应承担污染隐患排查、环境监测和风险评估、污染应急、风险管控以及治理修复等责任。因此石化企业作为土壤污染重点监管单位，识别生产过程中土壤污染风险点，构建一套行之有效的土壤污染防控体系尤为重要。石化企业生产过程中土壤环境污染途径主要包括大气沉降、地面漫流和垂直入渗。

1 土壤污染影响源分析

1.1 废气污染源

石化企业大气污染源主要包括工艺加热炉、生产装置废气、其它有机废气排放口等有组织废气，以及设备动静密封点泄漏、挥发性有机液体储存和装载挥发等产生的无组织废气，主要污染物包括挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、苯系物、沥青烟、苯并（a）芘、丙烯腈、镍及其化合物等，特别是苯系物、沥青烟、苯并（a）芘、丙烯腈、镍及其化合物等有毒有害污染物，排入大气环境中，经沉降后进入土壤环境，可能对石化企业周边土壤环境造成污染。

1.2 废水污染源

石化企业废水污染源主要包括工业含碱废水、含硫含氨酸性水、含苯系物废水、烟气脱硫和脱硝废水、设备和管道检维修过程化学清洗废水、含苯系物废水、初期雨水、生活污水等，主要污染物为石油类、苯、甲苯、二甲苯、总氰化物、总汞、烷基汞、总砷、总镍、苯并（a）芘等，特别是第一类污染物总汞、烷基汞、总砷、总镍、苯并（a）芘以及其它有毒有害物质危害性较大。废水收集、输送及处理过程中，一旦发生跑冒滴漏等情况，一般检维修时较难发现，上述污染物泄漏通过垂直入渗进入土壤将对土壤环境造成较大危害。

1.3 固体废物污染源

石化企业固体废物主要包括危险废物、一般工业固体废物和生活垃圾。危险废物主要包括废机油、废矿物油沾染物、含油污泥、废催化剂、含树脂废催化剂、废化工助剂桶、实验废液、废碱渣、废油漆桶、精馏塔釜残、过滤器滤渣等，主要污染物为废污油、镍、废化学药剂等有毒有害物质。如果危险废物收集、贮存环节未按照规范和操作规程进行作业，有毒有害物质泄漏可能对土壤环境造成较大污染。

1.4 事故状态污染源

石化企业在正常运行中可能会发生泄漏、火灾爆炸等事故。发生事故时，泄漏物料或消防废水中石油类等有毒有害污染物通过垂直入渗进入土壤，对土壤环境造成较大污染。

2 土壤污染源隐患排查

2.1 有毒有害物质排查

对石化企业排查范围内的排查对象进行分类排查，涉及的有毒有害物质主要包括纳入名录的危险化学品，优先控制化学品，大气，水污染物和风险管控污染物及危险废物[6][7]。以某石化企业为例，涉及的危险化学品包括原油、石脑油、液化气、苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、MTBE、甲醇、丙烯、丙烷、戊烷等；根据《有毒有害大气污染物名录（第一批）》《有毒有害水污染物名录（第一批）》和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》GB 36600-2018，识别废水和风险管控有毒有害物质包括砷、镉、六价铬、铜、铅、汞、镍、苯、甲苯、二甲苯、锌、钴、钒、锑、铍、钼、氰化物、石油烃等；危险废物主要包括废催化剂、含树脂废催化剂、废化工助剂桶、实验废液、废碱渣等。

2.2 生产装置或设施排查

2.2.1 散装液体储存设施

石化企业散装液体储存设施主要包括储罐、废水收集池、污水处理设施构筑物、初期雨水收集池等。储罐、各种污水池等由于存有大量的散装液体，一旦发生跑、冒、滴、漏或其它形式的突发环境事件时，极易造成土壤污染。特别是地下储罐容易受到地面沉降和土壤腐蚀等因素的影响造成罐体与管路破损而导致泄漏。

2.2.2 散装液体转运及厂内运输

石化企业散装液体转运及厂内运输主要包括散装液体物料装卸、管道运输、导淋、传输泵等过程。具体包括油品、化学品、生产废水等管道运输，油品、化学品、相关辅料的汽车装载、运输。

散装液体物料装卸可能造成土壤污染，主要包括：（1）液体物料的满溢；（2）装卸完成后，出料口及相关配件中残余液体物料的滴漏；（3）由于管道的内、外腐蚀造成泄漏、渗漏；（4）驱动轴或者配件的密封处发生泄漏、润滑油的泄漏或者满溢等。

2.2.3 货物的储存和传输

石化企业货物的储存和传输主要包括固态硫磺、化学试剂、相关辅料等，散装货物储存和暂存造成的土壤污染主要有两种情况：（1）散装干货物因雨水或者防尘喷淋水冲刷进入土壤；（2）散装湿货物因雨水冲刷，以及渗出有毒有害液体物质进入土壤。

2.2.4 生产装置区

石化企业主要装置包括常减压蒸馏（含电脱盐）装置、轻烃回收装置、催化裂化装置、催化重整装置、汽油加氢装置、乙苯-苯乙烯装置等。石化企业涉及装置基本为密闭运行，物料主要通过管道填充和排空，对土壤污染隐患风险较低。对土壤污染较大的是开放和半开放类型，主要包括开展计量、加注、填充等活动，或生产中物料的泄漏、渗漏等。

2.2.5 其它活动区

石化企业其它活动区主要包括污水收集、处理与排放、固体废物贮存场等。污水管道和各槽体发生破损时，含油污染物质（重金属、有机物等）的污水溢流进入土壤；污水处理产生的污泥若存在露天随意堆放等情况时，容易造成土壤污染。危险废物含有毒有害成分，若将其露天存放或暂存场地未进行防渗防漏处置，易造成渗滤液进入土壤并造成土壤污染。

3 土壤污染防控措施

3.1 土壤污染防控原则

针对石化企业可能发生的土壤污染区域，依据“源头控制、分区防治、污染监控、应急响应”相结合的原则，从污染物的源强、途径、扩散、应急响应等多维度进行控制[8][9]。土壤污染防控应从项目前期尽早介入，根据科学可行的全方位设计从源头控制、污染防治分区等进行防控。

3.2 散装液体存储设施

石化企业装置区采用DCS 等系统实现对整个装置的集中监视、控制和管理。地上、地下储罐及构筑物在DCS 系统基础上可通过高低位液位报警、电动阀联锁、雷达液位计等方式对储存介质进行实时有效地监控，以避免液位异常，有效防止储罐冒罐等泄漏事故的发生。

此外，石化企业应设置完善的储运系统工艺技术规程、操作规定及例行巡视检查规定，其中包括对地上储罐及地下储罐、构筑物自动控制措施、对其它连接件等可能发生渗漏的位置进行定期检查、维护，及时发现散装液体储存设施可能导致物料泄漏的隐患，有效防止发生物料泄漏事故。

3.3 散装液体转运及厂内运输

图1 某石化企业储罐区

图2 某石化企业散装液体装车区

3.3.1 装车与卸货活动的平台石化企业装卸设施应设有自动控制装置，通过流量计、紧急关断阀联锁、防静电接地连锁开关等方式，可对整个装卸流程进行有效控制及监控，有效防止物料泄漏事故发生。同时石化码头工作区地面设置水泥围堰，围堰内设置收集池，当有物料跑冒滴漏时，及时进行收集清扫并运回污水处理场进行处理。

石化企业应设有完善的储运系统工艺技术规程、操作规定及例行巡视检查规定，其中包括对汽车装车站（如：《油品装车站安全管理细则》）和码头（如：《码头作业管理细则》）具体岗位的操作、例行检查规定，还有对管线检查、容量检查、渗漏检测系统检查的详细要求。另外，应对法兰、软管等易发生渗漏的重点部位进行定期检查和维护，及时发现问题并及时处理。

3.3.2 运输管道

石化企业运输管道根据输送介质的不同采用相应主动防渗防腐设计，并采用以DCS 为主体的储运监控管理系统，通过储运系统仪表自动控制系统，对运输管道进行集中控制、监测、管理、记录、报警，对运输管道的介质输送情况进行实时监控，及时发现泄漏事故及地点。

石化企业应对运输管道防腐情况、泄漏风险及自动控制系统进行定期检查检测，并定期对管线进行维护和保养，及时发现可能导致物料发生泄漏的因素，防止事故发生。

3.3.3 传输泵

石化企业传输泵应设有接油盘，传输泵在整个DCS 控制系统的基础上设有监控管理子系统，可以完成储运工艺管道上传输泵的遥控、联锁、运行状态指示等功能，可以对传输泵是否发生泄漏等运行状态进行实时监控。输送污染介质的传输泵放置在防渗处理的基础硬化的围堰中或放置于设有防雨功能的泵棚中。同时，设有完善储运系统工艺技术规程、操作规定及例行巡视检查规定，其中包括定期检查传输泵运行情况，定期对传输泵进行维护等。

3.3.4 散装和包装货物的储存与运输设施设备

石化企业固态硫磺造粒、包装过程均在车间厂房内进行，车间内保持清洁，及时清扫散落的硫磺粉末和粉尘，车间内部地面进行硬化且增加防渗处理，满足防雨和防渗的要求，装车过程配有专职安全管理人员现场监督，仓库内定期进行巡检。

3.4 生产装置区

石化企业主要装置包括常减压蒸馏（含电脱盐）装置、轻烃回收装置、催化裂化装置、催化重整装置、汽油加氢装置、乙苯-苯乙烯装置等，以上装置均采用全封闭式的设计，且装置区设有围堰，围堰内地面均进行了硬化及防渗处理，可对事故导致的物料泄漏或事故水进行有效收集。各装置在DCS 系统的基础上，可进行过程控制和监测，可对各生产装置的温度、压力、液位、流量、可燃气体检测以及机泵状态等进行有效控制及监测。

同时，石化企业应设有完善的生产装置工艺技术规程、操作规定及例行巡视检查规定，定期对生产装置进行检查、检测及维护，其中包括进行密闭系统检测和对自动控制系统进行定期维护等。

图4 某石化企业生产装置区

3.5 其它活动区

3.5.1 污水收集、处理与排放

石化企业的污水处理场属于重点污染防治区，防渗方案应满足相关标准和规范设计，污水池池体、地下管道应按要求进行防渗。污水处理场各污水池、污水罐、调节池等构筑物均应根据要求选择防渗防腐材料或进行相应的防渗处理，均应满足重点污染防治区的防渗要求。

污水处理场外排污水应设有完善的排放水质监测计划，均应符合 《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570-2015）、《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）等限值要求，可对污水处理场水质进行有效监控。除此之外，石化企业应设有完善的污水处理场工艺技术规程、操作规定及例行巡视检查规定，包括定期对污水处理场各设施进行检查、检测，定期进行管线检查等。

3.5.2 固体废物堆放

石化企业危险废物应定期交由有资质的单位进行处置。危险废物暂存间应符合防风、防雨、防渗、防腐、防晒要求，同时对危险废物进行分类存放，应满足《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597-2001）。危险废物暂存间属于重点污染防治区，危险废物应及时外委处置，减少土壤环境的污染风险。

结语

石化企业生产工艺复杂、涉及有毒有害易燃易爆物质众多，造成土壤污染的风险较大。石化企业土壤污染防控的关键在于建设阶段严格按要求设计和施工，运行阶段识别土壤污染风险源，定期开展土壤污染隐患排查，针对隐患编制整改方案并形成记录。通过收集、分析石化企业土壤污染相关法律法规，提出适用性较强的土壤污染防范措施，有利于促进石化企业土壤污染防范制度的建立和完善，有效防范和遏制土壤污染事故的发生，促进石化企业健康、协调、可持续高质量发展。