加油站地下水土壤污染调查研究示例人民

北极星环境修复网讯:1研究背景

是地下水有机污染的潜在污染源,已经成为一个世界性的问题。壳牌石油公司调查了其在英国的个加油站,发现其中1/3已对当地土壤和地下水造成污染。20世纪90年代初,美国对约万个地下汽油储罐进行调查,其中被证实发生泄漏的约有9万个。年以前建设的加油站,几乎都存在渗漏现象。根据发达国家的经验,地下储罐、输油管线一般在20年左右因锈蚀和腐蚀而开始渗漏。美国俄克拉荷马州廷克空军基地的储油罐污染土壤与地下水的调查是场地污染调查方面最典型的案例,它对石油烃在土层及地下水中的分布做了系统的调查,为治理提供了数据支持。加油站油罐泄露主要为有机物污染。有机物是最常见、治理最困难的一类污染物。绝大多数有机物为有毒有害物质,对人体健康十分不利。近年来国内加油站成品油泄漏事故屡见不鲜,对加油站周边的环境带来危害,年3月华北地区发现某加油站内2#罐(93#汽油)供油出现减少的情况,怀疑为油罐泄露。经现场勘查,明确了该站2#汽油罐泄露而导致加油站周边存在地下水和土壤的污染情况。为了查明加油站漏油事件对所在区域地下水和土壤的污染范围和污染程度并为治理提供数据支持,对该加油站进行了调查研究。通过地球物理勘查、钻探及采样化验等工作,查明加油站周边含水层分布情况,重点调查加油站场址内地下水及土壤的污染现状及周边居民生活饮用水水井水质现状。通过对加油站及其附近地区地下水和土壤中特征污染物含量的调查,明确调查区地下水环境状况,并进行地下水、土污染健康风险评价,为地下水环境保护及污染治理提供依据。

2地下水污染调查

2.1地下水分析测试

调查区共布置地下水取样点15个。其中深层地下水取样点8个,取深层地下水水样9个(1个平行样),深层地下水取样监测点见图1。浅层地下水监测点7个,取浅层地下水水样10个(3个平行样);另外取现场空白样1个。浅层地下水取样监测点见图2。

根据对地下水监测点的分布及水质监测结果认为造成调查区内地下水污染的原因主要有两类。其一为区域性的地下水污染。主要根据SS7、SS2、SS3、SS5、SS6位于污染场地的上游或较远区域,污染场地不会影响到该区域。但水质化验结果表明:该区域氯化物、氟化物、总硬度、溶解性总固体、CODMn、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铁、锰和挥发酚类仍存在超过《地下水质量标准》(GB/T-93)中Ⅲ类标准限值的现象。其二为加油站成品油泄露事件影响地下水污染。主要污染因子包括CODMn、亚硝酸盐、铅、甲基叔丁基醚、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、石油烃和多环芳烃总量等,其各项污染指标均存在超过相关标准限值的现象。

2.2污染范围确定

根据水质化验结果,调查评价区内深层地下水和浅层地下水呈现出不同的污染特征。深层地下水:调查区内深层地下水污染因子以氯化物、总硬度、溶解性总固体、CODMn、硝酸盐、氟化物、铁、锰、铜、挥发酚类、砷、汞、铬(六价)和甲基叔丁基醚、石油烃、多环芳烃总量为主,其中超过相关标准限值的项目为氟化物、挥发性酚类和硝酸盐。根据深层水水质化验结果可知,调查区内的各种污染因子的浓度最高值均位于加油站场地以外的区域,加油站下游最近处的两眼监测井各种污染物浓度均较低或未出现污染迹象,因此可以说明调查区内深层地下水污染因子的超标的现象与加油站成品油泄露事件无关。浅层地下水:调查区内浅层地下水污染因子以硫酸盐、氯化物、总硬度、溶解性总固体、CODMn、硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、铁、锰、铜、挥发酚类、砷、铅、锌、汞、铬(六价)甲基叔丁基醚、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、石油烃和多环芳烃总量为主,其中超过相关标准限值的项目为氯化物、臭和味、浑浊度、肉眼可见物、总硬度、溶解性总固体、CODMn、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铁、锰、挥发酚类、甲基叔丁基醚、苯、挥发性石油烃和多环芳烃总量。根据浅层水水质化验结果可知,各类污染因子的污染晕中心均处于加油站站区内,说明调查区内浅层地下水水质超标现象,主要是由加油站成品油泄露事件造成的。其污染范围主要分布在加油站场区内,加油站以外地区影响程度较小。

3土壤污染调查

3.1土壤分析测试

本次工作共布置土壤取样点5个,土壤取样监测点见图3。钻探总进尺m。其中控制性取样点1个(ZK1),孔深45m,一般性取样孔4个,孔深20m。共取原状土样38个,进行了土工试验;取污染土样99个,进行了土壤污染测试;取有机碳样32个,进行了有机碳测试。

将本次土壤污染化验的数据进行统计。总体来看,在加油站内土壤的各项特征污染因子均有检出,其中以多环芳烃总量、甲基叔丁基醚和挥发性石油烃的检出率为最高,分别为25.3%、68.4%和23.2%,其余各项污染因子的检出率均小于20%。对于本场地内土壤污染最重的ZK1孔,其污染物质检出率也是最高的,有环芳烃总量、芴、菲、荧蒽、苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、茚并芘、苯并苝、芘、挥发性石油烃和甲基叔丁基醚共计16项检出率超过了20%,而对于ZK2、ZK3、ZK4和ZK5各孔内的各种污染因子检出率均小于1%。

3.2污染范围确定

将本次各种污染因子在土壤中的检出深度数据进行统计。总体来看,在加油站内地表0~45m范围内各层位均有不同的特征污染因子检出,但具有明显的规律性,主要表现在以下几个方面:(1)挥发性较强的苯系物检出深度较浅,在深部未检出,但都存在于包气带以内,饱水带含水层土壤中未检出。最大检出深度出现在ZK1孔(9.0m),在ZK2、ZK3和ZK4未检出苯系物,而在ZK5孔中检出深度仅为2.0m;(2)半挥发性苊多环芳烃类检出的深度也较小,在深部未检出,但都存在于包气带以内,饱水带含水层土壤中未检出。最大检出深度出现在ZK1孔(10.0m),在ZK2、ZK3、ZK4和ZK5空中检出多环芳烃类的深度分别为9.0、4.0、0.6和6.0m;(3)甲基叔丁基醚和挥发性石油烃类检出深度较大,在各个层位均有检出,无论是包气带还是饱水带含水层。同时根据收集加油站土壤污染实验室测试数据可知,在距泄露点3.3m处,土壤污染在11.5m深度处有检出,而在19.5m深度处未检出。距离大于5.0m的钻孔均未检出各种污染物。结合本次地球物理勘探结果验证,最终确定加油站成品油泄露造成的主要土壤污染范围为:以泄露点中心为圆心,以5.0m为半径的圆形,向下延伸约15m的柱状范围。

4地下水污染风险评价

本次工作地下水污染风险评价因子的选取,参考《污染场地风险评估技术导则》中附录A污染场地风险评估的启动值中规定并在本次工作有检出的因子,分别为甲基叔丁基醚、苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯、邻二甲苯、萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘和苊烯共计14项。将地下水污染健康风险评价模型参数值输入MMSOILS模型中,计算得到场地的地下水污染的健康风险值。调查区不同监测点地下水对该地区产生的健康总风险值在0~3.17×10-4之间,大于美国环境保护署人体健康风险建议值10-6,也大于美国环境保护署对污染场地修复时认为所能承受风险水平的上限。因此,调查区内部分区域的地下水需立即开展地下水环境修复治理工作。调查区浅层地下水对该地区产生的健康总风险值在8.21×10-10~3.17×10-4之间。其中大于美国环境保护署人体健康风险建议值(10-6)的点位为QS1和QS2点,其全部位于加油站站区内。另外大于美国环境保护署对污染场地修复时认为所能承受风险水平10-4的上限的点位为QS3点,也位于加油站站区内。加油站场地以外各点均小于美国环境保护署人体健康风险建议值(10-6)。综上所述,调查区内的加油站站区内的浅层地下水亟需开展地下水环境修复治理工作。

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