劉治政,朱恒華,徐建國,徐華,張卓,尚浩

(山東省地質(zhì)調(diào)查院,山東 濟南　250013)

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小型煉油廠對淺層地下水有機污染特征分析

——以山東臨淄為例

劉治政,朱恒華,徐建國,徐華,張卓,尚浩

(山東省地質(zhì)調(diào)查院,山東 濟南250013)

研究區(qū)主要污染源為分布眾多的小型煉油廠，產(chǎn)生的工業(yè)廢水中含較多的單環(huán)芳烴類、鹵代烴類、多環(huán)芳烴類等有機污染物。據(jù)調(diào)查，該區(qū)淺層地下水已受到有機污染，所采取的27組水質(zhì)分析樣品中均有有機物檢出，以鹵代烴類和有機氯農(nóng)藥類檢出率最高，氯代苯類均未檢出。其中有3組樣品1，1，2-三氯乙烷超過地下水質(zhì)量標準Ⅲ類標準限值，最高超標27.4倍。采用綜合評價法，得出該區(qū)地下水質(zhì)量級別為較差的主要分布于排污河渠兩岸，個別位于小型煉油廠附近，地下水污染較為嚴重的區(qū)域主要分布于淄河排污河渠兩岸及楊家店周邊地區(qū)。該區(qū)小型煉油廠對淺層地下水的有機污染主要體現(xiàn)為鹵代烴類污染，鹵代烴總量大于5μg/L的區(qū)段位于皇城-敬仲-梧臺一帶和楊家店附近地區(qū)。小型煉油廠向淄河偷排污水以及少數(shù)小型煉油廠將污水通過滲井注入地下，是造成研究區(qū)域淺層地下水污染的重要原因。

小型煉油廠；淺層地下水；有機污染;山東臨淄

引文格式：劉治政,朱恒華,徐建國,等.小型煉油廠對淺層地下水有機污染特征分析——以山東臨淄為例[J].山東國土資源，2015，31(9)：44-48.LIU Zhizheng, ZHU Henghua, XU Jianguo, etc.Analysis on Organic Pollution Characteristics of Small Oil Refineries to Shallow Groundwater——Setting Linzi in Shandong Province as an Example[J].Shandong Land and Resources,2015，31(9)：44-48.

淺層地下水有機污染是全球性問題[1]，隨著人類活動，特別是工業(yè)活動的加劇，很多有機污染物已經(jīng)進入地下水，并發(fā)生了累積，有的地區(qū)水質(zhì)已經(jīng)超過了《地下水質(zhì)量標準》中Ⅲ類指標限值。地下水有機污染具有種類多、危害大、難治理的特點[2]，煉油廠產(chǎn)生的有機污染物更是如此，且很容易通過排污管道滲漏或排污河渠進入地下水而對人類健康造成危害。

1　基本情況

臨淄區(qū)位于淄博市東北部，臨淄工業(yè)發(fā)達，以化工、塑料、建材、紡織和機電等為主導行業(yè)，全國特大型石油化工聯(lián)合企業(yè)——中國石油化工集團公司齊魯石化分公司坐落于臨淄區(qū)境內(nèi)。

除齊魯石化外，小型煉油廠在臨淄區(qū)工業(yè)中也占有舉足輕重的地位，主要分布在臨淄區(qū)北部，多以家庭式作業(yè)為主。小型煉油廠環(huán)保意識淡薄，工業(yè)污水往往沒有經(jīng)過妥善處理就任意排放，造成個別地區(qū)淺層地下水變色，污染較為嚴重，周圍居民反應強烈。煉油廠產(chǎn)生的廢水中以單環(huán)芳烴類、鹵代烴類、多環(huán)芳烴類等污染物為主。

研究區(qū)地處淄河沖洪積扇，南以臨淄區(qū)的平原區(qū)與丘陵區(qū)分界線為界，北、東、西以臨淄區(qū)行政界線為邊界，總面積725.6km2。全區(qū)地勢南高北低，主要河流有淄河、小清河、烏河，包氣帶巖性以粘質(zhì)砂土、砂質(zhì)粘土和粉砂互層為主，含水層巖性為砂、砂石、中粗砂，地下水位埋深一般20～40m，地下水流向總體上由南往北(圖1)。

圖1　淺層地下水等水位線圖

2　污染源調(diào)查及樣品采集

2.1污染源調(diào)查

為了查明污染源的類型、空間分布特征，主要污染物種類、排放方式、排放強度和污染物接納場所的特征，對研究區(qū)域進行了污染源專項調(diào)查，污染源分布見圖2。

圖2　主要污染源分布圖

點狀污染源主要包括數(shù)量眾多的小型煉油廠，共調(diào)查小型煉油廠52處，主要分布于淄河以西。

線狀污染源主要為污染河流及排污管道。盡管近年淄河斷流，但雨季及上游太河水庫放水時形成的徑流會使部分污染物進入淺層地下水；烏河接納沿途工業(yè)污水，污染嚴重，表面有油污，水呈黑色，有惡臭味，污水主要來自上游小型煉油廠；齊魯石化總公司的排污管道亦經(jīng)過該區(qū)，以前排污管道曾經(jīng)發(fā)生過泄漏事件，排污管道的泄露會污染附近地下水。

面狀污染源主要為重要的石油化工區(qū)及連成片的小型煉油廠。

據(jù)調(diào)查，研究區(qū)主要污染源為小型煉油廠，工業(yè)廢水中所含有機污染物主要為多環(huán)芳烴類、鹵代烴類、單環(huán)芳烴類。

2.2樣品采集

為了解小型煉油廠對淺層地下水的有機污染狀況，針對調(diào)查結(jié)果布設水質(zhì)分析采樣點，著重對小型煉油廠及排污河渠周邊的淺層地下水進行取樣分析，共采集水樣27組(圖3)。樣品采集、保存及送檢嚴格按照相關規(guī)范與規(guī)定執(zhí)行，由有相應資質(zhì)的單位進行測定，測試項目為有機分析指標共計89項。

圖3　樣品采集分布圖

3　有機物檢出特征分析

圖4　有機物檢出項分布圖

27組水樣均檢出有機污染物，各類污染物總量及檢出項數(shù)見表1。其中檢出1～5項的占22.2%，6～10項的占48.1%，檢出11～20項的占29.7%，有機物檢出項大于6項的采樣點主要分布于污染源較集中的梧臺鎮(zhèn)-朱臺鎮(zhèn)一帶及淄河兩岸(圖4)。在所檢出的有機污染物指標中，以有機氯農(nóng)藥類和鹵代烴類檢出率最高，分別為92.6%和74.1%，氯代苯類均未檢出,檢出率最高的有機物為總六六六，有22組樣品檢出，檢出率達81.5%，另外1,2-二氯乙烷、氯仿(三氯甲烷)、δ-BHC、七氯等指標檢出率均超過50%(圖5)。

表1　各類有機物總量及檢出項數(shù)統(tǒng)計(μg/L)

圖5　有機污染物檢出情況圖

4　淺層地下水有機污染特征分析

該次評價選用《地下水質(zhì)量標準》中Ⅲ類指標限值，將其中涉及的有機物作為評價指標，共選取31項有機物指標：鹵代烴類(13項)：三氯甲烷;四氯化碳;1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷;1,2-二氯乙烷;1,1,2-三氯乙烷;1,2-二氯丙烷、三溴甲烷、氯乙烯;1,1-二氯乙烯;1,2-二氯乙烯。氯代苯類(3項)：氯苯、鄰二氯苯、對二氯苯。單環(huán)芳烴類(5項)：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯。有機氯農(nóng)藥類(5項)：總六六六、γ-BHC(林丹)、總滴滴涕、六氯苯、七氯。多環(huán)芳烴類(5項)：萘、蒽、熒蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘。

4.1淺層地下水質(zhì)量評價

地下水質(zhì)量評價采用綜合評價法[3]，評價結(jié)果見表2，其中較差占44.4%，較好占3.7%，良好占48.2%，優(yōu)良僅占3.7%。地下水質(zhì)量級別為較差的主要分布于排污河渠兩岸，個別位于小型煉油廠附近(圖6)。

在27組樣品中，有3組樣品存在有機物超標問題，超標項目為1，1，2-三氯乙烷(地下水質(zhì)量標準GB/T 14848—2007，Ⅲ類指標限值5μg/L)。4號周圍有多個小型煉油廠；1，1，2-三氯乙烷含量5.89μg/L，超標1.2倍，檢出的有機物總量19.247μg/L。15，22號附近有2處小型煉油廠； 1，1，2-三氯乙烷含量依次為142.0μg/L，13.2μg/L，分別超標27.4倍和1.6倍，檢出的有機物總量分別為242.5μg/L，22.2μg/L。上述3組樣品有機物總量明顯高于其他樣品。

表2　地下水質(zhì)量綜合評價結(jié)果

圖6　地下水質(zhì)量評價結(jié)果圖

4.2淺層地下水有機污染評價

地下水污染評價采用綜合評價法[3]，評價結(jié)果見表3，其中極重污染7.4%，嚴重污染3.7%，較重污染3.7%，輕污染59.3%，中污染11.1%，未污染僅占14.8%。從表3中可以看出研究區(qū)域淺層地下水污染相對較重，地下水污染較為嚴重的區(qū)域主要分布于淄河排污河渠兩岸及楊家店周邊(圖7)。

表3　地下水污染綜合評價結(jié)果

圖7　地下水污染評價結(jié)果圖

4.3淺層地下水有機污染特征分析

研究區(qū)有機氯農(nóng)藥類檢出率高達92.6%，但均未超標，據(jù)收集資料及鄰近區(qū)域水質(zhì)測定結(jié)果，該區(qū)與臨近區(qū)域有機氯農(nóng)藥類檢出情況一致，未見異常，且小型煉油廠分布較為集中的4號采樣點未檢出有機氯農(nóng)藥類，說明小型煉油廠與有機氯農(nóng)藥類污染無直接關系。

該區(qū)小型煉油廠對淺層地下水的有機污染主要體現(xiàn)為鹵代烴類污染，原因是該區(qū)鹵代烴類的檢出率較高，遠高于鄰近區(qū)域,且所有的超標項目均為鹵代烴類有機物，鹵代烴類有機物含量較高的取樣點周圍均有小型煉油廠分布，具有較高的一致性。

根據(jù)取樣點鹵代烴總量測定結(jié)果與調(diào)查、收集的相關資料,進行鹵代烴總量分區(qū)(圖8)。含量大于5μg/L的區(qū)段位于皇城—敬仲—梧臺一帶和楊家店附近地區(qū)，前者位于淄河兩岸。

圖8　地下水鹵代烴總量分區(qū)圖

據(jù)調(diào)查研究區(qū)域內(nèi)小型煉油廠向淄河排污現(xiàn)象非常普遍，尤其是夜間排放強度較大，是造成淺層地下水污染的主要原因。另外少數(shù)小型煉油廠將污水通過滲井注入地下，也是造成污染的重要原因[4-5]。

5　結(jié)論與建議

(1)研究區(qū)域主要的污染源為小型煉油廠，工業(yè)廢水中所含有機污染物主要為多環(huán)芳烴類、鹵代烴類、單環(huán)芳烴類。

(2)所采樣品均檢出有機污染物，以鹵代烴類和有機氯農(nóng)藥類檢出率最高，氯代苯類均未檢出。

(3)研究區(qū)域地下水質(zhì)量相對較差，其中3組樣品1,1,2-三氯乙烷超過地下水質(zhì)量標準Ⅲ類指標限值，3組采樣點周圍分布較多的小型煉油廠，有機污染物總量明顯高于其他樣品。

(4)研究區(qū)有機氯農(nóng)藥類污染與小型煉油廠關系不大。該區(qū)小型煉油廠對淺層地下水的污染主要體現(xiàn)為鹵代烴類污染，鹵代烴總含量大于5μg/L的區(qū)段位于皇城—敬仲—梧臺一帶和楊家店附近地區(qū)，前者位于淄河沿岸。

(5)小型煉油廠向淄河偷排污水以及少數(shù)小型煉油廠將污水通過滲井注入地下，是造成研究區(qū)域淺層地下水污染的重要原因。

(6)盡管該次檢出的有機污染物的濃度多低于地下水質(zhì)量標準Ⅲ類指標限值，但難以預見其對環(huán)境和人體健康可能造成的危害，建議有關部門控制污染源的排放量，加大對已受污染水體的治理力度，時刻留意污染區(qū)居民飲用水狀況。

[1]劉明柱，陳鴻漢，胡麗琴. 北方某城市淺層地下水中有機污染物遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)值模擬研究[J].中國地質(zhì)，2005，32(3)：507-511.

[2]石建省，王昭，張兆吉，等.華北平原地下水有機污染特征初步分析[J].生態(tài)環(huán)境學報，2011，20(11)：1695-1699.

[3]中國地質(zhì)調(diào)查局.地下水污染地質(zhì)調(diào)查評價規(guī)范(DD2008-01)[S].

[4]李定龍，那金，張文藝，等.淮河流域盱眙段淺層地下水有機污染物特征及成因分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2009(5)：125-128.

[5]黃博達.關于石油化工廢水對地下水污染的實驗研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(13)：216.

Analysis on Organic Pollution Characteristics of Small Oil Refineries to Shallow Groundwater——Setting Linzi in Shandong Province as an Example

LIU Zhizheng, ZHU Henghua, XU Jianguo, XU Hua, ZHANG Zhuo, SHANG Hao

(Shandong Geological Surveying Institute, Shandong Jinan 250013, China)

Major pollution sources in study area are many small type oil refineries. These oil refineries have produced lots of industrial wastewater which contain more monocyclic aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons organic pollutants. According to the survey, shallow groundwater in this area has been polluted. Organic compounds have been detected in 27 groups of water samples collected in this area. The detection rate of chlorinated hydrocarbons and organochlorine pesticides are the highest, while the chlorine has not been detected. 1,1,2 - trichloroethane in three samples exceeded the standard limit of Ⅲ type, and the maximum rate is over 27.4 times. By using comprehensive evaluation method, it is regarded that underground water with poor quality mainly distributed in the both sides of the pollution discharge river, and individuals located near the small refineries. Serious groundwater polluted areas mainly distributed in both sides of Zihe pollution discharge river and surrounding areas of Yangjiadian area. Pollution of small refineries to shallow groundwater are mainly halogenated hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons amount is over than 5μg/L. It mainly located in Huangcheng-Jingzhong-Wutai and Yangjiadian areas. Small oil refineries discharge sewage intoZihe river and a few small refineries inject sewage into underground water through the pits. It has caused shallow groundwater pollution in the study area.

Small oil refinery; shallow groundwater; organic pollution; Linzi in Shandong province

2014-05-12；

2014-07-31；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

劉治政(1985—)，男，山東萊蕪人，工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)研究工作；E-mail:liuzhizheng1985@126.com

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