蔡子波(中石化銷(xiāo)售股份有限公司湖北咸寧石油分公司，湖北 咸寧 437100)

0 引言

石油工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的支柱產(chǎn)業(yè)，但同時(shí)石油加工過(guò)程中涉及到多重復(fù)雜的步驟和工序，會(huì)產(chǎn)生一定的污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)壓力。加油站是石油制品的售賣(mài)出口，直接關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)和人們的生活。隨著近年來(lái)人們環(huán)保觀(guān)念的提升，加油站土壤和地下水污染問(wèn)題也逐漸開(kāi)始受到人們的重視。

1 理論概述

1.1 場(chǎng)地調(diào)查

場(chǎng)地調(diào)查，首先是通過(guò)搜集調(diào)查場(chǎng)地的資料、進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)勘察、與現(xiàn)場(chǎng)的人員進(jìn)行交流等方式，對(duì)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)的污染情況進(jìn)行了解和識(shí)別，同時(shí)根據(jù)環(huán)境的接受能力，判定現(xiàn)階段該環(huán)境的污染是否在合適的范圍內(nèi)。若想進(jìn)一步提升鑒別的準(zhǔn)確度，需要調(diào)查人員查閱一系列資料，例如被調(diào)查場(chǎng)地的環(huán)境信息、場(chǎng)地周邊的自然環(huán)境信息以及政府頒布的相關(guān)文件等。根據(jù)搜集到的資料，識(shí)別場(chǎng)地的環(huán)境情況，如果環(huán)境情況良好，場(chǎng)地調(diào)查就此結(jié)束，如果環(huán)境情況不符合標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)入初步調(diào)查階段。

初步調(diào)查階段中，需要對(duì)場(chǎng)地的土壤或者地下水進(jìn)行采樣調(diào)查，得出其中污染物的含量和種類(lèi)等信息。確定采樣點(diǎn)需要結(jié)合被調(diào)查場(chǎng)地的面積，以5 000 m2為中間值，面積在5 000 m2以下，采樣點(diǎn)至少為3個(gè)；面積超過(guò)5 000 m2，采樣點(diǎn)至少為6個(gè)，具體的數(shù)量可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。如果采樣后的數(shù)據(jù)結(jié)果在國(guó)家關(guān)于污染物標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，就可以在完成不確定性分析之后，結(jié)束調(diào)查工作。如果調(diào)查結(jié)果嚴(yán)重超標(biāo)，則需要進(jìn)行下一步的調(diào)查。

1.2 加油站污染

石油加工制造業(yè)是污染性較高的行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，加油站的數(shù)量也在不斷增加。近年來(lái)，我國(guó)關(guān)于加油站油品泄漏事件頻發(fā)，不僅影響加油站的正常經(jīng)營(yíng)，嚴(yán)重的還會(huì)危害群眾的身體健康。當(dāng)前越來(lái)越多的社會(huì)群眾和政府部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到土壤和地下水污染帶來(lái)的危害。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)關(guān)于污染預(yù)防和治理的技術(shù)和能力都存在一定差距，在制定政策方面還尚未健全。在實(shí)際的加油站中，加油機(jī)和洗車(chē)房主要位于地上，儲(chǔ)油罐和輸油管則主要在地下。這些設(shè)施都有可能造成油品泄漏，污染地下水和土壤環(huán)境。這里列舉幾種常見(jiàn)的情況：加油機(jī)如果不定期維護(hù)，可能會(huì)導(dǎo)致油品泄漏事故；如果洗車(chē)房不注意洗車(chē)之后的流水，很容易導(dǎo)致油和水混合之后滲透到地下，污染土壤；地下的儲(chǔ)油罐和輸油管長(zhǎng)期和地下的空氣以及水分接觸，很容易生銹，造成油料的泄漏；加油站路面長(zhǎng)期受到車(chē)輛的擠壓，會(huì)造成地面的沉降不均，誘發(fā)油品滲透。除此之外，還有非常多加油站污染，一部分可以直接看到，另一部分發(fā)生在隱蔽的位置不易被發(fā)覺(jué)。

下面簡(jiǎn)要介紹加油站污染的特點(diǎn)。加油站油品本身是一種極易揮發(fā)、有毒性、易擴(kuò)散和易致癌的物質(zhì)。油品易揮發(fā)的性質(zhì)會(huì)造成大氣污染，其中的揮發(fā)性物質(zhì)已經(jīng)被列為PM2.5的主要成分。易擴(kuò)散性的性質(zhì)會(huì)造成土壤和地下水污染。易致癌的性質(zhì)會(huì)造成員工及周邊居民的身體不適。有數(shù)據(jù)顯示，多環(huán)芳烴中的一些物質(zhì)是引發(fā)癌癥的原因。長(zhǎng)期在高濃度石油制品環(huán)境中工作，輕者會(huì)造成頭暈嘔吐，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)癌癥。因此，在對(duì)加油站污染進(jìn)行修復(fù)時(shí)，需要結(jié)合油品本身的性質(zhì)，規(guī)范加油站工作的操作流程和規(guī)章制度，重視油氣回收系統(tǒng)的建設(shè)，根據(jù)不同類(lèi)型的加油站污染，選擇合適的修復(fù)方式。

1.3 污染土壤和地下水修復(fù)

污染土壤修復(fù)主要是指通過(guò)物理、化學(xué)、生物、生態(tài)學(xué)原理，并采用人工調(diào)控措施，使土壤污染物濃(活)度降低，實(shí)現(xiàn)污染物無(wú)害化和穩(wěn)定化，以達(dá)到人們期望的解毒效果的技術(shù)措施[1]。從現(xiàn)階段的污染土壤修復(fù)方法的發(fā)展來(lái)看，主要有使用植物進(jìn)行修復(fù)、利用微生物進(jìn)行修復(fù)、使用化學(xué)手段修復(fù)、使用物理手段進(jìn)行修復(fù)以及綜合性的修復(fù)等。其中物理、化學(xué)、生物的修復(fù)手段已經(jīng)成熟，并且在修復(fù)過(guò)程中也取得了良好的效果。主要修復(fù)的內(nèi)容，是由有機(jī)污染物和重金屬引起的土壤污染。對(duì)污染土壤實(shí)施修復(fù)，可以避免污染物進(jìn)入土壤影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)或者居民的正常食用。這項(xiàng)修復(fù)內(nèi)容能夠有效保護(hù)土地資源，實(shí)現(xiàn)土壤的可持續(xù)使用。

地下水修復(fù)是指使用一定的方式，將地下水的水質(zhì)恢復(fù)到原有的狀態(tài)。常用的方式包含抽提、氣提、生物修復(fù)、滲透反應(yīng)墻等[2]。地下水是人類(lèi)可用水資源的重要組成部分。人類(lèi)可使用的淡水資源占比本身就很少，一些工業(yè)生產(chǎn)中排出的廢水、廢渣又已經(jīng)影響了一大部分淡水資源，同時(shí)，石油輸送管道和儲(chǔ)存罐一旦發(fā)生破損，將會(huì)對(duì)地下水造成嚴(yán)重的危害，使得淡水資源的緊張形勢(shì)更加嚴(yán)峻，甚至還有可能影響到人類(lèi)的正常生活，例如生活用水、飲食安全、生態(tài)環(huán)境等。因此，地下水修復(fù)必須盡快提上日程，不能僅僅將其作為環(huán)境問(wèn)題來(lái)處理，而是應(yīng)該當(dāng)作一個(gè)影響全人類(lèi)的綜合性問(wèn)題來(lái)解決。

2 環(huán)境調(diào)查的步驟

2.1 鉆孔取樣

在環(huán)境調(diào)查開(kāi)始時(shí)，需要先進(jìn)行鉆孔取樣。鉆孔的工作需要由專(zhuān)業(yè)的鉆探分包商完成，鉆探過(guò)程中需要環(huán)境學(xué)者給出建議，使用的鉆機(jī)必須符合鉆探工作的標(biāo)準(zhǔn)。先是確定鉆孔的位置，在鉆孔時(shí)，需要先用手鉆進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的探測(cè)，明確地下結(jié)構(gòu)和設(shè)施后，就可以使用機(jī)械鉆探工具完成鉆探。

鉆孔時(shí)，每隔50 cm就要進(jìn)行一次取樣，要用手鉆的取樣器進(jìn)行采集。鉆探的深度以靠近地下水的位置為宜。取出的土壤需要進(jìn)行觀(guān)察，確定土壤的類(lèi)型、鑒別土壤是否被污染以及主要的污染物等。這些信息都需要及時(shí)記錄下來(lái)。為便于識(shí)別工作的進(jìn)行，可以使用離子化檢測(cè)器(PID)連續(xù)篩查土壤中的揮發(fā)性氣體，以便識(shí)別土壤樣品是否受有機(jī)物污染[3]。通過(guò)檢測(cè)器得出的數(shù)據(jù)選擇出適合送去實(shí)驗(yàn)室的土壤樣品。確定送去實(shí)驗(yàn)室的樣品要進(jìn)行密封處理，并在外部做好標(biāo)簽，將其放置在40 ℃以下的保溫箱中，避免其中的污染物發(fā)生變化。在取樣的過(guò)程中還要注重取樣器的清潔，每次取樣之后都要進(jìn)行清洗，避免污染土壤中的污染物質(zhì)交叉污染。

2.2 安裝地下水監(jiān)測(cè)井

在完成土壤的鉆孔和取樣之后，就可以安裝地下水監(jiān)測(cè)井。一般使用63 mm口井的PVC管和井篩，將土壤淺孔轉(zhuǎn)化為永久地下水監(jiān)測(cè)井[4]。需要注意幾點(diǎn)，首先，井篩的縫寬需要控制在0.4 mm左右，安裝鉆探時(shí)，地下水位應(yīng)在10～200 cm。其次，要使用濾砂充填鉆孔和PVC管之間的縫隙，隔絕地表水和地下水。安裝完成之后，可以進(jìn)行洗井步驟。在取樣之前，需要先提取約為井水體積2/3的地下水，便于取樣。最后，將取樣的地下水放入樣品瓶中，要做好密封和編碼處理，將其送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)。同樣需要注意樣品的存放溫度要控制在40 ℃以下。

2.3 進(jìn)行地下水采樣和監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)井安裝以及洗井工作完成之后，就可以對(duì)地下水進(jìn)行采集。首先，要確定地下水的水位，需要使用到油水界面儀。其次，使用提取地下水的水管進(jìn)行取水，水量需要控制在3倍井水體積的量。當(dāng)所有監(jiān)測(cè)井都采集到一個(gè)地下水樣品之后，需要采集一個(gè)重復(fù)樣品送至實(shí)驗(yàn)室。

2.4 位置和高程測(cè)量

在監(jiān)測(cè)井安裝完畢后，對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)井進(jìn)行位置和高程測(cè)量。這個(gè)步驟的主要目的是計(jì)算地下水的高程，明確地下水的流向以及可能的污染走向。

2.5 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制就是保證樣品和重復(fù)樣品是相同的。因?yàn)椋趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)分析時(shí)，需要同時(shí)擁有一個(gè)地下水和重復(fù)樣和一個(gè)空白運(yùn)輸樣。此外，實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行樣品分析時(shí)，也需要保證樣品內(nèi)部的質(zhì)量控制。

3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

完成場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查之后，需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，這個(gè)步驟主要是鑒別加油站污染的程度以及會(huì)對(duì)人體造成傷害的程度。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是修復(fù)工作重要的參考依據(jù)，也是制定修復(fù)計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)加油站的污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，主要分成兩個(gè)等級(jí)，第1個(gè)等級(jí)是層級(jí)1(Tier1)，這個(gè)等級(jí)主要是確定該污染場(chǎng)地是否需要進(jìn)行污染修復(fù)；第2個(gè)等級(jí)是層級(jí)2(Tier2)，這個(gè)等級(jí)是確定修復(fù)工作中的目標(biāo)值。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算可以參考HJ25.3—2014《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》中的要求。

Tied1的風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)值是根據(jù)污染物的毒理學(xué)參數(shù)、暴露模型及參數(shù)、受體特征、可接受的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)等內(nèi)容計(jì)算得出的[5]，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是不受場(chǎng)地的限制，也不需要建立額外的場(chǎng)地參數(shù)。不同于第2個(gè)等級(jí)低的數(shù)值，Tied1的數(shù)值更加保守。使用Tier1進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)估，能夠計(jì)算出所有和石油制品類(lèi)污染相關(guān)的污染物，并且這種計(jì)算模式的適用性更強(qiáng)，原因是無(wú)論被檢測(cè)的場(chǎng)地?fù)碛性鯓拥臍夂驐l件、環(huán)境條件等，Tied1都能對(duì)污染物進(jìn)行精準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，且預(yù)估值是多種介質(zhì)中污染物的具體數(shù)據(jù)。

Tier2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相當(dāng)于是Tied1的升級(jí)版，其中增加了場(chǎng)地特征的參考參數(shù)，并且能精確檢測(cè)到污染物的濃度。增加的參數(shù)中包含土壤、地下水、空氣以及建筑物等多種受體，涵蓋的范圍廣泛。使用參數(shù)能夠計(jì)算出不同受體受到污染之后的風(fēng)險(xiǎn)值，主要是致癌風(fēng)險(xiǎn)。致癌風(fēng)險(xiǎn)有規(guī)定的等級(jí)，計(jì)算人員可以對(duì)比、判定污染場(chǎng)地的污染程度是否影響人體的健康，以及是否能擁有致癌風(fēng)險(xiǎn)。這一評(píng)估結(jié)果對(duì)之后的修復(fù)工作有著明確的指導(dǎo)意義。

4 修復(fù)方法

在開(kāi)始正式修復(fù)之前，需要制定完善的修復(fù)方案。這時(shí)就需要參照上一步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中能夠?qū)ξ：M(jìn)行識(shí)別、評(píng)估毒性的等級(jí)，還可以對(duì)土壤和地下水進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制值的計(jì)算。在危害識(shí)別這一步驟中，最重要的就是建立模型，通過(guò)模型展示污染源的產(chǎn)生以及遷移途徑，最終形成受體污染的全過(guò)程。根據(jù)識(shí)別的結(jié)果，可以判定土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，預(yù)測(cè)可能受到污染的潛在受體，以及對(duì)人體的影響情況，進(jìn)而制定合適的修復(fù)方案。修復(fù)方案中使用的修復(fù)方式多種多樣，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，開(kāi)始有了更多高效、低污染的技術(shù)手段，但是很多技術(shù)缺乏豐富的實(shí)地使用經(jīng)驗(yàn)。因此，目前在修復(fù)工作中，使用頻率最高的主要有3種方式，分別是物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。這3種修復(fù)方式可以單獨(dú)使用，也可以結(jié)合使用。下面筆者就針對(duì)這3種修復(fù)方式進(jìn)行介紹。

4.1 物理修復(fù)

物理修復(fù)主要有3種方式：第1種是污染土壤淋洗法。顧名思義，污染土壤淋洗法就是使用淋洗的方式將土壤中的污染物沖刷出來(lái)，沖刷出的污染物會(huì)和水流流向預(yù)先建設(shè)好的抽水井中，使用抽水井將混合起來(lái)的污染物抽出，并采用修復(fù)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤和地下水的修復(fù)。使用這種修復(fù)方法能夠?qū)⑽廴疚锖屯寥婪蛛x開(kāi)來(lái)，一方面能夠避免污染物繼續(xù)滲透帶來(lái)的消極影響，另一方面能夠節(jié)省用于修復(fù)的時(shí)間。第2種物理修復(fù)的方式是地下水抽出。這種方法需要借助地下水監(jiān)測(cè)井，在抽出之前先要按照修復(fù)場(chǎng)地地下水的流向以及污染的區(qū)域劃定抽出范圍，然后在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b抽水泵，將被污染的地下水抽至地面上，進(jìn)行接下來(lái)的修復(fù)處理。這種方法的使用成本較低，環(huán)境優(yōu)勢(shì)較大，適用于一些污染程度較小的土壤和地下水修復(fù)，對(duì)一些污染程度較大的效果并不明顯。第3種物理修復(fù)的方法是氣相抽提法。這種修復(fù)方法是利用了大氣壓強(qiáng)和抽提氣壓之差，這樣被污染的土壤中一些易揮發(fā)的污染物就可以通過(guò)抽提的方式提取出來(lái)，對(duì)這些抽提出的污染物可以進(jìn)行后續(xù)的處理，以達(dá)到修復(fù)被污染土壤的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)潔、成本較低，但是這種方式存在一定的局限性，那就是修復(fù)的對(duì)象較少，只針對(duì)容易揮發(fā)的污染物有明顯的作用，而實(shí)際上被污染的土壤中會(huì)有非常多不易揮發(fā)的污染物。

4.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)主要有2種方式：第1種是滲透性反應(yīng)墻技術(shù)，這種方式需要借助滲透性墻體，在墻體中會(huì)放置一些用于化學(xué)反應(yīng)的藥劑，將墻體安裝在地下水的污染源頭，可以起到很好的修復(fù)作用。被污染的地下水在經(jīng)過(guò)滲透墻時(shí)，一部分污染物會(huì)和墻體中的化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)，將污染物降解成易于處理的物質(zhì)。除了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之外，滲透墻還可以起到阻隔污染的作用，安裝的滲透墻能將一部分污染物控制在污染源頭，避免污染物的擴(kuò)散。這種技術(shù)主要使用在一些含有金屬或其他溶解性污染物質(zhì)的地下水中。但是這種技術(shù)對(duì)環(huán)境有一定要求，大部分的加油站場(chǎng)地并不能使用這項(xiàng)技術(shù)。因此，大部分加油站使用的是第2種化學(xué)修復(fù)的方式，即原位化學(xué)氧化修復(fù)。第2種是原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)需要使用到環(huán)保監(jiān)測(cè)井。通過(guò)監(jiān)測(cè)井將具有修復(fù)作用的化學(xué)試劑注入被污染的地下水中，其中一部分污染物能夠和化學(xué)試劑產(chǎn)生反應(yīng)，加快污染物的分解。目前，絕大多數(shù)污染物都可以使用這種修復(fù)技術(shù)達(dá)到修復(fù)目的，這種修復(fù)技術(shù)使用最多的化學(xué)氧化藥劑是過(guò)氧化氫，且修復(fù)方式對(duì)加油站的污染治理有非常明顯的作用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，在進(jìn)行修復(fù)時(shí)不會(huì)對(duì)加油站的正常運(yùn)行造成影響。

4.3 生物修復(fù)

生物修復(fù)主要有兩種技術(shù)：第1種是自然衰減。自然環(huán)境本身?yè)碛幸欢ǖ淖晕覂艋芰?，土壤環(huán)境也不例外，其中的微生物可以分解一些污染物，起到修復(fù)土壤的作用。但是這種修復(fù)方法不單獨(dú)使用，通常是結(jié)合其他的方式共同使用。使用這種方法需要制定一個(gè)長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)方案，用于監(jiān)測(cè)土壤中污染物的變化情況。這種方法在使用過(guò)程中的局限性較大，只能使用在一些污染物成分較為簡(jiǎn)單、污染程度較小的區(qū)域，并且這種方式生效的時(shí)間較長(zhǎng)。但是加油站的活動(dòng)較為頻繁，并不適用于單獨(dú)使用自然衰減的方式。因此，如果要使用這種方式修復(fù)地下水和土壤的污染，就需要結(jié)合原位化學(xué)氧化修復(fù)，一方面能夠保證不會(huì)產(chǎn)生新的污染物，另一方面也可以加快修復(fù)的時(shí)間。第2種是地下水曝氣修復(fù)。這種方法需要借助注氣井，將壓縮空氣注入到地下水飽和區(qū)。壓縮空氣可以滲透到地下水飽和區(qū)，并帶動(dòng)一些揮發(fā)性較強(qiáng)的污染物上移至土壤表層[6]。這種方式適用于污染物種類(lèi)為揮發(fā)性有機(jī)物污染的環(huán)境中，盡管修復(fù)的成本較低，但是單獨(dú)使用的效果不佳。

5、 關(guān)于加油站污染對(duì)策的建議

加油站污染大多是長(zhǎng)期累積造成的。因此，筆者將從以下提出建議，以降低污染物的產(chǎn)生，幫助加油站實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)營(yíng)和建設(shè)。第一，無(wú)論是加油站的工作人員，還是周邊的居民，都盡量避免飲用地下水，特別是一些已經(jīng)遭受到污染的加油站，更要避免直接飲用地下水。避免污染物滲透至地下水后被飲用，影響身體健康。第二，要定期對(duì)加油站內(nèi)部的地面進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。如果發(fā)現(xiàn)地面開(kāi)裂要及時(shí)修復(fù)。水泥地面在建設(shè)時(shí)，要使用高質(zhì)量的水泥，并且盡量加厚水泥的厚度，同時(shí)提升水泥地面的使用年限，降低污染物的滲透和上移。第三，在設(shè)計(jì)加油站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量避免地下室或者封閉性的結(jié)構(gòu)。一方面能夠避免這類(lèi)型結(jié)構(gòu)對(duì)污染物的累積，另一方面能夠降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。建筑物的外部結(jié)構(gòu)要保證厚度，減少污染蒸汽的滲透。

6 結(jié)語(yǔ)

加油站關(guān)乎一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也關(guān)乎到周邊居民的健康，因此，要重視對(duì)加油站污染土壤和地下水的修復(fù)工作，選擇更有效的修復(fù)方式，以降低污染影響的范圍。