退役輸油管線埋設(shè)地塊土壤污染狀況調(diào)查

摘要：退役輸油管線埋設(shè)地塊存在潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，需要開展土壤污染狀況調(diào)查。本文以肥城市某退役輸油管線埋設(shè)地塊為例，統(tǒng)籌管線運(yùn)營(yíng)期及無(wú)害化處置期，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件和管線埋設(shè)情況，采用系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)法和專業(yè)判斷布點(diǎn)法相結(jié)合的布點(diǎn)方案，系統(tǒng)開展土壤污染狀況調(diào)查，為類似地塊的調(diào)查提供參考。

關(guān)鍵詞：退役輸油管線埋設(shè)地塊；土壤污染狀況調(diào)查；環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：X78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2023）08-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.044

Investigation on Soil Pollution Status of a Retired Oil Pipeline

Buried Site

CUI Jing

（Shandong Institute of Coal Field Geological Engineering and Exploration， Jinan 250100， China）

Abstract： There are potential ecological risks in the buried sites of retired oil pipelines， and soil pollution status investigations need to be carried out. Taking the buried site of a retired oil pipeline in Feicheng City as an example， this paper coordinates the pipeline operation period and harmless disposal period， and adopts a distribution plan that combines the systematic random distribution method and professional judgment distribution method based on the regional hydrogeological conditions and pipeline buried situation， and then systematically conducts an investigation of soil pollution status， thus providing reference for similar land investigations.

Keywords： retired oil pipeline buried site; investigation of soil pollution status; environmental quality assessment

長(zhǎng)管道輸送是石油、天然氣等能源最經(jīng)濟(jì)和安全的運(yùn)輸方式，但是油氣輸送管道在為城市提供能源的同時(shí)，也受到城市發(fā)展的影響，對(duì)于管道被城區(qū)集中占?jí)?、穿越人口密集區(qū)等原因造成的重大安全隱患，只能選擇管道改線的方式進(jìn)行整治。隨著我國(guó)城市化的深入推進(jìn)，城市土地資源日趨緊張，管線退役所釋放的土地會(huì)被再次開發(fā)利用，但退役管線所在地塊存在石油類、鎳、銅、汞等污染風(fēng)險(xiǎn)，重金屬具有極強(qiáng)的污染、富集及遷移能力，容易在土壤中積累并對(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)造成危害，也可通過食物鏈富集等方式危害人體健康[1]。石油類進(jìn)入土壤，不僅影響土壤性質(zhì)和生物群落，而且對(duì)人體健康產(chǎn)生危害[2]。根據(jù)《山東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，2025年原油管道里程將達(dá)到6 600 km，同時(shí)全面實(shí)施老舊管道安全提升改造工程。本文以肥城市某退役輸油管線埋設(shè)地塊為例，系統(tǒng)開展土壤污染狀況調(diào)查，以期為工程技術(shù)人員提供參考。

1 調(diào)查地塊概況

調(diào)查地塊位于山東省肥城市，呈南北向狹長(zhǎng)分布，用于埋設(shè)地下輸油管道，輸送物質(zhì)為石油原油，管道埋深約為2 m，管徑為72 cm，地塊中心線長(zhǎng)度為11.22 km，東西向范圍為中心線兩側(cè)外擴(kuò)1.36 m，地塊總面積約為30 524.68 m2。地塊北部區(qū)域現(xiàn)狀為農(nóng)田；地塊中部穿越城市建成區(qū)，現(xiàn)狀為居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、綠地等；地塊南部現(xiàn)狀為村莊、道路、農(nóng)田等。地塊沿線構(gòu)筑物、道路均對(duì)該地塊進(jìn)行避讓，與地塊邊界保持至少5 m的距離。地塊穿越生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)，全部位于飲用水水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)，水源水類型為深層巖溶水。調(diào)查期間，退役管道已全部無(wú)害化處置。

2 污染風(fēng)險(xiǎn)分析

調(diào)查地塊的污染風(fēng)險(xiǎn)可能涉及3個(gè)方面。一是管線運(yùn)營(yíng)階段，二是無(wú)害化處置階段，三是相鄰地塊。經(jīng)資料研判，管線運(yùn)營(yíng)階段未出現(xiàn)原油泄漏事故，但不排除管道無(wú)害化處置階段污染土壤的可能，因此要進(jìn)行采樣分析，判斷地塊實(shí)際污染狀況。

2.1 管線運(yùn)營(yíng)階段

該段管線輸送物質(zhì)為石油原油，運(yùn)行方式為無(wú)間斷連續(xù)運(yùn)行。經(jīng)多方訪談，管線運(yùn)營(yíng)期未出現(xiàn)泄漏事故，未發(fā)現(xiàn)有土壤污染痕跡，訪談結(jié)果可以相互佐證。

2.2 無(wú)害化處置階段

管線退役后，管道已進(jìn)行水油置換，置換用水封存于管道內(nèi)。無(wú)害化處置時(shí)，首先進(jìn)行氮?dú)馔ㄇ?，清理管道?nèi)污水、結(jié)蠟。待污水排凈后，進(jìn)行管道分段切割、開挖拆除或灌注水泥漿，處置工藝如圖1所示。該階段要重點(diǎn)關(guān)注的工序?yàn)橥ㄇ蚺潘羁赡軐?dǎo)致土壤下滲污染的位置為收發(fā)球筒裝置安裝點(diǎn)（J1、J7）和管道開孔排水位置（J4、J6），處置節(jié)點(diǎn)分布如圖2所示，分段處置情況如表1所示。通球排水過程產(chǎn)生的污染物主要為含油污水和油泥。J4節(jié)點(diǎn)和J6節(jié)點(diǎn)開孔排水，處理含油污水。

一是含油污水。通球排水時(shí)，管道排水口通過三通與軟管相連，污水首先被引入斜板隔油池，經(jīng)隔油除去大部分浮油后再進(jìn)入一體化污水處理設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步除油。處理達(dá)標(biāo)后的污水經(jīng)軟管就近引至地表水體排放。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，處理后排水石油類濃度為2.43 mg/L，滿足《流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 第1部分：南四湖東平湖流域》（DB 37/3416.1—2018）的相關(guān)限值要求（石油類3 mg/L）。二是油泥。隔油池阻隔的油泥及一體化污水處理設(shè)備浮選的油泥全部作為危廢進(jìn)行處置。油泥轉(zhuǎn)運(yùn)前全部暫存于隔油池，油泥暫存點(diǎn)位于J5節(jié)點(diǎn)附近。

2000年，本地塊及沿線周圍區(qū)域土地用途以農(nóng)田和荒地為主，2005年開始，城市建成區(qū)擴(kuò)大，地塊中部區(qū)域以城市建成區(qū)為主。經(jīng)調(diào)查，地塊沿線兩側(cè)200 m區(qū)域范圍內(nèi)，未存在過土壤污染高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)企業(yè)，地塊沿線兩側(cè)的加油站至今沒有出現(xiàn)過泄漏事故。

3 土壤污染狀況調(diào)查監(jiān)測(cè)

3.1 布點(diǎn)方法選擇

本地塊布點(diǎn)方案應(yīng)統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)期及無(wú)害化處置期。運(yùn)營(yíng)期輸油管線埋設(shè)為線性工程，管道連續(xù)，中間無(wú)泵站、接口、閥門等特殊節(jié)點(diǎn)，潛在污染可能分布均勻；無(wú)害化處置期管道開孔排出含油污水，切割管道、安裝收發(fā)球筒設(shè)備等工序使管道開放，導(dǎo)致土壤污染風(fēng)險(xiǎn)增大，潛在污染分布明確。因此，本地塊應(yīng)采用系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)法和專業(yè)判斷布點(diǎn)法相結(jié)合的布點(diǎn)方案。

3.2 地塊地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

地塊范圍內(nèi)均被第四系覆蓋，基巖為奧陶系石灰?guī)r?，F(xiàn)場(chǎng)采樣孔取芯顯示，除A5W1點(diǎn)外，揭露的土層均為2層，上部為0.8～1.0 m的耕土，下部為穩(wěn)定、致密的黏土層，最大揭露厚度為5.5 m（未揭穿），防滲性能好；A5W1點(diǎn)位于河道沿岸，上部為素填土（距地表2.8 m），2.8～8.5 m為致密黏土層，8.5～9.0 m為粗砂含水層，9.0～9.5 m（終孔）為黏土層。地塊含水層為第四系孔隙含水層和奧陶系巖溶含水層，孔隙含水層分布在地塊北部沿河兩岸，含水層埋深約為9 m，其余區(qū)域?yàn)閹r溶含水層，埋深較大。

3.3 采樣分析工作計(jì)劃

3.3.1 土壤采樣方案

地塊占地面積大于5 000 m2，地下水流向?yàn)闁|北—西南，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南。經(jīng)綜合考慮，地塊內(nèi)沿管道鋪設(shè)走向設(shè)置8個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，土壤對(duì)照點(diǎn)位設(shè)置于地塊外東、西側(cè)農(nóng)田，共設(shè)置12個(gè)，土壤、地下水監(jiān)測(cè)布點(diǎn)如圖3所示，土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置依據(jù)如表2所示。

若原油溢出，則會(huì)進(jìn)入并累積于土壤中，一般來(lái)說，90%以上的原油將殘留在深度0～20 cm的土層，最深可滲透到60～150 cm[3]。項(xiàng)目管線埋深約為2 m（管道頂端距地面2 m），在重力作用下，原油泄漏導(dǎo)致土壤污染的最大可能位置應(yīng)該在管道埋深以下。根據(jù)取芯情況及管道埋深，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)光離子化探測(cè)器和X射線熒光光譜分析儀的快篩數(shù)據(jù)，確定A1～A6、A8點(diǎn)位選擇3個(gè)采樣深度（0.0～0.5 m、2.0～2.5 m、3.0～3.5 m）。污水處理隔油設(shè)施置于地表，油泥暫存時(shí)間較短，經(jīng)調(diào)查，暫存處無(wú)泄漏痕跡，油泥泄漏污染深層土壤的風(fēng)險(xiǎn)較小，因此A7點(diǎn)位取表層樣，采樣深度為0.0～0.5 m。對(duì)照點(diǎn)取0.0～0.2 m表層樣。

3.3.2 地下水采樣方案

J6節(jié)點(diǎn)管道開孔排放含油污水，且臨近生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)情況，該區(qū)域分布有淺層孔隙水，因此河岸A5W1點(diǎn)位設(shè)置為水土復(fù)合點(diǎn)，在上游農(nóng)田依托現(xiàn)有水井設(shè)置1個(gè)水質(zhì)對(duì)照點(diǎn)W2。地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置依據(jù)如表3所示。

含水層為深度8.5～9.0 m的粗砂層，篩管范圍為8.3～9.0 m，下設(shè)沉淀管，濾水管為縫寬0.2～0.5 mm的割縫篩管。沉淀管底部到濾水管頂部的濾料層選用粒徑1～2 mm、球度與圓度好、無(wú)污染的石英砂作為濾料，濾料層頂部至地面的止水層選用球狀膨潤(rùn)土作為止水材料。

3.3.3 監(jiān)測(cè)方案

石油類污染場(chǎng)地的污染物包括重金屬、揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物。其中，揮發(fā)性有機(jī)物主要由烯烴﹑烷烴和苯系物組成，半揮發(fā)性有機(jī)物主要是多環(huán)芳烴，土壤和地下水中苯系物污染占主導(dǎo)地位[4-5]。因此，本次調(diào)查土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 36600—2018）中的45項(xiàng)基本項(xiàng)目及石油烴（C10～C40）、石油烴（C6～C9），共計(jì)47項(xiàng)；地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017）中的一般化學(xué)指標(biāo)16項(xiàng)、毒理學(xué)指標(biāo)15項(xiàng)及石油類，共計(jì)32項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)室按照要求對(duì)樣品進(jìn)行空白試驗(yàn)分析、精密度及準(zhǔn)確度控制。

3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

本地塊及沿線周圍區(qū)域?qū)儆诔青l(xiāng)建設(shè)用地，但具體規(guī)劃用途尚不明確，且地塊及沿線周圍區(qū)域?qū)嶋H分布有城鎮(zhèn)居住區(qū)，因此本次調(diào)查土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為第一類用地的篩選值和管制值。

3.4.1 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

地塊內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有機(jī)物指標(biāo)、石油烴類污染物、六價(jià)鉻均未檢出，檢出的污染物有總砷、鎘、鉛、總汞、銅和鎳。地塊內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位污染物含量均低于第一類用地篩選值，且與對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果差異不大，石油烴（C10～C40）、石油烴（C6～C9）未檢出，地塊內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量較好，對(duì)人的健康風(fēng)險(xiǎn)可以忽略，可滿足第一類建設(shè)用地要求。

3.4.2 地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

地塊內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有pH、總硬度、溶解性總固體、氟化物、硫酸鹽、氯化物、鐵、鋅、鈉、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、亞硝酸鹽和碘化物，未檢出項(xiàng)目不再與對(duì)照點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848—2017），經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，地塊內(nèi)地下水質(zhì)量為Ⅳ類，受區(qū)域地質(zhì)條件影響，Ⅳ類指標(biāo)為總硬度，其余指標(biāo)均優(yōu)于Ⅳ類，區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量較好。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)調(diào)查，地塊中土壤污染物對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)可以忽略，該地塊不屬于污染地塊，不需要開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。類似地塊開展土壤污染狀況調(diào)查時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注階段應(yīng)為退役管線無(wú)害化處置階段。管道在埋地敷設(shè)段內(nèi)發(fā)生泄漏時(shí)，原油則垂直向地下滲透，土壤采樣深度應(yīng)結(jié)合管道埋深、管徑、土壤類型綜合確定。

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