某泄漏加油站浅层地下水污染调查评估

化勇鹏+易军++张煜琦++王珂珂

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.177

摘 要：以华北地区某泄漏加油站为调查对象，通过对其及周边区域浅层地下水开展水文地质勘测、布点监测和采样测试，采用单项组分法和质量综合法评估地下水环境污染状况，结果表明：11眼监测井水质类别为Ⅳ类～Ⅴ类，共有8项指标超标，特征污染物苯普遍超标，局部区域石油类指标超标97.6倍，污染严重。调查区域内浅层地下水受到了泄漏加油站不同程度的污染，水质整体较差，需要采用有效措施对地下水污染开展防控和修复。

关键词：加油站 浅层地下水 污染调查

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（b）-0177-04

Investigation and Evaluation on the Shallow Groundwater Pollution of One Leaky Petrol Station

Hua Yongpeng1，Yi Jun1，Zhang Yuqi2，Wang Keke1

（1.Environmental Protection Science Academy of Henan Province ， Zhengzhou， Henan 450000， China；2.Zhengzhou Foreign Language School New Fengyang Campus， Zhengzhou， Henan 450000， China）

Abstract：One leaky petrol station in Central China was taken as the research object to conduct hydrogeological survey， stationing monitoring and sampling test on the shallow groundwater of its perimeter zone. Single component method and comprehensive quality assessment method were adopted to assess environmental pollution of the groundwater. The results have shown that： the water quality of 11 monitoring wells was in category IV ～ V， and 8 indexs have exceeded their standards， the specific pollutant benzene was universally exceeding； the local region petroleum index exceeded the standard by 97.6 times， which was serious pollution. The shallow groundwater in the research area was polluted by the leaky petrol station to different degrees. The overall water quality was poor， so that effective measures should be taken to prevent and remediate groundwater pollution.

Key Words：Petrol station； Shallow groundwater； Pollution investigation

加油站作为典型的储油设施，由于地下输油管线的破损或地下储油罐的锈蚀，而导致的油品渗漏是土壤和地下水有机污染的主要来源之一[1]。尤其在地下水浅埋区，潜水位埋深很浅且上下波动，天然防护条件较差，更易受到油品渗漏污染[2]。加油站发生油品泄漏不易被察觉，具有较强的隐蔽性，泄漏事故一旦被发现，往往已经造成严重污染[3]。由于石油类污染物中包含芳香烃、多环芳烃等多种有机物，具有致突变、致癌和致畸的“三致效应”[4]，不仅会污染环境，也会对人体健康产生危害[5]。

1 研究目的

国内外加油站泄漏导致地下水污染的事故时有发生，已成为一个世界性的问题[6]。国外对加油站泄漏地下水污染的调查和研究开展较早，建立了较为全面的监管和防护体系[7]。目前，我国正在开展的全国地下水基础环境调查评估工作，已将加油站列入重点关注的典型地下水污染源。本文以华中地区某泄漏加油站浅层地下水污染为研究案例，在收集研究对象相关资料的基础上，通过现场采样和实验室测试分析，查明加油站及其附近区域浅层地下水污染特征，評估地下水环境状况，为地下水基础环境调查评估工作提供基础支撑和技术经验。

2 研究对象及区域概况

2.1 研究对象概况

研究对象加油站位于河南省某县级市，南邻S327省道，周边为当地居民区，占地面积约1035m2，1997年起开始营业，为私营加油站。加油站内建有加油机4台，地下储油罐4个，单个油罐容量为20m3，其中汽油和柴油油罐分别为2个，均为单层钢材结构，未配套防渗设施。2014年该加油站周边发现地下水污染问题。经现场勘验，初步确认为加油站油品泄漏所致。

2.2 区域水文地质条件

该加油站所在区域位于颍河西南岸的河谷平原，地势平坦，区内地下水主要赋存于第四系及上第三系等中细砂、砾石、卵砾石孔隙及粘土裂隙中。浅层地下水类型主要为松散岩类孔隙水，单井出水量20～60m3/h，总体流向由西向东、自北向南。浅层地下水的补充来源主要为大气降水入渗、颍河河水入渗、地下水侧向补给等。浅层地下水静水位埋深在7～10m左右，纵坡降约1%，分布面积大、富水性好、埋藏浅、易开采。水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型，矿化度小于0.5g/L，是居民生活用水的主要水源。

3 研究方法

3.1 监测井布设

根据针对研究区开展的专项水文地质调查成果，以加油站为中心，在地下水下游东南方向布设2眼扩散监测井；沿流向两侧布设5眼垂向扩散监测井；在上游100 m处布设1眼背景监测井，上游50 m布设3眼扩散监控井；由于加油站及周边区域地面已全部硬化，站内未布设监测井；共设置监测井11眼，以利用现有民井为主，井深范围20～30 m。监测井布设情况见图1。

3.2 监测项目及样品采集

监测项目选取《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的39项基本指标，以及与加油站污染相关的石油类、挥发性有机污染物（VOCs）、1，2-二溴乙烷、1，2-二氯乙烷等10项特征污染物指标，共49项。样品采集时间为2016年9月12日-13日，共采集地下水样品15件。按照《地下水环境监测技术规范》（HJ/T164-2004）相关要求采集，送至谱尼测试集团有限公司郑州实验室进行测试分析。

3.3 评价方法与标准

评价标准采用《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的Ⅲ类标准，微量有机污染物组分采用《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中“集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值”的内容进行评价。评价方法采用单项组分评价方法和综合评价，计算综合评分值F。

式中：—各单项组分评分值Fi的平均值，按照表1进行赋分；Fmax—各项组分评价值Fi中的最大值；n—项数；F—综合评分值，按照表2进行评级。

4 研究结果及分析

4.1 评价结果

对比《地下水质量标准》与《地表水环境质量标准》，11眼监测井水质类别为Ⅳ类～Ⅴ类，有8项指标超出Ⅲ类标准限值，包括总硬度、溶解性总固体、铁、锰、总大肠菌群、细菌总数、石油类和苯。其中总硬度、细菌总数和苯超标较为普遍，其中总硬度超标的监测井数最多，为9眼。总大肠菌群、细菌总数、和石油类是超标倍数最大的3项指标，分别达到了75.67倍、59倍和97.6倍。从地下水质量综合评价结果来看，3#、7#、10#监测井综合评分值F大于7.20，属极差类，其它8眼监测井综合评分值F在4.26～7.36之间，属较差类。甲苯、乙苯和甲基叔丁基醚（MTBE）3项特征有机指标普遍检出，但均未超过相应标准。从整体来看，该加油站周边浅层地下水水质超标较为普遍，地下水质量较差。加油站浅层地下水质量综合评价结果见表3，地下水水质指标超标情况见表4。

4.2 浅层地下水污染特征及成因分析

由于该加油站位于颍河西南岸的河谷地区，地下水资源较为丰富，区内地下水主要赋存于第四系及上第三系等中细砂、砾石、卵砾石孔隙及粘土裂隙中，在地下水长期流动侵蚀下，导致地下水水中矿物因子含量较高。由于加油站所在地势相对较低，排水不畅，矿物质容易在浅层地下水中富集，是造成区域浅层地下水总硬度和溶解性总固体超标的主要原因。

总大肠杆菌和细菌总数为所测水样中超标倍数最大的两项指标，反映出调查区水体微生物学指标较差。分析超标原因主要是由于加油站处于城乡结合地带，周边居民的环境卫生意识较差，部分生活垃圾、人畜粪便、生活污水均未作处理就直接排放，使污染物通过地表径流、雨水淋溶和地下渗漏进入地下水，加之采样时间为夏末秋初，温度条件适宜细菌和微生物滋生，同时，泄漏的油品中有机物含量高，对微生物的生长提供了养分，故造成地下水中微生物学指标超标。

距离加油站泄漏源最近的7#监测井石油类污染物浓度达到了4.93mg/L，为整个调查区域的最大值。其它离加油站较远的监测井，石油类污染物含量均低于7#监测井。分析其原因主要是由于调查区为浅黄、灰黄粉土、粉质粘土，渗透性较低，使得临近加油站泄漏中心区域的监测井石油类检出值较高，在水力坡度和浓度梯度的影响下，向北侧迁移速率较快，致使9#监测井石油类同样出现超标情况。周边其他监测井虽有检出但未超标，是由于石油类组分随包气带运移发生侧向扩散引起的。7#监测井铁、锰超标，考虑到其处于加油站发生泄漏的中心区域，加之汽柴油中含有铁、锰等成分，分析其超标是由于油品污染引起的局部地下水中铁、锰污染物含量较高造成的。

调查区浅层地下水中苯系物（苯、甲苯、乙苯）呈现出向下游浓度逐渐降低的趋势，分析其主要原因是加油站发生泄漏后，土壤中残留的苯系物在各种自然衰减、侧向径流和降水入渗稀释等作用下迁移的结果。此外，苯系物不同组分物理化学性质上的差异以及含水层介质的非均质性等都会对污染物的迁移产生影响，甲苯、乙苯相对苯而言更容易被土壤吸附及生物降解，使其对地下水的污染程度相对低。

甲基叔丁基醚（MTBE）作为一种高辛烷值汽油添加剂，调查区内监测井中均有MTBE检出，但未超过美国环保局（EPA）的标准限值，所有检出值差异不大。分析其原因主要是MTBE的高溶解性和低吸附性使其在地下水中具有高迁移性，在重力作用下，沿垂直方向向地下迁移，水平方向则主要受地下水流动影响而呈辐射状扩散，致使整个调查区域内所有检出值不存在太大差异。

4.3 污染趋势分析

加油站周边研究区为颍河河谷平原，地下水赋存于第四系及上第三系等中细砂、砾石、卵砾石孔隙及粘土裂隙中。考虑到加油站经营方曾采用连续抽提的方式缓解油品泄漏造成的地下水污染，同时结合区域水力坡度和浓度梯度的影响，苯污染呈现出向下游浓度逐渐降低并趋于稳定，在自然净化修复作用下，推测其污染程度逐渐减轻，短期内迁移范围不会超出1km2。局部临近加油站北侧石油类污染严重，从现状推测其发展趋势将以加油站为中心，随地下水流向下游扩散，在浓度梯度作用下向两侧扩散。

5 结论与建议

5.1 结论

采用《地下水质量标准》和《地表水环境质量标准》，对某泄漏加油站浅层地下水49项指标监测结果进行评价，11眼监测井水质类别为Ⅳ类～Ⅴ类，质量综合评价结果为较差～极差类。总硬度、总大肠菌群、细菌总数、石油类和苯等8项指标超出Ⅲ类标准限值。其中总硬度和苯超标普遍，分别有9眼和7眼监测井超标。总大肠菌群、细菌总数和石油类3项指标超标倍数相对较高，分别达到了75.67倍、59倍和97.6倍。甲苯、乙苯和甲基叔丁基醚（MTBE）3项加油站特征指标普遍检出，但均未超过相应标准。浅层地下水污染的主要原因是加油站油品泄漏和地質环境因素。

5.2 建议

调查区域内浅层地下水受到了泄漏加油站不同程度的污染，特征污染物苯普遍超标，局部区域石油类污染严重，水质整体较差。建议尽快将加油站地下油罐更换为双层罐，对油罐存放位置进行土壤清挖并铺设防渗层，同时安装在线监控设备，定期对周边民井水质进行监测，强化监控加油站泄漏污染。由于加油站及周边区域路面已硬化，可采用地下水抽提处理等工程措施结合自然衰减法开展浅层地下水修复。

参考文献

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