含油污泥处置标准探讨

李玉善侯玉哲李连生霍国栋

（1.辽宁华孚环境工程有限公司；2.中国石油长庆油田第三采油厂）

含油污泥处置标准探讨

李玉善1侯玉哲1李连生1霍国栋2

（1.辽宁华孚环境工程有限公司；2.中国石油长庆油田第三采油厂）

在介绍相关分析方法的基础上，列出含油污泥危害环境的物质组分、迁移途径和特性，对比了中国和美国、加拿大的处置标准，总结现有关于含油污泥处置标准的不足之处。石油烃不能科学地表达含油污泥的环境风险，我国含油污泥处置标准制定时应根据环境敏感程度，给出特定毒性组分的浓度限值。

石油烃；含油污泥；处置标准

0 引 言

含油污泥是石油工业上游普遍存在的固体废物，一般包括罐底物、脱水含油污泥、石油泄漏污染的土壤。因其生物毒性，国家将其列为危险废物，将石油烃含量作为土壤修复或含油污泥处置标准的核心控制指标。由于国内标准不具有明显的针对性，对应的分析方法、处置标准不能准确反映石油工业上游的石油污染特征。因此，需要更准确地分析和评价含油污泥中危害物质的组分和环境迁移特性，才能在保证环境安全的基础上，确定科学的处置标准。

1 分析对象

1.1 石油类与矿物油

HJ 637—2012《水质石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》中石油类的定义是：在规定条件下用红外分光光度法测定的，能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质，即矿物油，不包括植物油。国内环境影响评价和环境保护行政审批通常引用GB 4284—84《农用污泥污染物控制标准》中矿物油含量最高容许值（3 000 mg／kg）作为评价标准，分析方法与HJ 637—2012《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》相同。一般来说，矿物油是指通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油，烃的C原子数在10～40［1］，这与HJ 607—2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》的定义相近，只是后者还包括了煤炭、油页岩中提取和精炼的产物。石油类的范围涵盖矿物油，后者应是原油加工的液态产品，只包括原料或原料裂解、加氢的轻质组分。

1.2 总石油烃

总石油烃（TPH）包括可萃取石油烃（EPH）和挥发性石油烃（VPH），是基于分析方法的指标，涵盖几千种化合物，但是，只有大约250种化合物有详细的物理化学性质信息。按《污染场地术语》（征求意见稿）的定义，石油烃指石油用于人类不同活动而产生的化学物质，主要类型包括天然气、原油、柏油和沥青。一定量的土壤或水中石油烃组分的浓度或质量总和称为总石油烃。由于萃取和检测方式的差异，不同分析方法检测出的石油烃组分略有不同，实际操作中不能检测出环境介质中的所有石油烃［2］。美国环保署（EPA）定义的总可回收烃（TRPH或TPH-IR）与HJ 637—2012《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》一致。对于土壤中的石油烃的定量，加拿大相关标准采用的是两种方法的组合，nC50及以下轻质组分对应的是色谱分析法，nC50以上重质组分对应的是重量分析法［3］。

2 环境风险

2.1 危害组分

石油烃的分析结果不能科学表达含油污泥对人类的健康影响和对环境的危害，应基于不同类型组分确定风险，替代对几百种石油化合物的评估［4］。对于汽油和重质油，苯、MTBE（甲基叔丁基醚）、PAH（多环芳烃）均是致癌化合物，其中PAH具有致癌、基因突变和可能的免疫毒性。如，美国阿拉斯加州采用挥发性的BTEX（苯、甲苯、乙苯、对二甲苯）和PAH作为需要控制的危害组分，而不是涵盖范围更广的石油烃或矿物油。

2.2 生物毒性

石油烃的生物毒性评价可采用三种方法，指示物方法是用一种或多种组分的化学性质描述混合物的毒性。如果不存在指示物，则混合物没有毒性。整体评价法是根据混合物的毒性试验结果评价物质的生物毒性。TPH组分毒性是根据定义的标准，评价组分或混合物的毒性。无论采用何种评价方式，毒性化合物C原子数在5～35之间［4］。

2.3 迁移特性

轻质组分更容易迁移和降解，重质组分更稳定，会长久存在于环境中。一般来说，石油烃的分子量越低，挥发性越强，越容易溶解于水，而不易吸附在土壤上。反之，分子量越高，溶解度越小，黏度越大［5］。石油污染组分中，PAH的土壤吸附力最强。挥发进入大气和渗入地下水是石油烃的两种迁移途径。石油烃类的EC数（等价碳数）与其沸点有关，EC值相同或相近，石油烃组分具有相近的渗透性和挥发性。在EC数相近时，芳烃更易溶于水，脂肪烃则更容易挥发，渗透系数和挥发系数会差几个数量级［4］。

3 处置标准

3.1 中国标准

GB 4284—84《农用污泥中污染物控制标准》规定矿物油的最高容许含量为3 000 mg／kg干污泥，含无机化合物较少的石油化工污泥，连续施用可超过20 a。在隔年施用时，矿物油和苯并（a）芘的标准可适当放宽。GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》引用了上述标准的限值。黑龙江省地方标准DB23／T 1413—2010《油田含油污泥综合利用污染控制标准》单独规定的用于垫井场、通井路的污泥石油类限值为≤20 000 mg／kg。

3.2 美国标准

美国利用风险评价的结果确定污染物的限值。人类接触危害组分的途径有三种：土壤摄入、皮肤接触、吸入挥发气和尘。风险筛选浓度值RBSLs（Risk Based Screening Levels）第一阶段对应土壤的TPH浓度在4 000～20 000 mg／kg；对于渗入地下水而言，从几百到4 000 mg／L；对于直接接触的土壤，TPH浓度为10 000～20 000 mg／kg。

在美国全国性的土壤清理浓度（Federal Regulatory Programs Soil Cleanup Levels）中，没有包括石油烃含量的限值，只是规定了BTEX的水平，从亿分之几到百分之一。BTEX通常存在于成品油中，原油中不含BTEX。几乎各个州都规定了石油烃清理水平的限值，没有针对特定的行业，限值因所处环境和石油烃的种类而变化，从10～10 000 mg／kg不等。石油烃按商品名称划分种类，包括汽油、煤油、柴油、航空煤油、重质燃料油、废油、润滑油等［3］。22个海岸州规定了土壤清理的石油烃含量，因到水源的距离、接触程度、污染来源的差异而有很大的不同，从万分之一到百分之一不等［5］。

美国路易斯安那州规定封闭后的钻井排污池内废物中油和脂的限值为＜1%（质量分数）［6］。犹他州规定了石油勘探开发的土壤的清理水平，低环境敏感区石油烃含量＜1%（质量分数），高环境敏感区为30～10 000 mg／kg，环境敏感程度根据敏感点与居民、地下水、地表水的距离和降水、土壤渗透性等因素量化评分确定［7］。

3.3 加拿大标准

加拿大《Sask土地填埋指导准则》规定在送入工业垃圾填埋场前原油污染土壤中TPH的质量分数通常≤3%，C32以上含量高时可以大于3%。Alberta省《关于上游石油工业油田废物管理要求》中规定用于铺路的土壤标准是TPH质量分数小于5%，排放到土壤时不超过2%。

加拿大全国标准更容易理解和执行，既体现了环境的敏感性，也反映了石油烃组分的毒性［3］。根据土地用途（农业、居住／风景区、商业区和工业区）、关键受体和接触途径（蒸汽吸入、皮肤接触和摄入、地下水和地表水、土壤／尘土迁移），分别规定了4类组分（F1：［nC6，nC10］，F2：（nC10，nC16］，F3：（nC16，nC34］，F4：＞nC34）的限值，组分越轻，限值越低。对于工业用地，从F1到F4组分的管控限值分别为700～800，1 000，3 500～5 000，10 000 mg／kg，相应的石油烃总量在15 000 mg／kg左右。

4 结束语

TPH、石油类、矿物油均可表达石油烃的污染水平，但不能科学表达生物毒性或环境风险水平。毒性组分的C原子数在5～35，对应的化合物主要是PAH。对于同一分析对象，矿物油、石油类、TRPH、PHC（Petroleum Hydrocarbons）的分析值应相同。

目前国内环境影响评价和环境保护行政审批通常引用的GB 4284—84《农用污泥污染物控制标准》仅限于种植土壤的使用，而不适于含油污泥去除毒性物质后作为普通废物利用或处置的情况，也不应作为其他功能土壤的修复标准。含油污泥的处置标准应根据风险评价的结果确定，包括石油烃组分、毒性、迁移、生物富集等主要指标。

［1］ Aluyor E O，Ori-Jesu M.Biodegradation of Mineral Oils—A review［J］.African Journal of Biotechnology，2009，8（6）：915-920.

［2］ Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Working Group. Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Working Group Series Volume 1：Analysis of Petroleum Hydrocarbons in Environmental Media［M］.New Jersey：Amherst Scientific Publishers，1998.

［3］ Canadian Council of Ministers of the Environment.Canada-Wide Standard for Petroleum Hydrocarbons（PHC）in Soil：Scientific Rationale Supporting Technical Document［R］.Canada，2008.

［4］ Gustafson J B，Vorhees D，Weisman W，etc.Human Health Risk-Based Evaluation of Petroleum Release Sites：Implementing the Working Group Approach［M］. New Jersey：Amherst Scientific Publishers，1999.

［5］ Naval Facilities Engineering Service Center.Application Guide for Thermal Desorption Systems［R］.California，1998.

［6］ Candler J，Friedheim J.Proceeding of the Thirteenth International Petroleum Environmental Conference［C］. San Antonio，IPEC，2006.

［7］ Hunt G L.Environmental Regulations for the Oil＆Gas Exploration＆Production Industry［M］.Utah：Utah Division of Oil，Gas＆Mining，Department of Natural Resources，1996.

1005-3158（2014）03-0060-03

2013-08-15）

（编辑 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.019

李玉善，1998年毕业于辽宁科技大学化工专业，硕士，高级工程师，现在辽宁华孚环境工程有限公司从事污水处理技术及分析标准的研究。通信地址：辽宁省盘锦市兴隆台工业开发区辽宁华孚环境工程有限公司研发中心，124013