采用解析法分析石油类在地下水中的扩散影响

罗雪芬

（上海优咨环境科技有限公司，上海201102）

0 引言

我国地下水的污染形式由小范围的点污染向大范围的面污染发展，污染因子主要包括重金属、石油类等，石油中的多环芳烃可以通过植物和动物的吸收慢慢在其体内富集，从而影响人体的身心健康，造成致畸、致变甚至致癌的风险。由于地下水埋藏于地下，其污染的主要特点为隐蔽性和滞后性[1]，故其评价在整个环境影响评价体系内相对来说比较薄弱，近年来国家制定了相关的法律和法规，为地下水环境影响的评价工作提供了指导。据此，本文对某废矿物油处置项目对地下水的影响进行分析研究。

1 研究对象

本文的研究对象为上海某进行危险废物处置的企业，该企业主要从事废矿物油回收处置，以及废乳化液、含油废水的处理，占地面积约1×104m2，企业周边5 km范围内环境敏感目标主要有居住区、学校、医院以及地表水体和农田。危险废物处置过程中涉及的石油类等风险物质，可能对地下水环境产生影响。

2 地质和水文地质概况

项目所在的区域内含水系统分布情况为，属于晚更新统的第一和第二承压含水层，属于中下更新统的第三、第四和第五承压含水层，岩性则主要为中砂、粗砂和夹粉细砂层，隔水层主要由黏性和粉性土组成。

3 地下水现状调查与评价

3.1 地下水现状监测及评价

根据导则要求，场地内共布设11口地下水监测井，其中5口井监测水质，11口监测井全部监测水位。

地下水水质现状采用导则中的标准指数法进行评价，当因子的标准指数大于1时，则表明该水质因子已经超标，标准指数的值越大，表明污染超标的越严重。标准指数计算公式如下：

式中，P为水质因子的标准指数，无量纲；C为水质因子的监测浓度值，mg/L；Cs为水质因子的标准浓度值，mg/L。

地下水中石油烃的水质监测结果及其标准指数见表1。

表1 地下水石油烃水质监测结果及标准指数

根据表1中的监测结果，地下水中的石油烃没有出现超标现象。

3.2 地下水流场特征

项目厂区内11个地下水水位监测井的高程及稳定水位线的数据记录如表2所示。地下水流向见图1，厂区内地下水的流向大致为由北向南流。

表2 地下水水位高程

图1 地下水流向图

4 地下水环境影响预测与评价

4.1 预测情景及源强选取

该废矿油处置项目的废水处理隔油池为地下式结构，且长期有废乳化液、自产含油废水以及公辅工程废水输入及隔油后的废水输出，发生泄漏后很难发现，最有可能对地下水的环境造成污染。固选取隔油池发生事故性泄漏，泄漏废水渗入土壤进而渗入地下水潜水层进而污染地下水的情景。

隔油池用于收集废乳化液、自产含油废水以及公辅工程废水，废水中石油类的最大补给浓度为20 000 mg/L，石油类以沪环土〔2020〕62号文中《上海市建设用地地下水污染风险管控筛选值补充指标》中第二类用地筛选值作为计算阈值（1.2 mg/L）。

表3 废水源强参数

4.2 预测模型及参数选取

根据地下水导则中提供的预测模型，结合项目所确定的污染源情况，其属于一维稳定流下的一维水动力弥散问题，主要污染物评价持续泄漏的情况下对地下水造成的影响，解析模型如下：

式中：C0为污染物补给浓度，mg/L；C为t时刻在x处污染物浓度，mg/L；x为离源距离，m；t为时间，d；u为水流速度，m/d；I为水力坡度，无量纲；K为渗透系数，m/d；n为有效孔隙度，无量纲；DL为纵向弥散系数，m2/d；erfc（）为为余误差函数。

4.3 预测结果

在选取的泄漏情景下，石油类泄漏的预测浓度见表5和图2，石油类最大超标影响范围见表6和图3。

图2 石油类浓度分布图

图3 石油类最大超标影响范围

表5 石油类运移预测浓度一览表（单位：mg/L）

表6 石油类最大超标影响范围

隔油池持续泄漏20年内的情景下，石油类的影响距离不会超过40 m，项目污染源地下水的下游周边40 m距离范围内均为工业用地，由此可见在事故状态下，仅在项目潜在地下水污染源周边较小的范围内会出现了地下水水质影响超标的情况，该范围内不存在地下水环境的敏感目标或地下水直接污染受体，对项目所在地的地下水环境影响程度有限。

表4 预测参数选取

5 风险防范措施

根据预测所得到的结果，石油类发生泄漏后对地下水的环境造成了一定的影响，因此企业需要加强风险方面的防范措施，采取预防，降低石油类泄漏对环境造成的影响。

5.1 风险管理制度

企业应制定完善的管理制度，在物料储存和装卸方面制定相应的规范、设置能做到及时提醒的报警系统、制定日常巡检和维护责任制度，预设专人按要求对处置设备、输送管道等进行检查。

5.2 风险防范措施

企业应根据实际风险单元采取地面分区（一般防渗区和重点防渗区）防渗措施；在贮存区和处置区的四周设置收集槽；厂区内需设置合适大小的事故应急池，用于事故废水的收集，避免发生次生污染；厂区内雨水和污水进行分流，雨水排放口按规定进行截止阀的设置；当泄漏量较小时，采用工具进行现场处置等风险防范措施，防止事故污染向环境扩散转移。

6 结语

本文以某废矿物油处置项目为例，预测并分析石油类泄漏对地下水环境造成的影响，并结合预测结果对企业在风险防范方面提出建议，供相同类型的项目做参考。