典型油类石油烃污染土壤风险评估对比分析

张唤民，朱奇健，陈信斌

（1.福建省金皇环保科技有限公司，福建福州 350001；2.福建省辐射环境监督站，福建福州 350000）

石油是应用最广泛的能源之一，被称为工业的血液，是支撑国民经济发展的重要基础能源[1]，但在石油开采、生产和使用过程中由于“跑冒滴漏”或防渗不到位造成土壤中石油烃污染，进而给人身健康带来风险。工业中较为常见的油类有原油、汽油、柴油、润滑油等，这些油类中所含的烃类物质和碳段配比差异较大，而不同烃类及不同碳段物质的毒性、物理化学性质相差较大，因而在相同条件下，不同油类石油烃污染土壤对人类健康产生的风险也有所不同。本文以原油类、汽油类、柴油类和润滑油类四种典型常见油类为例，通过评估模型计算，对比分析了不同油类石油烃污染土壤的健康风险和风险控制值计算结果的差异，旨在为相应石油烃污染土壤的风险评估提供参考。

1 石油烃污染土壤风险评估方法

与欧美等国家相比，我国污染场地风险评估起步较晚，由于风险评估的复杂性，目前国内污染场地的风险评估方法仍不够成熟[2]，国外对于石油烃污染土壤的风险评估主要有基于总石油类、指示污染物和馏分分段的风险评估方法[3]。2019 年我国生态环境部发布了《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ25.3-2019），但该导则对石油烃污染土壤的风险评估缺乏明确的指导性，因此部分存在石油烃和其他因子复合污染的地块在进行风险评估时往往缺少石油烃风险评估内容，而是要求石油烃直接按照《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中相应用地类型的筛选值作为风险控制值进行修复。为进一步指导石油烃污染地块的风险评估工作，2020 年3 月上海市生态环境局发布了《上海市建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控与修复方案编制、风险管控与修复效果评估工作的补充规定（试行）》（沪环土[2020]62 号），2020 年11月广东省生态环境厅也印发了《广东省建设用地土壤污染状况调查、风险评估及效果评估报告技术审查要点（试行）》（粤环办[2020]67 号），两个文件中均明确指出“建设用地土壤石油烃（C10-C40）健康风险评估应采用石油烃分段评估的方式进行风险计算”。

2 石油烃分段及理化、毒性参数

2.1 石油烃分段

目前对于石油烃的分段方式有多种，美国区域将石油烃分为脂肪类和芳香类，再按照碳链长度的不同分为低、中、高三个分段，如芳香类石油烃又分为C6-C9、C10-C16、C17-C32三段；我国香港地区则是将石油烃分为C6-C8、C9-C16、C17-C35三个碳段，不区分芳香烃和脂肪烃[4]；我国发布的GB36600-2018 则未对石油烃进行分类和分段。沪环土[2020]62 号和粤环办[2020]67号两个文件则明确将石油烃分为脂肪烃和芳香烃两类，再将每类分别划分为C10-C12、C13-C16、C17-C21、C22-C40四个碳链段。

2.2 典型油类各碳段分配比例

不同油类中所含的烃类物质和碳段配比差异较大，沪环土[2020]62 号和粤环办[2020]67 号两个文件明确了原油类、汽油类、柴油类和润滑油类等典型油类各碳段的分配比例，为石油烃污染土壤的风险评估提供了客观依据，对于建立风险评估模型具有指导意义。典型油类石油烃（C10-C40）各碳段推荐分配比例见表1。

表1 典型油类石油烃（C10-C40）各碳段推荐分配比例

2.3 不同碳段石油烃理化参数及毒性参数

不同碳链长度的石油烃理化性质和毒性差异较大，短碳链的毒性一般大于长碳链的毒性，对于相同碳原子数的石油烃，芳香烃的毒性远远大于脂肪烃[3，5]。HJ25.3-2019 附录B 未给出石油烃污染物的理化性质参数和毒性参数，GB36600-2018 编制说明也仅给出了芳香类（C10-C16）的理化性质参数及毒性参数；2020 年沪环土[2020]62 号和粤环办[2020]67 号两个文件进一步明确了石油烃各碳段的理化参数和毒性参数，为石油烃污染土壤的分段评估提供了数据支撑。

3 典型油类石油烃污染土壤风险评估

3.1 评估模型

由于目前相关标准、规范及研究中仍缺少石油烃经口摄入致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌风险等参数，目前的石油烃污染风险评估主要是基于其非致癌危害商的计算。本文评估模型采用HJ25.3-2019 推荐的估算模型，计算软件采用中国科学院南京土壤研究所尧一骏研究员开发的污染场地风险评估电子表格，石油烃不同碳段的理化参数和毒性参数采用表2和表3 中的相关数据，风险评估模型参数均采用HJ25.3-2019 附录G 中的推荐值；暴露途径考虑经口摄入土壤、皮肤接触土壤、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物6 种暴露途径；土壤暴露点浓度统一取10 000 mg/kg，分别计算在第一类用地和第二类用地情景下原油类、汽油类、柴油类和润滑油类四种典型常见油类的非致癌风险值。

表2 第一类用地情景下汽油类污染土壤风险计算结果

表3 典型油类的风险计算结果

土壤中石油烃各碳段经所有暴露途径的危害指数采用的计算公式如下：

HIn=HQois+HQdcs+HQpis+HQiov1+HQiov2+HQiiv1

式中：HIn-石油烃各碳段百分比下土壤中所有暴露途径的危害指数，无量纲；以本文上述油类中汽油类为例，HI1即为脂肪烃C10-C12占比29.3%时土壤中所有暴露途径的危害指数，HI2=脂肪烃C13-C16占比12.8%时土壤中所有暴露途径的危害指数，HI3=脂肪烃C17-C21占比12.6%时土壤中所有暴露途径的危害指数……HI8=芳香烃C22-C40占比29.3%时土壤中所有暴露途径的危害指数；

HQois-经口摄入土壤途径的危害商，无量纲；

HQdcs-皮肤接触土壤途径的危害商，无量纲；

HQpis-吸入土壤颗粒物途径的危害商，无量纲；

HQiov1-吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物途径的危害商，无量纲；

HQiov2-吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物途径的危害商，无量纲；

HQiiv1-吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物途径的危害商，无量纲。

土壤中石油烃污染物经所有暴露途径的总危害指数采用的计算公式如下：

THIn=∑HIn

式中，THIn- 土壤中石油烃污染物经所有暴露途径的总危害指数，无量纲。

3.2 分段计算结果

根据上述公式，本文以第一类用地情景下汽油类为例进行石油烃分段风险计算，计算结果见表2。

3.3 典型油类风险计算结果

根据模型计算，各种典型油类的风险计算结果见表3。对比各种油类的风险计算结果，在相同风险评估模型参数条件下，不同用地类型情景下石油烃污染土壤的非致癌危害商均以汽油类最大、柴油类次之，原油类和润滑油类非致癌危害商相差不大，均低于汽油类和柴油类。危害商越大风险越高，可以看出，在同一地块相同浓度的典型油类中汽油类污染地块对土壤的风险为最高。

3.4 典型油类风险控制值计算结果对比分析

土壤风险控制值的计算公式采用：

HCVSn=C/HIn

式中：HCVSn- 土壤风险控制值；

C- 石油烃污染物浓度，本文代入模型计算的石油烃污染物浓度为10 000 mg/kg；

根据上述公式、HJ25.3 中附录G 中推荐的模型参数、沪环土[2020]62 号和粤环办[2020]67 号两个文件中给出的典型油类石油烃各碳段推荐比例和各碳段的理化性质参数和毒性参数，可以推导出上述四种典型油类的风险控制值，见表4、图1。

表4 典型油类的风险控制值计算结果

图1 典型油类风险控制值

可以看出，在第一类用地情景下典型油类污染土壤的风险控制值范围在1 200～3 150 mg/kg 之间，均高于GB36600-2018 中第一类用地筛选值826 mg/kg；在第二类用地情景下典型油类污染土壤的风险控制值范围在6 620～18 500 mg/kg 之间，均高于GB36600-2018 中第二类用地筛选值4 500 mg/kg，原油类、柴油类和润滑油类甚至高出第二类用地管制值要求；这是由于GB36600-2018 中石油烃（C10-C40）筛选值主要是采用毒性较高的芳香类（C10-C16）段的毒性参数的计算值推算得出，因此较为保守。

4 结论

（1）由于目前我国土壤石油烃风险评估不太成熟，HJ25.3-2019 对石油烃污染土壤的风险评估缺乏明确的指导性，石油烃污染地块风险评估可参照沪环土[2020]62 号和粤环办[2020]67 号两个文件中有关石油烃的相关要求进行分类分段评估。

（2） 在相同石油烃污染浓度和风险评估模型参数情况下，对比常见的四种典型油类的风险计算结果，以汽油类污染对土壤造成的健康风险为最大、柴油类污染次之。

（3） 在基于导则推荐计算模型和参数情况下，根据4 种典型油类石油烃污染土壤的风险控制值计算结果，汽油类污染土壤的风险控制值最低、柴油类次之；各种油类的风险控制值均高于GB36600-2018中相应用地类型的筛选值，GB36600-2018 中石油烃（C10-C40）筛选值相对保守，因此在污染地块后续修复时需选取合理的风险控制值，以免造成过度修复。