退役輸油管線埋設地塊土壤污染狀況調查

摘要：退役輸油管線埋設地塊存在潛在生態風險，需要開展土壤污染狀況調查。本文以肥城市某退役輸油管線埋設地塊為例，統籌管線運營期及無害化處置期，根據區域水文地質條件和管線埋設情況，采用系統隨機布點法和專業判斷布點法相結合的布點方案，系統開展土壤污染狀況調查，為類似地塊的調查提供參考。

關鍵詞：退役輸油管線埋設地塊；土壤污染狀況調查；環境質量評價

中圖分類號：X78 文獻標識碼：A 文章編號：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

長管道輸送是石油、天然氣等能源最經濟和安全的運輸方式，但是油氣輸送管道在為城市提供能源的同時，也受到城市發展的影響，對于管道被城區集中占壓、穿越人口密集區等原因造成的重大安全隱患，只能選擇管道改線的方式進行整治。隨著我國城市化的深入推進，城市土地資源日趨緊張，管線退役所釋放的土地會被再次開發利用，但退役管線所在地塊存在石油類、鎳、銅、汞等污染風險，重金屬具有極強的污染、富集及遷移能力，容易在土壤中積累并對動植物生長造成危害，也可通過食物鏈富集等方式危害人體健康[1]。石油類進入土壤，不僅影響土壤性質和生物群落，而且對人體健康產生危害[2]。根據《山東省能源發展“十四五”規劃》，2025年原油管道里程將達到6 600 km，同時全面實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地塊為例，系統開展土壤污染狀況調查，以期為工程技術人員提供參考。

1 調查地塊概況

調查地塊位于山東省肥城市，呈南北向狹長分布，用于埋設地下輸油管道，輸送物質為石油原油，管道埋深約為2 m，管徑為72 cm，地塊中心線長度為11.22 km，東西向范圍為中心線兩側外擴1.36 m，地塊總面積約為30 524.68 m2。地塊北部區域現狀為農田；地塊中部穿越城市建成區，現狀為居住區、商業區、綠地等；地塊南部現狀為村莊、道路、農田等。地塊沿線構筑物、道路均對該地塊進行避讓，與地塊邊界保持至少5 m的距離。地塊穿越生態保護紅線區，全部位于飲用水水源地準保護區內，水源水類型為深層巖溶水。調查期間，退役管道已全部無害化處置。

2 污染風險分析

調查地塊的污染風險可能涉及3個方面。一是管線運營階段，二是無害化處置階段，三是相鄰地塊。經資料研判，管線運營階段未出現原油泄漏事故，但不排除管道無害化處置階段污染土壤的可能，因此要進行采樣分析，判斷地塊實際污染狀況。

2.1 管線運營階段

該段管線輸送物質為石油原油，運行方式為無間斷連續運行。經多方訪談，管線運營期未出現泄漏事故，未發現有土壤污染痕跡，訪談結果可以相互佐證。

2.2 無害化處置階段

管線退役后，管道已進行水油置換，置換用水封存于管道內。無害化處置時，首先進行氮氣通球，清理管道內污水、結蠟。待污水排凈后，進行管道分段切割、開挖拆除或灌注水泥漿，處置工藝如圖1所示。該階段要重點關注的工序為通球排水，最可能導致土壤下滲污染的位置為收發球筒裝置安裝點（J1、J7）和管道開孔排水位置（J4、J6），處置節點分布如圖2所示，分段處置情況如表1所示。通球排水過程產生的污染物主要為含油污水和油泥。J4節點和J6節點開孔排水，處理含油污水。

一是含油污水。通球排水時，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，經隔油除去大部分浮油后再進入一體化污水處理設備進行進一步除油。處理達標后的污水經軟管就近引至地表水體排放。根據監測數據，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準 第1部分：南四湖東平湖流域》（DB 37/3416.1—2018）的相關限值要求（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備浮選的油泥全部作為危廢進行處置。油泥轉運前全部暫存于隔油池，油泥暫存點位于J5節點附近。

2000年，本地塊及沿線周圍區域土地用途以農田和荒地為主，2005年開始，城市建成區擴大，地塊中部區域以城市建成區為主。經調查，地塊沿線兩側200 m區域范圍內，未存在過土壤污染高風險工業企業，地塊沿線兩側的加油站至今沒有出現過泄漏事故。

3 土壤污染狀況調查監測

3.1 布點方法選擇

本地塊布點方案應統籌運營期及無害化處置期。運營期輸油管線埋設為線性工程，管道連續，中間無泵站、接口、閥門等特殊節點，潛在污染可能分布均勻；無害化處置期管道開孔排出含油污水，切割管道、安裝收發球筒設備等工序使管道開放，導致土壤污染風險增大，潛在污染分布明確。因此，本地塊應采用系統隨機布點法和專業判斷布點法相結合的布點方案。

3.2 地塊地質和水文地質條件

地塊范圍內均被第四系覆蓋，基巖為奧陶系石灰巖。現場采樣孔取芯顯示，除A5W1點外，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，其余區域為巖溶含水層，埋深較大。

3.3 采樣分析工作計劃

3.3.1 土壤采樣方案

地塊占地面積大于5 000 m2，地下水流向為東北—西南，主導風向為東南。經綜合考慮，地塊內沿管道鋪設走向設置8個土壤監測點位，土壤對照點位設置于地塊外東、西側農田，共設置12個，土壤、地下水監測布點如圖3所示，土壤監測點位設置依據如表2所示。

若原油溢出，則會進入并累積于土壤中，一般來說，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，原油泄漏導致土壤污染的最大可能位置應該在管道埋深以下。根據取芯情況及管道埋深，結合現場光離子化探測器和X射線熒光光譜分析儀的快篩數據，確定A1～A6、A8點位選擇3個采樣深度（0.0～0.5 m、2.0～2.5 m、3.0～3.5 m）。污水處理隔油設施置于地表，油泥暫存時間較短，經調查，暫存處無泄漏痕跡，油泥泄漏污染深層土壤的風險較小，因此A7點位取表層樣，采樣深度為0.0～0.5 m。對照點取0.0～0.2 m表層樣。

3.3.2 地下水采樣方案

J6節點管道開孔排放含油污水，且臨近生態保護紅線區，根據區域水文地質情況，該區域分布有淺層孔隙水，因此河岸A5W1點位設置為水土復合點，在上游農田依托現有水井設置1個水質對照點W2。地下水監測點位設置依據如表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土作為止水材料。

3.3.3 監測方案

石油類污染場地的污染物包括重金屬、揮發性有機物和半揮發性有機物。其中，揮發性有機物主要由烯烴﹑烷烴和苯系物組成，半揮發性有機物主要是多環芳烴，土壤和地下水中苯系物污染占主導地位[4-5]。因此，本次調查土壤監測項目包括《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600—2018）中的45項基本項目及石油烴（C10～C40）、石油烴（C6～C9），共計47項；地下水監測項目包括《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017）中的一般化學指標16項、毒理學指標15項及石油類，共計32項。實驗室按照要求對樣品進行空白試驗分析、精密度及準確度控制。

3.4 監測結果評價

本地塊及沿線周圍區域屬于城鄉建設用地，但具體規劃用途尚不明確，且地塊及沿線周圍區域實際分布有城鎮居住區，因此本次調查土壤評價標準應為第一類用地的篩選值和管制值。

3.4.1 土壤環境質量評價

地塊內監測點有機物指標、石油烴類污染物、六價鉻均未檢出，檢出的污染物有總砷、鎘、鉛、總汞、銅和鎳。地塊內土壤監測點位污染物含量均低于第一類用地篩選值，且與對照點監測結果差異不大，石油烴（C10～C40）、石油烴（C6～C9）未檢出，地塊內土壤環境質量較好，對人的健康風險可以忽略，可滿足第一類建設用地要求。

3.4.2 地下水環境質量評價

地塊內地下水監測項目有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、氨氮、亞硝酸鹽和碘化物，未檢出項目不再與對照點進行對比分析。根據《地下水質量標準》（GB/T 14848—2017），經綜合評價，地塊內地下水質量為Ⅳ類，受區域地質條件影響，Ⅳ類指標為總硬度，其余指標均優于Ⅳ類，區域地下水環境質量較好。

4 結語

經調查，地塊中土壤污染物對人體健康的風險可以忽略，該地塊不屬于污染地塊，不需要開展風險評估。類似地塊開展土壤污染狀況調查時，重點關注階段應為退役管線無害化處置階段。管道在埋地敷設段內發生泄漏時，原油則垂直向地下滲透，土壤采樣深度應結合管道埋深、管徑、土壤類型綜合確定。

參考文獻

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4 劉雪松，蔡五田，李勝濤.石油類污染場地土壤與地下水污染調查實例分析[J].水文地質工程地質，2010（4）：121-125.

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