典型油類石油烴污染土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)比分析

張喚民，朱奇健，陳信斌

（1.福建省金皇環(huán)?？萍加邢薰?，福建福州 350001；2.福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站，福建福州 350000）

石油是應(yīng)用最廣泛的能源之一，被稱為工業(yè)的血液，是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)能源[1]，但在石油開采、生產(chǎn)和使用過(guò)程中由于“跑冒滴漏”或防滲不到位造成土壤中石油烴污染，進(jìn)而給人身健康帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。工業(yè)中較為常見的油類有原油、汽油、柴油、潤(rùn)滑油等，這些油類中所含的烴類物質(zhì)和碳段配比差異較大，而不同烴類及不同碳段物質(zhì)的毒性、物理化學(xué)性質(zhì)相差較大，因而在相同條件下，不同油類石油烴污染土壤對(duì)人類健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)也有所不同。本文以原油類、汽油類、柴油類和潤(rùn)滑油類四種典型常見油類為例，通過(guò)評(píng)估模型計(jì)算，對(duì)比分析了不同油類石油烴污染土壤的健康風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算結(jié)果的差異，旨在為相應(yīng)石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考。

1 石油烴污染土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

與歐美等國(guó)家相比，我國(guó)污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起步較晚，由于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的復(fù)雜性，目前國(guó)內(nèi)污染場(chǎng)地的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法仍不夠成熟[2]，國(guó)外對(duì)于石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要有基于總石油類、指示污染物和餾分分段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[3]。2019 年我國(guó)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》（HJ25.3-2019），但該導(dǎo)則對(duì)石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估缺乏明確的指導(dǎo)性，因此部分存在石油烴和其他因子復(fù)合污染的地塊在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)往往缺少石油烴風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容，而是要求石油烴直接按照《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB36600-2018）中相應(yīng)用地類型的篩選值作為風(fēng)險(xiǎn)控制值進(jìn)行修復(fù)。為進(jìn)一步指導(dǎo)石油烴污染地塊的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，2020 年3 月上海市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布了《上海市建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)方案編制、風(fēng)險(xiǎn)管控與修復(fù)效果評(píng)估工作的補(bǔ)充規(guī)定（試行）》（滬環(huán)土[2020]62 號(hào)），2020 年11月廣東省生態(tài)環(huán)境廳也印發(fā)了《廣東省建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及效果評(píng)估報(bào)告技術(shù)審查要點(diǎn)（試行）》（粵環(huán)辦[2020]67 號(hào)），兩個(gè)文件中均明確指出“建設(shè)用地土壤石油烴（C10-C40）健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)采用石油烴分段評(píng)估的方式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算”。

2 石油烴分段及理化、毒性參數(shù)

2.1 石油烴分段

目前對(duì)于石油烴的分段方式有多種，美國(guó)區(qū)域?qū)⑹蜔N分為脂肪類和芳香類，再按照碳鏈長(zhǎng)度的不同分為低、中、高三個(gè)分段，如芳香類石油烴又分為C6-C9、C10-C16、C17-C32三段；我國(guó)香港地區(qū)則是將石油烴分為C6-C8、C9-C16、C17-C35三個(gè)碳段，不區(qū)分芳香烴和脂肪烴[4]；我國(guó)發(fā)布的GB36600-2018 則未對(duì)石油烴進(jìn)行分類和分段。滬環(huán)土[2020]62 號(hào)和粵環(huán)辦[2020]67號(hào)兩個(gè)文件則明確將石油烴分為脂肪烴和芳香烴兩類，再將每類分別劃分為C10-C12、C13-C16、C17-C21、C22-C40四個(gè)碳鏈段。

2.2 典型油類各碳段分配比例

不同油類中所含的烴類物質(zhì)和碳段配比差異較大，滬環(huán)土[2020]62 號(hào)和粵環(huán)辦[2020]67 號(hào)兩個(gè)文件明確了原油類、汽油類、柴油類和潤(rùn)滑油類等典型油類各碳段的分配比例，為石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了客觀依據(jù)，對(duì)于建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型具有指導(dǎo)意義。典型油類石油烴（C10-C40）各碳段推薦分配比例見表1。

表1 典型油類石油烴（C10-C40）各碳段推薦分配比例

2.3 不同碳段石油烴理化參數(shù)及毒性參數(shù)

不同碳鏈長(zhǎng)度的石油烴理化性質(zhì)和毒性差異較大，短碳鏈的毒性一般大于長(zhǎng)碳鏈的毒性，對(duì)于相同碳原子數(shù)的石油烴，芳香烴的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于脂肪烴[3，5]。HJ25.3-2019 附錄B 未給出石油烴污染物的理化性質(zhì)參數(shù)和毒性參數(shù)，GB36600-2018 編制說(shuō)明也僅給出了芳香類（C10-C16）的理化性質(zhì)參數(shù)及毒性參數(shù)；2020 年滬環(huán)土[2020]62 號(hào)和粵環(huán)辦[2020]67 號(hào)兩個(gè)文件進(jìn)一步明確了石油烴各碳段的理化參數(shù)和毒性參數(shù)，為石油烴污染土壤的分段評(píng)估提供了數(shù)據(jù)支撐。

3 典型油類石油烴污染土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

3.1 評(píng)估模型

由于目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及研究中仍缺少石油烴經(jīng)口攝入致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌風(fēng)險(xiǎn)等參數(shù)，目前的石油烴污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是基于其非致癌危害商的計(jì)算。本文評(píng)估模型采用HJ25.3-2019 推薦的估算模型，計(jì)算軟件采用中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所堯一駿研究員開發(fā)的污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估電子表格，石油烴不同碳段的理化參數(shù)和毒性參數(shù)采用表2和表3 中的相關(guān)數(shù)據(jù)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型參數(shù)均采用HJ25.3-2019 附錄G 中的推薦值；暴露途徑考慮經(jīng)口攝入土壤、皮膚接觸土壤、吸入土壤顆粒物、吸入室外空氣中來(lái)自表層土壤的氣態(tài)污染物、吸入室內(nèi)空氣中來(lái)自下層土壤的氣態(tài)污染物、吸入室外空氣中來(lái)自下層土壤的氣態(tài)污染物6 種暴露途徑；土壤暴露點(diǎn)濃度統(tǒng)一取10 000 mg/kg，分別計(jì)算在第一類用地和第二類用地情景下原油類、汽油類、柴油類和潤(rùn)滑油類四種典型常見油類的非致癌風(fēng)險(xiǎn)值。

表2 第一類用地情景下汽油類污染土壤風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果

表3 典型油類的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果

土壤中石油烴各碳段經(jīng)所有暴露途徑的危害指數(shù)采用的計(jì)算公式如下：

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

式中：HIn-石油烴各碳段百分比下土壤中所有暴露途徑的危害指數(shù)，無(wú)量綱；以本文上述油類中汽油類為例，HI1即為脂肪烴C10-C12占比29.3%時(shí)土壤中所有暴露途徑的危害指數(shù)，HI2=脂肪烴C13-C16占比12.8%時(shí)土壤中所有暴露途徑的危害指數(shù)，HI3=脂肪烴C17-C21占比12.6%時(shí)土壤中所有暴露途徑的危害指數(shù)……HI8=芳香烴C22-C40占比29.3%時(shí)土壤中所有暴露途徑的危害指數(shù)；

HQois-經(jīng)口攝入土壤途徑的危害商，無(wú)量綱；

HQdcs-皮膚接觸土壤途徑的危害商，無(wú)量綱；

HQpis-吸入土壤顆粒物途徑的危害商，無(wú)量綱；

HQiov1-吸入室外空氣中來(lái)自表層土壤的氣態(tài)污染物途徑的危害商，無(wú)量綱；

HQiov2-吸入室外空氣中來(lái)自下層土壤的氣態(tài)污染物途徑的危害商，無(wú)量綱；

HQiiv1-吸入室內(nèi)空氣中來(lái)自下層土壤的氣態(tài)污染物途徑的危害商，無(wú)量綱。

土壤中石油烴污染物經(jīng)所有暴露途徑的總危害指數(shù)采用的計(jì)算公式如下：

THIn=∑HIn

式中，THIn- 土壤中石油烴污染物經(jīng)所有暴露途徑的總危害指數(shù)，無(wú)量綱。

3.2 分段計(jì)算結(jié)果

根據(jù)上述公式，本文以第一類用地情景下汽油類為例進(jìn)行石油烴分段風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。

3.3 典型油類風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)模型計(jì)算，各種典型油類的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果見表3。對(duì)比各種油類的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果，在相同風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型參數(shù)條件下，不同用地類型情景下石油烴污染土壤的非致癌危害商均以汽油類最大、柴油類次之，原油類和潤(rùn)滑油類非致癌危害商相差不大，均低于汽油類和柴油類。危害商越大風(fēng)險(xiǎn)越高，可以看出，在同一地塊相同濃度的典型油類中汽油類污染地塊對(duì)土壤的風(fēng)險(xiǎn)為最高。

3.4 典型油類風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析

土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值的計(jì)算公式采用：

HCVSn=C/HIn

式中：HCVSn- 土壤風(fēng)險(xiǎn)控制值；

C- 石油烴污染物濃度，本文代入模型計(jì)算的石油烴污染物濃度為10 000 mg/kg；

根據(jù)上述公式、HJ25.3 中附錄G 中推薦的模型參數(shù)、滬環(huán)土[2020]62 號(hào)和粵環(huán)辦[2020]67 號(hào)兩個(gè)文件中給出的典型油類石油烴各碳段推薦比例和各碳段的理化性質(zhì)參數(shù)和毒性參數(shù)，可以推導(dǎo)出上述四種典型油類的風(fēng)險(xiǎn)控制值，見表4、圖1。

表4 典型油類的風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算結(jié)果

圖1 典型油類風(fēng)險(xiǎn)控制值

可以看出，在第一類用地情景下典型油類污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)控制值范圍在1 200～3 150 mg/kg 之間，均高于GB36600-2018 中第一類用地篩選值826 mg/kg；在第二類用地情景下典型油類污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)控制值范圍在6 620～18 500 mg/kg 之間，均高于GB36600-2018 中第二類用地篩選值4 500 mg/kg，原油類、柴油類和潤(rùn)滑油類甚至高出第二類用地管制值要求；這是由于GB36600-2018 中石油烴（C10-C40）篩選值主要是采用毒性較高的芳香類（C10-C16）段的毒性參數(shù)的計(jì)算值推算得出，因此較為保守。

4 結(jié)論

（1）由于目前我國(guó)土壤石油烴風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不太成熟，HJ25.3-2019 對(duì)石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估缺乏明確的指導(dǎo)性，石油烴污染地塊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可參照滬環(huán)土[2020]62 號(hào)和粵環(huán)辦[2020]67 號(hào)兩個(gè)文件中有關(guān)石油烴的相關(guān)要求進(jìn)行分類分段評(píng)估。

（2） 在相同石油烴污染濃度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型參數(shù)情況下，對(duì)比常見的四種典型油類的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果，以汽油類污染對(duì)土壤造成的健康風(fēng)險(xiǎn)為最大、柴油類污染次之。

（3） 在基于導(dǎo)則推薦計(jì)算模型和參數(shù)情況下，根據(jù)4 種典型油類石油烴污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)控制值計(jì)算結(jié)果，汽油類污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)控制值最低、柴油類次之；各種油類的風(fēng)險(xiǎn)控制值均高于GB36600-2018中相應(yīng)用地類型的篩選值，GB36600-2018 中石油烴（C10-C40）篩選值相對(duì)保守，因此在污染地塊后續(xù)修復(fù)時(shí)需選取合理的風(fēng)險(xiǎn)控制值，以免造成過(guò)度修復(fù)。