化工装置周边土壤及地下水中污染分布特征解析

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.06.20

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (06): 1333-1340.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.06.20

化工装置周边土壤及地下水中污染分布特征解析

孙志斌¹(), 胡振国², 刘菲³(), 杨新敏³, 赵贝³, 姜国良¹

1.中国石油化工集团有限公司,北京 100020
2.中石化石油工程地球物理有限公司,北京 100020
3.中国地质大学(北京) 水资源与环境学院,北京 100083

收稿日期:2020-08-20 修回日期:2020-09-22 出版日期:2020-12-22 发布日期:2020-12-22
通讯作者: 刘菲
作者简介:刘菲,女,教授,博士生导师,1969年出生,水文学与水资源专业,主要从事地下水污染监测技术和污染防治方面的研究。Email:feiliu@cugb.edu.cn。
孙志斌,男,高级工程师,1970年出生,化学工程与技术专业,主要从事石油化工企业能源管理和环境保护工作。Email:sunzb@sinopec.com。
基金资助:
中国石油化工集团有限公司项目“石化场地环境调查与评估技术应用研究及示范”(J319004)

Analysis of Pollution Distribution Characteristics of Soil and Groundwater Around A Chemical Device

SUN Zhibin¹(), HU Zhenguo², LIU Fei³(), YANG Xinmin³, ZHAO Bei³, JIANG Guoliang¹

1. China Petrochemical Co., Ltd, Beijing 100020, China
2. Sinopec Petroleum Engineering Geophysics Co., Ltd, Beijing 100020, China
3. School of Water Resources and Environment, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

Received:2020-08-20 Revised:2020-09-22 Online:2020-12-22 Published:2020-12-22
Contact: LIU Fei

摘要/Abstract

摘要：

选取江苏省某化工装置车间作为调查对象,通过钻孔采集了车间内不同位置的土壤和地下水样品,并检测分析了土壤和地下水中污染物的种类、浓度和分布特征。结果发现该车间内土壤和地下水都存在一定程度的污染:土壤中污染物的浓度分布与土壤岩性关系密切,渗透性较差的岩性土层往往会导致污染物的累积;由于地下水位较浅加之土壤岩性渗透性良好,污染物不易长期留存在土壤环境,而易从土壤环境迁移至地下水环境,导致地下水污染程度要比土壤严重。土壤中超标污染物为苯和钴,主要分布于浅层杂填土和粉砂层。地下水中超标污染物包括苯、4-氯苯胺、石油烃、锰、镉、铅、硫酸盐、氟化物和氨氮。分析污染物分布特征与污染物性质及土壤岩性之间的关系,为化工企业的选址、污染预测以及污染防控提供了依据。

关键词: 土壤, 地下水, 污染特征, 土壤岩性

Abstract:

In this paper, a chemical device workshop in Jiangsu Province was selected as the investigation object. Soil and groundwater samples from different locations in the workshop were collected by drilling, and the types, concentration and distribution characteristics of pollutants in soil and groundwater were detected and analyzed. The results show that the soil and groundwater in the workshop are polluted to a certain extent: the concentration distribution of pollutants in the soil are closely related to the lithology, the lithologic soil layer with poor permeability often leads to accumulation of pollutants; due to the shallow groundwater level and the good permeability of soil lithology, pollutants are not easy to remain in the soil environment for a long time, but easy to migrate from the soil environment to the groundwater environment, resulting in more serious pollution in groundwater. The pollutants in the soil that exceed the standard are benzene and cobalt, which are mainly distributed in shallow miscellaneous fill and silt layer. Many pollutants in groundwater exceed the standard, including benzene, 4-chloroaniline, petroleum hydrocarbon, manganese, cadmium, lead, sulfate, fluoride and ammonia nitrogen. The relationship between the distribution characteristics of pollutants and the properties of pollutants, soil lithology was analyzed to provide the basis for site selection of chemical companies, and pollution prediction, prevention and control.

Key words: soil, groundwater, pollution characteristics, soil lithology

中图分类号:

X141
X143

孙志斌, 胡振国, 刘菲, 杨新敏, 赵贝, 姜国良. 化工装置周边土壤及地下水中污染分布特征解析[J]. 现代地质, 2020, 34(06): 1333-1340.

SUN Zhibin, HU Zhenguo, LIU Fei, YANG Xinmin, ZHAO Bei, JIANG Guoliang. Analysis of Pollution Distribution Characteristics of Soil and Groundwater Around A Chemical Device[J]. Geoscience, 2020, 34(06): 1333-1340.

图/表 7

图1 研究区平面位置图及采样点布设

Fig.1 The location map of the study area and the layout of sampling sites

表1 土壤采样深度

Table 1 The depths of soil sampling

取样序号	取样深度/m
1	0.2 ~ 0.4
2	0.8 ~ 1.0
3	2.3 ~ 2.5
4	3.8 ~ 4.0
5	5.8 ~ 6.0
6	7.8 ~ 8.0
7	9.8 ~ 10.0

图2 各采样点土壤岩性分布

Fig.2 The soil lithology distribution of each sampling site

图3 各采样点土壤中VOCs(a)、SVOCs(b)、石油烃(c)、氟化物(d)、重金属含量(e)及pH(f)随采样深度变化的情况

Fig.3 The changes of VOCs (a), SVOCs (b), petroleum hydrocarbon (c), fluoride (d), heavy metals content(e) and pH (f) in the soil of each sampling site with sampling depth

图4 地下水中有机物(a)、石油烃(b)、重金属(c)及无机物(d)的检出情况

Fig.4 Detection of organic matters (a), petroleum hydrocarbons (b), heavy metals (c) and inorganic matters (d) in groundwater

图5 地下水流向上各采样点中污染物的检出情况

Fig.5 Detection of pollutants in each sampling site on groundwater flow direction

表2 土壤和地下水污染情况对比

Table 2 Comparison of soil and groundwater pollution

采样点	土壤				地下水
采样点	超标物质种类	超标物质	超标深度/m		超标物质种类		超标物质
B1	1	钴	0.2 ~ 0.4	1		总硬度
B2	1	苯	0.2 ~ 2.5	未测		未测
B3	1	苯	0.8 ~ 4.0	5		苯、4-氯苯胺、石油烃、锰、氨氮
B4	—	—	—	5		苯、4-氯苯胺、石油烃、锰、氨氮
B5	—	—	—	5		锰、硫酸盐、氨氮、TDS、总硬度
B6	—	—	—	5		C10-C40、硫酸盐、氟化物、TDS、总硬度
B7	—	—	—	3		硫酸盐、氨氮、总硬度
B8	—	—	—	7		苯、C6-C9、锰、硫酸盐、氟化物、TDS、总硬度
B9	—	—	—	—		—
B10	—	—	—	6		镉、铅、硫酸盐、氨氮、TDS、总硬度
B11	—	—	—	4		硫酸盐、氨氮、TDS、总硬度

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Analysis of Pollution Distribution Characteristics of Soil and Groundwater Around A Chemical Device

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