一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法技术

本发明专利技术提供了一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，包括步骤如下：步骤1.对疑似污染地块进行土壤和地下水样品采集；步骤2.分别对土壤和地下水样品进行前处理，分析样品中石油烃构成及参考含量；步骤3.根据疑似污染地块的用途，确定疑似污染地块的主要使用人群及石油烃与人群接触的暴露途径，所述暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程；步骤4.根据石油烃构成的种类进行毒性评估；步骤5.根据石油烃的检测数据，计算石油烃污染物非致癌危害商并进行风险表征，判断风险是否可接受。本发明专利技术通过分析石油烃构成及含量，使得治理修复范围精确、污染物类型精确，经济投入减小，环境管理成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法
本专利技术属于环境风险评估
，具体涉及一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃健康风险评价方法。
技术介绍
我国在长期经济发展高强度、行业更新高迭代情景下，形成大量污染场地，涉及石油化工、冶炼、金属制造、焦化等行业，其中石油烃污染场地业已成为国内外污染场地的重要关注类型之一。石油主要由碳、氢、硫、氮、氧等无机元素组成，是一种含有多种烃类(烷烃、环烷烃、芳香烃)及少量其他有机物(硫化物、氮化物、环烷酸类等)的复杂混合物。烃类是其中重要的组成成分，还可能包含毒性和挥发性较强的苯系物，具有较高的光化学反应活性，对大气中光氧化剂(如臭氧和过氧乙酰基硝酸酯等)和二次有机气溶胶的形成有相当作用。为加强对土壤中石油烃类污染物的风险管控，生态环境部已将石油烃类列为土壤中的主要污染项目并加以限制。然而，石油烃是一类复杂的混合物，根据不同场地的生产和排污特征，石油烃污染物的种类、组成差别较大，迁移、降解、转化及毒理学特性等存在很大差异。尽管国家目前已对石油烃(C10-C40)作出土壤筛选值和管制值规定，但在土壤环境污染状况调查和风险评估中，仅测定土壤石油烃(C6-C9)和石油烃(C10-C40)含量难以准确评估其环境毒性，难以科学地定量反映土壤污染的健康风险程度。另一方面，目前尚未有针对地下水该类污染物的风险评估方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，以实现对环境风险的精确评价。本专利技术提供了一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，包括步骤如下：步骤1.对疑似污染地块进行土壤和地下水样品采集；步骤2.分别对土壤和地下水样品进行前处理，并利用气相色谱-质谱检测结合自动质量谱解卷积和识别系统对样品进行全扫描，分析样品中石油烃构成及参考含量；步骤3.根据疑似污染地块的用途，确定疑似污染地块的主要使用人群及石油烃与人群接触的暴露途径，所述暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程；步骤4.根据石油烃构成的种类进行毒性评估；步骤5.根据石油烃的检测数据，计算石油烃污染物非致癌危害商并进行风险表征，判断风险是否可接受，若单一石油烃污染物的HQ≤1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险可接受；若HQ>1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险不可接受。进一步地，所述步骤2中具体包括分析步骤如下：根据石油烃构成的检测结果，判断是否存在芳香类污染物；若含芳香类污染物，则针对该芳香类污染物进行采样检测，并对特定该芳香类污染物的环境风险进行计算；根据石油烃构成中芳香烃和脂肪烃的组成情况，将石油烃组成分为石油烃(C6-C9)、石油烃(C10-C12)、石油烃(C13-C16)、石油烃(C17-C21)、石油烃(C21-C35)、石油烃(C>35)组分，并对各个组份进行分段积分，计算各个组份的含量。进一步地，所述步骤3中暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程，所述暴露途径包括土壤污染物暴露途径和地下水污染物暴露途径，所述土壤污染物暴露途径包括土壤经口摄入、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、吸入室外空气中来自下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，所述地下水污染物暴露途径包括吸入室外空气中来自地下水的气态污染物、吸入室内空气中来自地下水的气态污染物，所述疑似污染地块的用途包括敏感性用地和非敏感性用地。进一步地，所述步骤3中暴露途径所涉及的评价模型参数包括：受体暴露参数，土壤、地下水、空气及建筑物特征参数，所述受体暴露参数包括成人平均体重、儿童平均体重、成人平均身高、儿童平均身高、成人暴露期、儿童暴露期、成人暴露频率、儿童暴露频率、成人室内暴露频率、成人室外暴露频率、儿童室内暴露频率、儿童室外暴露频率、成人暴露皮肤所占体表面积比、儿童暴露皮肤所占体表面积比、成人皮肤表面土壤粘附系数、儿童皮肤表面土壤粘附系数、每日皮肤接触事件频率、成人每日摄入土壤量、儿童每日摄入土壤量、成人每日空气呼吸量、儿童每日空气呼吸量、气态污染物入侵持续时间、室内空气中来自土壤的颗粒物所占比例、室外空气中来自土壤的颗粒物所占比例、吸入土壤颗粒物在体内滞留比例、非致癌效应平均时间、致癌效应平均时间、可接受致癌风险、可接受危害商。更进一步地，所述土壤特征参数包括表层污染土壤层厚度、下层污染土壤层厚度、下层污染土壤层顶部埋深、污染土壤层厚度、污染土壤层顶部至地下水面的距离、平行于风向的土壤污染源宽度、平行于地下水流向的土壤污染源宽度、土壤中水的入渗速率、包气带孔隙水体积比、包气带孔隙空气体积比、包气带土壤容重、包气带土壤有机碳质量分数、毛细管层孔隙水体积比、毛细管层孔隙空气体积比、土壤地下水交界处毛细管层厚度、土壤透性系数。更进一步地，所述地下水、空气及建筑物特征参数包括地下水埋深、地下水混合区厚度、平行于风向的地下水污染源宽度、含水层水力传导系数、水力梯度、含水层土壤容重、含水层有机碳质量分数、含水层有效孔隙度、地基裂隙中水体积比、地基裂隙中空气体积比、地基和墙体裂隙表面积所占比例、室内空间体积与气态污染物入渗面积之比、室内空气交换率、室内室外气压差、地面到地板底部厚度、室内地板面积、室内地板周长、室内地基厚度、土壤颗粒物载入因子、混合区高度、混合区大气流速、空气扩散因子、空气中可吸入颗粒物含量、颗粒物释放通量、植被覆盖率、7m高处年平均空气流速、7m高处年最大空气流速、风速经验公式。更进一步地，所述土壤各个石油烃组份风险计算方式为：定义F1＝AliC10-12；F2＝AliC13-16；F3＝AliC17-35；F4＝AroC10-12；F5＝AroC13-16；F6＝AroC17-21；F7＝AroC22-35；HIn＝HQois+HQdcs+HQpis+HQiov1+HQiov2+HQiiv1，其中，表层土壤浓度Cr，下层土壤浓度Cb，地下水浓度Cw。更进一步地，所述地下水各段石油烃风险计算方式为：HIn＝HQiov3+HQiiv2+HQcgw，更进一步地，所述风险判别公式为：R(C10-40)＝max[HI(F1),HI(F2),HI(F3),HI(F4),HI(F5),HI(F6),HI(F7)]。更进一步地，所述步骤5中风险表征方法具体为，判断R(C10-40)数值，若0≤R(C10-40)≤1，则属于人体健康风险可接受，不需修复；若1<R(C10-40)≤1.5，则属于人体健康风险不可接受，需要修复，建议土壤修复技术为微生物降解，建议地下水修复技术为微生物降解；若1.5<R(C10-40)≤3，则属于人体健康风险本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1.对疑似污染地块进行土壤和地下水样品采集；/n步骤2.分别对土壤和地下水样品进行前处理，并利用气相色谱-质谱检测结合自动质量谱解卷积和识别系统对样品进行全扫描，分析样品中石油烃构成及参考含量；/n步骤3.根据疑似污染地块的用途，确定疑似污染地块的主要使用人群及石油烃与人群接触的暴露途径，所述暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程；/n步骤4.根据石油烃构成的种类进行毒性评估；/n步骤5.根据石油烃的检测数据，计算石油烃污染物非致癌危害商并进行风险表征，判断风险是否可接受：若单一石油烃污染物的HQ≤1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险可接受；若HQ>1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险不可接受。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.对疑似污染地块进行土壤和地下水样品采集；
步骤2.分别对土壤和地下水样品进行前处理，并利用气相色谱-质谱检测结合自动质量谱解卷积和识别系统对样品进行全扫描，分析样品中石油烃构成及参考含量；
步骤3.根据疑似污染地块的用途，确定疑似污染地块的主要使用人群及石油烃与人群接触的暴露途径，所述暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程；
步骤4.根据石油烃构成的种类进行毒性评估；
步骤5.根据石油烃的检测数据，计算石油烃污染物非致癌危害商并进行风险表征，判断风险是否可接受：若单一石油烃污染物的HQ≤1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险可接受；若HQ>1，则认为该石油烃污染物的非致癌危害风险不可接受。


2.根据权利要求1所述一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，所述步骤2中具体包括分析步骤如下：
根据石油烃构成的检测结果，判断是否存在芳香类污染物；若含芳香类污染物，则针对该芳香类污染物进行采样检测，并对特定该芳香类污染物的环境风险进行计算；根据石油烃构成中芳香烃和脂肪烃的组成情况，将石油烃组成分为石油烃(C6-C9)、石油烃(C10-C12)、石油烃(C13-C16)、石油烃(C17-C21)、石油烃(C21-C35)、石油烃(C>35)组分，并对各个组份进行分段积分，计算各个组份的含量。


3.根据权利要求1所述一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，所述步骤3中暴露途径为土壤、地下水中石油烃污染物迁移达到并进入敏感受体的过程，所述暴露途径包括土壤污染物暴露途径和地下水污染物暴露途径，所述土壤污染物暴露途径包括土壤经口摄入、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、吸入室外空气中来自下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，所述地下水污染物暴露途径包括吸入室外空气中来自地下水的气态污染物、吸入室内空气中来自地下水的气态污染物，所述疑似污染地块的用途包括敏感性用地和非敏感性用地。


4.根据权利要求1所述一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，所述步骤3中暴露途径所涉及的评价模型参数包括：受体暴露参数，土壤、地下水、空气及建筑物特征参数，所述受体暴露参数包括成人平均体重、儿童平均体重、成人平均身高、儿童平均身高、成人暴露期、儿童暴露期、成人暴露频率、儿童暴露频率、成人室内暴露频率、成人室外暴露频率、儿童室内暴露频率、儿童室外暴露频率、成人暴露皮肤所占体表面积比、儿童暴露皮肤所占体表面积比、成人皮肤表面土壤粘附系数、儿童皮肤表面土壤粘附系数、每日皮肤接触事件频率、成人每日摄入土壤量、儿童每日摄入土壤量、成人每日空气呼吸量、儿童每日空气呼吸量、气态污染物入侵持续时间、室内空气中来自土壤的颗粒物所占比例、室外空气中来自土壤的颗粒物所占比例、吸入土壤颗粒物在体内滞留比例、非致癌效应平均时间、致癌效应平均时间、可接受致癌风险、可接受危害商。


5.根据权利要求4所述一种工业污染场地土壤和地下水中石油烃风险评价方法，其特征在于，所述土壤特征参数包括表层污染土壤层厚度、下层污染土壤层厚度、下层污染土壤层顶部埋深、污染土壤层厚度、污染土壤层顶部至地下水面的距离、平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文成，吴颖欣，周静妍，宋清梅，吴嘉慧，刘谞承，周玲莉，吴灼浩，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44