典型油類石油烴污染土壤風險評估對比分析

張喚民，朱奇健，陳信斌

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

石油是應用最廣泛的能源之一，被稱為工業的血液，是支撐國民經濟發展的重要基礎能源[1]，但在石油開采、生產和使用過程中由于“跑冒滴漏”或防滲不到位造成土壤中石油烴污染，進而給人身健康帶來風險。工業中較為常見的油類有原油、汽油、柴油、潤滑油等，這些油類中所含的烴類物質和碳段配比差異較大，而不同烴類及不同碳段物質的毒性、物理化學性質相差較大，因而在相同條件下，不同油類石油烴污染土壤對人類健康產生的風險也有所不同。本文以原油類、汽油類、柴油類和潤滑油類四種典型常見油類為例，通過評估模型計算，對比分析了不同油類石油烴污染土壤的健康風險和風險控制值計算結果的差異，旨在為相應石油烴污染土壤的風險評估提供參考。

1 石油烴污染土壤風險評估方法

與歐美等國家相比，我國污染場地風險評估起步較晚，由于風險評估的復雜性，目前國內污染場地的風險評估方法仍不夠成熟[2]，國外對于石油烴污染土壤的風險評估主要有基于總石油類、指示污染物和餾分分段的風險評估方法[3]。2019 年我國生態環境部發布了《建設用地土壤污染風險評估技術導則》（HJ25.3-2019），但該導則對石油烴污染土壤的風險評估缺乏明確的指導性，因此部分存在石油烴和其他因子復合污染的地塊在進行風險評估時往往缺少石油烴風險評估內容，而是要求石油烴直接按照《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600-2018）中相應用地類型的篩選值作為風險控制值進行修復。為進一步指導石油烴污染地塊的風險評估工作，2020 年3 月上海市生態環境局發布了《上海市建設用地土壤污染狀況調查、風險評估、風險管控與修復方案編制、風險管控與修復效果評估工作的補充規定（試行）》（滬環土[2020]62 號），2020 年11月廣東省生態環境廳也印發了《廣東省建設用地土壤污染狀況調查、風險評估及效果評估報告技術審查要點（試行）》（粵環辦[2020]67 號），兩個文件中均明確指出“建設用地土壤石油烴（C10-C40）健康風險評估應采用石油烴分段評估的方式進行風險計算”。

2 石油烴分段及理化、毒性參數

2.1 石油烴分段

目前對于石油烴的分段方式有多種，美國區域將石油烴分為脂肪類和芳香類，再按照碳鏈長度的不同分為低、中、高三個分段，如芳香類石油烴又分為C6-C9、C10-C16、C17-C32三段；我國香港地區則是將石油烴分為C6-C8、C9-C16、C17-C35三個碳段，不區分芳香烴和脂肪烴[4]；我國發布的GB36600-2018 則未對石油烴進行分類和分段。滬環土[2020]62 號和粵環辦[2020]67號兩個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和碳段配比差異較大，滬環土[2020]62 號和粵環辦[2020]67 號兩個文件明確了原油類、汽油類、柴油類和潤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險評估提供了客觀依據，對于建立風險評估模型具有指導意義。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及毒性參數

不同碳鏈長度的石油烴理化性質和毒性差異較大，短碳鏈的毒性一般大于長碳鏈的毒性，對于相同碳原子數的石油烴，芳香烴的毒性遠遠大于脂肪烴[3，5]。HJ25.3-2019 附錄B 未給出石油烴污染物的理化性質參數和毒性參數，GB36600-2018 編制說明也僅給出了芳香類（C10-C16）的理化性質參數及毒性參數；2020 年滬環土[2020]62 號和粵環辦[2020]67 號兩個文件進一步明確了石油烴各碳段的理化參數和毒性參數，為石油烴污染土壤的分段評估提供了數據支撐。

3 典型油類石油烴污染土壤風險評估

3.1 評估模型

由于目前相關標準、規范及研究中仍缺少石油烴經口攝入致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌風險等參數，目前的石油烴污染風險評估主要是基于其非致癌危害商的計算。本文評估模型采用HJ25.3-2019 推薦的估算模型，計算軟件采用中國科學院南京土壤研究所堯一駿研究員開發的污染場地風險評估電子表格，石油烴不同碳段的理化參數和毒性參數采用表2和表3 中的相關數據，風險評估模型參數均采用HJ25.3-2019 附錄G 中的推薦值；暴露途徑考慮經口攝入土壤、皮膚接觸土壤、吸入土壤顆粒物、吸入室外空氣中來自表層土壤的氣態污染物、吸入室內空氣中來自下層土壤的氣態污染物、吸入室外空氣中來自下層土壤的氣態污染物6 種暴露途徑；土壤暴露點濃度統一取10 000 mg/kg，分別計算在第一類用地和第二類用地情景下原油類、汽油類、柴油類和潤滑油類四種典型常見油類的非致癌風險值。

表2 第一類用地情景下汽油類污染土壤風險計算結果

表3 典型油類的風險計算結果

土壤中石油烴各碳段經所有暴露途徑的危害指數采用的計算公式如下：

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，無量綱；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%時土壤中所有暴露途徑的危害指數，HI2=脂肪烴C13-C16占比12.8%時土壤中所有暴露途徑的危害指數，HI3=脂肪烴C17-C21占比12.6%時土壤中所有暴露途徑的危害指數……HI8=芳香烴C22-C40占比29.3%時土壤中所有暴露途徑的危害指數；

HQois-經口攝入土壤途徑的危害商，無量綱；

HQdcs-皮膚接觸土壤途徑的危害商，無量綱；

HQpis-吸入土壤顆粒物途徑的危害商，無量綱；

HQiov1-吸入室外空氣中來自表層土壤的氣態污染物途徑的危害商，無量綱；

HQiov2-吸入室外空氣中來自下層土壤的氣態污染物途徑的危害商，無量綱；

HQiiv1-吸入室內空氣中來自下層土壤的氣態污染物途徑的危害商，無量綱。

土壤中石油烴污染物經所有暴露途徑的總危害指數采用的計算公式如下：

THIn=∑HIn

式中，THIn- 土壤中石油烴污染物經所有暴露途徑的總危害指數，無量綱。

3.2 分段計算結果

根據上述公式，本文以第一類用地情景下汽油類為例進行石油烴分段風險計算，計算結果見表2。

3.3 典型油類風險計算結果

根據模型計算，各種典型油類的風險計算結果見表3。對比各種油類的風險計算結果，在相同風險評估模型參數條件下，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。危害商越大風險越高，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土壤的風險為最高。

3.4 典型油類風險控制值計算結果對比分析

土壤風險控制值的計算公式采用：

HCVSn=C/HIn

式中：HCVSn- 土壤風險控制值；

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

根據上述公式、HJ25.3 中附錄G 中推薦的模型參數、滬環土[2020]62 號和粵環辦[2020]67 號兩個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參數和毒性參數，可以推導出上述四種典型油類的風險控制值，見表4、圖1。

表4 典型油類的風險控制值計算結果

圖1 典型油類風險控制值

可以看出，在第一類用地情景下典型油類污染土壤的風險控制值范圍在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險控制值范圍在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）段的毒性參數的計算值推算得出，因此較為保守。

4 結論

（1）由于目前我國土壤石油烴風險評估不太成熟，HJ25.3-2019 對石油烴污染土壤的風險評估缺乏明確的指導性，石油烴污染地塊風險評估可參照滬環土[2020]62 號和粵環辦[2020]67 號兩個文件中有關石油烴的相關要求進行分類分段評估。

（2） 在相同石油烴污染濃度和風險評估模型參數情況下，對比常見的四種典型油類的風險計算結果，以汽油類污染對土壤造成的健康風險為最大、柴油類污染次之。

（3） 在基于導則推薦計算模型和參數情況下，根據4 種典型油類石油烴污染土壤的風險控制值計算結果，汽油類污染土壤的風險控制值最低、柴油類次之；各種油類的風險控制值均高于GB36600-2018中相應用地類型的篩選值，GB36600-2018 中石油烴（C10-C40）篩選值相對保守，因此在污染地塊后續修復時需選取合理的風險控制值，以免造成過度修復。