土壤石油污染概述

1、博士碩博連讀研究生 學(xué)術(shù)型碩士 農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學(xué)位 同等學(xué)力在職申請(qǐng)學(xué)位 高校教師攻讀碩士學(xué)位基地班碩士獸醫(yī)碩士專業(yè)學(xué)位 工程碩士專業(yè)學(xué)位 全日制專業(yè)學(xué)位碩士 中職教師攻讀碩士學(xué)位 風(fēng)景園林碩士專業(yè)學(xué)位西北農(nóng)林科技大學(xué)研究生課程考試試卷封面課程名稱： 土壤污染與防治學(xué)位課選修課 研究生年級(jí)、姓名研究生學(xué)號(hào)所在 學(xué) 院（系、部）專業(yè)學(xué)科任課教師姓名考試日期考試成績(jī)?cè)u(píng)卷教師簽字處孫富強(qiáng)16資源環(huán)境環(huán)境工程 曲東（教授）土壤石油污染現(xiàn)狀概論孫富強(qiáng) 11西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100 ）摘 要： 隨著石油資源的深化利用，石油污染加劇，其利用過程中大面積的土壤一般都受到嚴(yán)重的污

2、染。文章主要介紹了石油污染的來源、類型、污染特征，為研究土壤污染治理方法提供依據(jù)。關(guān)鍵詞： 石油 土壤 污染現(xiàn)狀隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮和發(fā)展， 人們對(duì)石油的需求越來越大， 從而推動(dòng)了石油開采事 業(yè)的發(fā)展。 然而由于技術(shù)與管理的缺陷， 大量的原油直接或間接流入土壤， 從而將土壤污染， 以致于石油灌滿一定深度土壤的空隙， 影響土壤的通透性， 破壞原油的土壤水、 氣和固的三 相結(jié)構(gòu)， 影響土壤中微生物的生長(zhǎng)， 也影響土壤中植物根系的呼吸及水分養(yǎng)料的吸收， 甚至 使植物根系腐爛壞死， 嚴(yán)重危害植物的生長(zhǎng)。 且土壤中的石油隨土壤中水的運(yùn)行而運(yùn)行， 不 斷地?cái)U(kuò)散到它處或深處。 土壤是人類賴以生存、 生產(chǎn)的

3、自然資源， 人們?cè)谑烷_采和提煉過 程中， 導(dǎo)致石油對(duì)土壤的污染， 其一方面是主要能源物質(zhì)的損失， 另一方面嚴(yán)重影響人們對(duì) 土壤的利用面和利用效率。石油是現(xiàn)代社會(huì)的最主要能源之一， 被稱作“工業(yè)的血液” “黑色的金子” 。同樣石油工 業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位， 也是國(guó)家綜合國(guó)力的重要組成部分， 因此世界各國(guó)十 分重視石油工業(yè)的發(fā)展。全世界大規(guī)模開采石油是從 20世紀(jì)初開始的， 1900 年全世界消費(fèi) 量約 2000萬(wàn)噸， 100年來這一數(shù)量已增長(zhǎng)百余倍，現(xiàn)在，產(chǎn)油的國(guó)家和地區(qū)己有 150多個(gè)， 發(fā)現(xiàn)的油氣田已有 4 萬(wàn)多個(gè)，目前世界石油年產(chǎn)總量達(dá)22 億噸，其中億噸是由陸地油田生產(chǎn)的。

4、我國(guó)目前已在 25 個(gè)省和自治區(qū)中找到了 400 多個(gè)油氣田或油氣藏， 自 1978 年以來我 國(guó)石油年產(chǎn)量突破一億噸大關(guān)從而成為世界十大產(chǎn)油國(guó)，現(xiàn)在年產(chǎn)石油近億噸。石油是由上千種化學(xué)特性不同的化合物組成的復(fù)雜混合體， 石油的主要成分是烴類 （烷 烴、環(huán)烷烴和芳香烴） ，約占 97-99%; 非烴類化合物（含氧化合物、含硫化合物、含氮化合 物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)） 通常只占石油成分的 1-2%1 。石油污染泛指原油和石油初加工產(chǎn)品 （包 括汽油、煤油、柴油、重油、潤(rùn)滑油等）及各類油的分解產(chǎn)物所引起的污染。石油污染主要 是在勘探、 開采、 運(yùn)輸以及儲(chǔ)存過程中引起的， 在石油利用過程中大面積的土壤一般都

5、受到 嚴(yán)重的污染，石油對(duì)土壤的污染多集中在 20 cm左右的表層 2 - 3 。1 土壤石油污染來源目前，我國(guó)油田區(qū)土壤污染面積約有10102，占油田開采區(qū)面積的 20-30 。有的油田區(qū)長(zhǎng)期積存未經(jīng)處理的含油污泥為主的石油固體廢物， 堆放量超過 300 萬(wàn)，成為油田區(qū) 污染的主要來源 4。石油的開采、 冶煉、 使用和運(yùn)輸過程的污染和遺漏事故以及含油廢水的排放、污水灌溉 , 各種石油制品的揮發(fā)、 不完全燃燒物飄落等引起一系列土壤石油污染問題。 開采過程產(chǎn)生的落地原油污染據(jù)報(bào)道， 我國(guó)石油企業(yè)每年產(chǎn)生落地原油約為700 萬(wàn)噸，各油田每作業(yè)一次遺留于井場(chǎng)5mx5m 范圍為高污染區(qū)，地面呈黑5-6

6、。這類物質(zhì)主要包括含油巖屑、 含油泥漿等。的落地原油有幾十到幾百公斤。一些油井口周圍色;50mx30m范圍為嚴(yán)重污染區(qū)，有原油、油泥散落含油礦渣、污泥、垃圾的堆置石油在開采、 冶煉時(shí)產(chǎn)生大量的含油廢棄物， 這些含油廢棄物往往堆積在廠礦周圍， 在堆放的過程中， 經(jīng)過雨水的沖刷、 淋洗便向周圍土 壤中浸入相當(dāng)數(shù)量的油， 致使土壤中石油烴類含量比非堆放區(qū)高出數(shù)倍。 廣東茂名市就曾因 大量堆積含油礦渣使大片的農(nóng)田污染，成為寸草不生的荒地。采油廢水污染石油開采、 冶煉、 加工和以石油為原料的化工部門排放的廢水中含有大量的石油烴類物 質(zhì)，這些廢水的排放必然導(dǎo)致土壤石油污染。 2001 年在延安市轄區(qū)內(nèi)共有

7、油井約 萬(wàn)口，加 上長(zhǎng)慶油田的產(chǎn)油井，該地區(qū)每年隨油采出水多達(dá)3x10 7m3。這些含油廢水中 Cl-（氯化物 ） 、石油類含量分別達(dá)到 30000mg/L ， 8000mg/L 。大量的污水被直接排放，造成土壤、地表水 和地下水污染 7。石油泄漏事件污染石油生產(chǎn)安全管理方面的漏洞導(dǎo)致石油泄漏事件也時(shí)有發(fā)生。 2000 年一 2001 年間，陜 北由于輸油管線腐蝕穿孔、斷裂使原油流人淺層地下水中造成的環(huán)境污染事故就達(dá) 51 起， 其中長(zhǎng)慶油田的輸油管線一次被盜油時(shí)，就有 50噸原油泄漏至延河。 2004年 11月 18日， 延安發(fā)生特大石油泄漏污染事故，輸油管泄漏原油上千噸，數(shù)百畝農(nóng)田被污染8

8、。大氣污染及汽車尾氣的排放石油煉化企業(yè)和工廠在生產(chǎn)過程中， 都有部分石油中可揮發(fā)成分進(jìn)入大氣， 這些成分可 與大氣中顆粒物結(jié)合成降塵進(jìn)入土壤。 有研究表明， 大氣降塵污染區(qū)的土壤礦物油含量比對(duì) 照區(qū)高出 1-2 倍。此外， 各種使用汽油、 柴油的車輛在行進(jìn)中排出的尾氣中也含有大量未燃 燒的石油成分， 這些成分也會(huì)以沉降物的形式進(jìn)入土壤。 因此， 公路兩側(cè)土壤中往往含有較 多的石油污染物。其他污染源另外， 油類經(jīng)常作為各種殺蟲劑、 防腐劑和除草劑的溶劑或乳化劑等， 當(dāng)使用這些農(nóng)藥 時(shí)，油類就同時(shí)進(jìn)入土壤，增加了土壤中的石油烴含量使土壤污染。2 石油污染土壤的特征石油對(duì)土壤的污染， 有著與其它土壤

9、污染不同的特征。 石油流入土壤， 從而將土壤污染， 以致于石油灌滿一定深度土壤的空隙， 影響土壤的通透性， 破壞原油的土壤水、 氣和固的三 相結(jié)構(gòu)， 影響土壤中微生物的生長(zhǎng)， 也影響土壤中植物根系的呼吸及水分養(yǎng)料的吸收， 甚至 使植物根系腐爛壞死， 嚴(yán)重危害植物的生長(zhǎng)。 且土壤中的石油隨土壤中水的運(yùn)行而運(yùn)行， 不 斷地?cái)U(kuò)散到它處或深處。 此外， 因?yàn)槭透缓磻?yīng)基能與無(wú)機(jī)氮、 磷結(jié)合并限制硝化作用和 脫磷酸作用，從而使土壤有機(jī)氮、磷的含量減少，影響作物的營(yíng)養(yǎng)吸收。另一方面，石油是 種混合物， 其中烴不易被土壤吸附的部分能滲入地下水， 污染地下水， 導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化。 石油中的某些苯系物質(zhì)和多

10、環(huán)芳烴具有致癌、 致病變和致畸形等作用， 這些污染土壤中的物 質(zhì)，經(jīng)食物鏈的傳遞進(jìn)入人體， 在人體中積累， 當(dāng)積累的量達(dá)到人體所能承受的最大程度時(shí)， 則嚴(yán)重危及人體的身體健康， 甚至危害生命。 故土壤的石油污染應(yīng)引起高度的重視， 應(yīng)多方 面地進(jìn)行治理，其中對(duì)已經(jīng)得到石油污染的土壤的修復(fù)是關(guān)鍵一環(huán)。石油對(duì)土壤的污染因其污染物 （石油） 這種混合物的具體成分的不同而各有其獨(dú)特的特 征。石油成分往往十分復(fù)雜， 故土壤石油污染的情況也非常復(fù)雜， 此外這種復(fù)雜性往往又與 被污染土壤結(jié)構(gòu)組成成分的復(fù)雜性交織導(dǎo)致污染的特性的復(fù)雜性和后果的復(fù)雜性等。此外， 土壤的石油污染一個(gè)最大的表現(xiàn)特征為土壤表里的貫通性、

11、 石油往往灌滿于一定面積上、 一 定深度土壤中的幾乎所有空隙， 堵塞絕大多數(shù)的土壤氣孔， 同時(shí)由于石油的粘稠性， 石油在 土壤中將原本散狀的土壤顆粒， 膠粘在一起， 改變了土壤原有的結(jié)構(gòu)特征， 不利于土壤中的 微生物的生長(zhǎng)和繁殖， 也不利于土壤中植物根系的生長(zhǎng)與對(duì)土壤有機(jī)物的吸收和輸運(yùn)， 加劇 了對(duì)土壤的污染。 我國(guó)所有的油田， 因其對(duì)石油的開采技術(shù)與管理的缺失在不同的程度上都 存在石油對(duì)土壤的污染問題。3 土壤石油污染的危害石油類物質(zhì)進(jìn)入土壤 , 可引起土壤理化性質(zhì)的變化 , 如堵塞土壤孔隙 , 改變土壤有機(jī)質(zhì)的 組成和結(jié)構(gòu) ; 引起土壤微生物群落、微生物區(qū)系的變化9 。石油污染對(duì)作物的生長(zhǎng)

12、發(fā)育會(huì)造成不利影響 ,它直接導(dǎo)致糧食的減產(chǎn) , 還會(huì)導(dǎo)致石油烴的某些成分在糧食中積累 , 影響糧食的 品質(zhì) , 并通過食物鏈危害人類健康 ; 一些石油烴類進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后 , 對(duì)哺乳類動(dòng)物及人類有致 癌、致畸、致突變的危害。主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面 :石油污染對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響石油類物質(zhì)進(jìn)入土壤，能夠改變土壤有機(jī)質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，引起土壤有機(jī)質(zhì)的碳氮比 (C/N) 和碳磷比 (C/P) 的變化。 由于石油密度比較小， 粘著力強(qiáng)且乳化能力低， 因此在土壤中 容易與土粒粘連，堵塞土壤孔隙，影響土壤的通透性10 。石油污染對(duì)作物的危害 不同作物受石油污染的影響是不同的， 石油污染對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響

13、主要表現(xiàn)為 發(fā)芽出苗率低，各生育期推遲，貪青晚熟，結(jié)實(shí)率下降，抗倒伏、抗病蟲害的能力降低等。 此外， 石油中富含反應(yīng)基，能與無(wú)機(jī)氮、 磷結(jié)合并限制硝化作用和脫磷酸作用，從而使土壤 有效氮、磷含量減少，影響作物的吸收，石油還會(huì)粘著在植物的根表面，形成粘膜，阻礙根 系的呼吸與吸收， 引起根系腐爛， 影響作物根系的生長(zhǎng)， 甚至造成作物的死亡， 使作物減產(chǎn)。 另外，石油類物質(zhì)進(jìn)入土壤后， 經(jīng)過土壤生態(tài)系統(tǒng)的一系列作用， 在土壤、 作物各部分都有 殘留，影響糧食質(zhì)量， 使糧食的品質(zhì)下降。 例如沈撫污灌區(qū)由于長(zhǎng)期使用含油污水進(jìn)行灌溉， 生長(zhǎng)的大米常伴有難聞的氣味， 其中油殘留量嚴(yán)重超標(biāo)， 并由此引起大米中

14、其它營(yíng)養(yǎng)成分的 變化10 。石油污染物中有毒物質(zhì)對(duì)人的危害石油是多種組分的混合物， 而且石油中各種餾分物 (組分) 的毒性也是不一樣的 11 ，其中 毒性較大是石油中的多環(huán)芳烴 (PAHS)，多環(huán)芳烴具有致癌性、致突變性和致畸性等作用12而低沸點(diǎn)的燃料油及潤(rùn)滑油類能引起人體的麻醉、 窒息、化學(xué)性肺炎和皮炎等 13 。作物和糧 食對(duì)石油污染物有吸收殘留效應(yīng)，這些有毒物質(zhì)可以通過食物鏈間接影響人體健康。另外， 石油中不易被土壤吸附的污染物成分可以隨地面降水滲透到地下水，污染淺層地下水環(huán)境， 影響飲用水的質(zhì)量，最終危害人體健康。土壤的石油污染給國(guó)家?guī)砭薮蠼?jīng)濟(jì)損失 土壤的石油污染不僅給環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)

15、帶來巨大的危害， 同時(shí)也給國(guó)家、 公司和企業(yè)造 成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。 1998 年中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司所屬的石油、煉化企業(yè)共發(fā)生污 染事故 151 次，污染事故賠罰款總額億元，各石油、煉化企業(yè)共交納排污費(fèi)億元， 2005 年 僅勝利油田就因石油污染被東營(yíng)市環(huán)保局處以 9 億元的罰款。參考文獻(xiàn)：1 楊斌，侯新村，范希峰，等石油污染土壤的植物修復(fù)研究進(jìn)展 J環(huán)境工程， 2012， 30： 406-4112 HEAD L M Bioremedition : towords acredible technology J Microbiology ，1998 ，144 :599 - 608.3 TR

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