东营油气开采区土壤环境污染状况

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６３
表 ２ 胜坨油田井场附近土壤元素含量统计
１０ － ６
元素
最大值
表层土壤样 最小值
（ ４５）
标准差
平均值
最大值
纵向剖面样 最小值
（ ９６）
标准差
平均值
Ｃｒ ７７ ４７ ６．２３ ５６ ８４ ４４ ４．０７ ５３．８１
Ｃｕ ５４ １２ ２．８７ １７ ２２ １０ １．８８ １５．０９
Ｎｉ ２８ １８ ２．１ ２４ ３０ １７ ２．２２ ２１．２２
３００
４０
５０
６０
三级 ＞６．５ １．０ １．５ ３０ ４０ ４００ ４００ ５００ ４００ ３００ ５００ ２００
·１２５４·
物 探 与 化 探
３８ 卷
根据土壤应用功能和保护目标，土壤环境质量 量基本上对植物和环境不造成危害和污染；Ⅲ类主
可划分为三类：Ⅰ类主要适用于国家规定的自然保 要适用于林地土壤、污染物容量较大的高背景值土
收稿日期：２０１３ － ０９ － ２４ 基金项目：全国土壤现状调查及污染防治国家专项调查项目（ ＧＺＴＲ２００６０１０４）
６期
王存龙等：东营油气开采区土壤环境污染状况
·１２５３·
图 １ 胜坨油田井场样品采集位置示意
２ 个点进行纵向剖面取样。 纵剖面浅钻取样的深度 范围在 ０ ～ １８０ ｃｍ 以内，土壤样品点的深度为 ０、２０、 ４０、６０、８０、１００、１４０、１８０ ｃｍ 处。 总计在井场附近采 集土壤样品 １２９ 块，采集水样 １２ 份。 各类样品的具 体采集、野外加工处置以及分析前预处理参照《 多 目标 区 域 地 球 化 学 调 查 规 范 （ １ ∶ ２５０ ０００ ） （ ＤＤ２００５⁃０１） 》 、《 区域生态地球化学评价技术要求 （ 试行） （ ＤＤ２００５⁃０２） 》 和《 局部生态地球化学评价 技术要求（ 试行） （ ＤＤ２００８⁃０５） 》 要求进行。 １．２ 测试元素与指标
本次土壤样品的化学分析工作由地质矿产部山 东省中心实验室承办，检测内容包括土壤元素分析 和土壤油分析两项。 土壤元素分析的监测元素主要 有 Ｈｇ、Ｐ、Ｆ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ａｓ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ 等。 土壤油主 要分析饱和烃、芳烃、非烃和沥青质。
采用标准样、密码样、监控样等多种监控手段， 保证了分析质量的可靠性，测试质量通过了中国地 质调查局专家组的验收。 １．３ 分析测试方法与质量评价
铅（ ≤）
３５
水田（ ≤） ９０ 铬
旱地（ ≤） ９０
锌（ ≤）
１００
镍（ ≤）
４０
二级
＜６．５ ６．５ ～ ７．５ ＞７．５
０．３０ ０．３０ ０．６０
０．３０ ０．５０ １．０
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３０
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２００
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２５０
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２５０
２００
２５０
燥 １ ～ ３ ｍｉｎ，赶去溶剂；继续将色谱棒移至第三展开 槽中展开到 ２０ ｍｍ 处， 取出放入干燥箱干燥 １ ～ ３ ｍｉｎ，赶去溶剂；设定分析条件为：扫描速度为 ３０ ｓ ／ 根，氢气流速为 １６０ ｍＬ ／ ｍｉｎ，空气流速为 ２ ０００ ｍＬ ／ ｍｉｎ；将主机与处理机联机，将色谱棒在氢火焰上扫 描，数据处理机上就会自动得到色谱图、色谱峰面积 及饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量。 １．４ 数据处理及图件编制
第 ３８ 卷第 ６ 期 ２０１４ 年 １２ 月
物 探 与 化 探
ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．，２０１４
ｄｏｉ： １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１４．６．２９ 王存龙，谢颂诗，赵西强，等．东营油气开采区土壤环境污染状况［ Ｊ］ ．物探与化探，２０１４，３８（６） ：１２５２－１２５９．ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ ／ １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１４．６． ２９ Ｗａｎｇ Ｃ Ｌ，Ｘｉｅ Ｓ Ｓ，Ｚｈａｏ Ｘ Ｑ，ｅｔ ａｌ．Ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ｏｉｌ⁃ｇａｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ａｒｅａ［ Ｊ］ ．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１４，３８（６） ：１２５２－１２５９．ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ ／ １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１４．６．２９
石油类物质对土壤的污染在油田区域内是一个 普遍存在的问题，全面了解土壤中石油类物质含量 及分布和演化规律，是评价土壤石油污染的前提条 件。 因此，很有必要在土地质量调查与污染防治中
对石油类污染物在土壤中的迁移规律和转化过程进 行研究。
胜坨油田是我国第二大油田———胜利油田中的 高产油田，开采近 ４０ 年来，对当地的土壤和生态环 境产生了一定的影响。 笔者以胜坨油田井场附近土 壤中落油污染研究为例，分析我国东部油田井场附 近的土壤污染规律，为油气田勘探开发过程中的污 染控制与治理措施提供依据，并可通过这一研究来 分析石油类污染物对水环境的影响程度和范围，为 石油的开发和生产区的环境保护提供参考数据。
油田开发给经济带来巨大推动力的同时，也产 生了一些环境问题。 在石油的开发和生产过程中， 井场附近的落地原油对土壤的污染越来越引起人们 的重视。 落地原油是指在油井生产过程中，没有进 入集输管线而散落在地面的原油。 原油落地后会与 地面的水、砂、泥土形成混合物，其中的溶解气和轻 烃则会挥发进入大气环境，造成大气污染。 部分原 油渗入土壤后，会造成土壤和地下水体的污染。 那 些积存于表层土壤中的原油会影响土壤的通透性和 土壤中养分的释放，降低土壤中动物及微生物的活 性，使土壤的综合肥力下降。 高分子的烃类附着在 植物根系上，能够形成一层粘膜，阻碍根系的呼吸和 吸收作用，甚 至 引 起 根 系 腐 烂， 由 此 影 响 到 上 覆 植 被。 土壤污染严重的地区还会改变地表生态，遭受 污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会 寸草不生［１－８］ 。 随着油田开发的进行，人们越来越 多地认识到保护生态环境的必要性。
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Ｃｄ ０．５７１ ０．０６４ ０．０７ ０．０３５ ０．３３ ０．０５６ ０．０１ ０．０２
注：括号内为样品数。
表 ３ 胜坨油田井场附近水平剖面土壤元素含量统计
井号
点号
Ａｓ
Ｃｄ
Ｈｇ
Ｃｒபைடு நூலகம்
Ｐｂ
Ｚｎ
Ｃｕ
Ｎｉ
Ｐ
Ｆ
１
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东营油气开采区土壤环境污染状况
王存龙１，谢颂诗１，赵西强１，崔元俊１，绳怀海２，徐守余３
（１．山东省地质调查院，山东 济南 ２５００１３；２．山东省物化探勘查院，山东 济南 ２５００１３；３．中国石 油大学 地球资源与信息学院，山东 东营 ２５７００１）
摘 要： 通过对东营油气开采污染区土壤环境状况的研究，发现井口附近土壤中 Ｃｒ、Ｐｂ、Ｚｎ 含量较高，随着离井口距 离的加大向两侧有降低的趋势；Ｃｄ 含量基本上在井口处表现为高值，在井口两侧的土壤中含量降低并趋于稳定； Ｃｒ、Ｚｎ 含量受落油污染的影响较大，影响范围在 １ ｍ 以内；Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ 和 Ａｓ 的含量随深度变化不大，仅在 ８０ ｃｍ 或 １ ｍ 深度处略有增加；多数采油井附近的土壤中，饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量最大值存在于采油井口处，这与 油田开发过程中落油易在井口处富集的现象相吻合；采油井附近土壤中烃类含量有随时间而逐渐减弱的趋势，说 明开发时间越长烃类污染越严重。 关键词： 东营油气；油田开采；落油污染；分布特征；迁移规律；土壤环境调查 中图分类号： Ｐ６３２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １０００－８９１８（２０１４）０６－１２５２－０８
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为依据，对研究区土壤污染状况进行分析。 该标准
按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质，规定了
土壤中污染物的最高允许浓度指标值。
表 １ 土壤环境质量标准
１０ － ６
指标
一级
ＰＨ 值
自然背景
镉（ ≤）
０．２０
汞（ ≤）
０．１５
水田（ ≤） １５ 砷
旱地（ ≤） １５
农田等（ ≤） ３５ 铜
果园（ ≤）
采用中 国 地 质 调 查 局 发 展 研 究 中 心 开 发 的 ＧｅｏＭＤＩＳ 地球化学信息系统和 Ｒ⁃２．６．１ 程序进行参 数计算。 利用中国地质大学研制的 ＭａｐＧＩＳ 软件制 作地球化学图以及综合评价图和解释图件。
２ 问题与讨论
２．１ 研究区元素分布特征
以土壤环境质量标准（ ＧＢ １５６１８⁃１９９５） （ 表 １）
护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活 壤和矿产附近等地的农田土壤（ 蔬菜地除外），土壤
饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土 质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。 国家
壤质量基本上保持自然背景水平；Ⅱ类主要适用于 环境保护总局规定，Ⅰ类土壤环境质量执行一级标
一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质 准，Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准，Ⅲ类土壤环境
１ 工作方法
１．１ 样品采集 选择石油污染典型井 ５ 口（ 图 １），其开采时间
分别为 ２０ 世纪 ６０ 年代、７０ 年代、８０ 年代、９０ 年代 和 ２１ 世纪 ２０００ 年。 取样时以第 ５ 个点作为井点， 在其两侧分别取 ４ 个点进行元素平面分布规律分 析，其中井 Ｙ３１７、Ｙ３１８７、Ｙ２１２９ 和 Ｙ４１１８ 每口井各 取了 ９ 个点，而井 Ｙ６２２７ 由于条件限制只取了 ８ 个 点。 在 Ｙ３１７ 井场选择 ４ 个点进行纵向深度取样， 而井 Ｙ３１８７、Ｙ２１２９、Ｙ４１１８ 和 Ｙ６２２７ 每口井只各取
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Ｐｂ １０２ ２１ ５．５３ ２４．５ ２５２ １９ ６．９２ ２７．３９
Ｚｎ ８９ ３６ ８．３４ ５３ １３７ ４ ７．４２ ４６．７１
Ａｓ １２．１１ ６．７６ １．０５ １０．０７ １２．３８ ６．５６ １．０１ ９．０４
Ｈｇ ０．８０９ ０．０１ ０．０３
０．１ ０．０９６ ０．００７ ０．０２ ０．０９
土壤油主要分析饱和烃、芳烃、非烃和沥青质， 其目的是研究落油污染的演化规律，通过这 ５ 口井 井场附近污染物的空间分布，并结合开采年限，找出 污染物随时间的演化规律。 采用薄层色谱仪，检测 过程为：称取 １、２ 份质量的样品用 ４５ ～ ９０ 份质量的 苯稀释；薄层色谱仪开机预热 ０．５ ｈ，进行空白扫描， 干燥箱温度设为 １００ ～ １２０ ℃ ；用微量注射器抽取 １． ０ μＬ 试样，分 ５ 次将试样溶液点在色谱棒上；将色 谱棒移至第一展开槽中展开到 １００ ｍｍ 处，取出放 入干燥箱干燥 １ ～ ３ ｍｉｎ，赶去溶剂；再将色谱棒移至 第二展开槽中展开到 ５５ ｍｍ 处，取出放入干燥箱干