秦國強

(新疆農業(yè)大學水利與土木工程學院，新疆烏魯木齊830052)

研究區(qū)位于西北某極端干旱區(qū)一塊沖洪積扇上，該地區(qū)年均降水量不到30 mm，年均蒸發(fā)量高達2 800 mm，水資源非常有限，水質優(yōu)良的地下水資源則更為珍貴。上世紀90年代某油田在此興建，大量的石油被開采了出來，但是在開采過程中由于原油泄漏、污水回注致使該地區(qū)土壤和地下水受到污染，本次調查基于現場踏勘和樣品化驗顯示，該地區(qū)受石油類污染僅小范圍內呈面狀分布，大范圍還是呈點狀分布［1－2］。

1 水文地質狀況

1.1 包氣帶巖性

研究區(qū)所在的沖洪積扇包氣帶物質組成為大厚度的第四系松散堆積物，從軸部到邊緣沖洪積物顆粒由大變小。上游至下游分為三層結構，上游為單一的砂礫卵石層，透水性好，厚度200～250 m，中游為厚170 m的含土砂礫石層，為弱透水層，下游為第三系砂泥巖。含水層巖性由上更新統(tǒng)卵礫石及砂礫石、中粗砂組成，根據物探成果，厚度為400～500 m左右，卵石粒徑一般5～10 cm，礫石粒徑一般1～2 cm，卵礫石磨圓、分選均差。

1.2 地下水位埋深

根據鉆孔資料顯示，該沖洪積扇區(qū)，地下水位埋深從北向南由80 m至10 m左右。研究區(qū)位于該沖洪積扇區(qū)的正東，地下水位埋深較大，據近5兩年觀測資料顯示，區(qū)內地下水位埋深維持在40 m左右，局部地區(qū)，由于過度開采深達50 m。

1.3 地下水動態(tài)

地下水的補給、徑流、排泄條件受地形、地貌、水文氣象諸因素的控制［3－4］，研究區(qū)位于天山山脈南部，其夏季融雪徑流補給，為研究區(qū)主要補給來源;排泄方式以人工開采和蒸發(fā)、地下水徑流排泄為主，總體流向由北向南。

地下水動態(tài)主要受氣象、水文、包氣帶巖性、水位埋深及人為因素影響，不同地區(qū)受諸因素的影響強度不同，其動態(tài)特征也不同，由于研究區(qū)內地處極端干旱區(qū)，年均降水量不到30 mm，年均蒸發(fā)量高達2 800 mm，區(qū)內補給幾乎完全來自山前側向地下徑流補給，主要集中在夏季7、8月份，而排泄方式主要是人為開采，時間分布全年，因此，區(qū)內淺層地下水動態(tài)為氣象—開采型。

2 石油散落途徑

該油田在前期開發(fā)建設過程中，受當時經濟技術條件及人們認識水平等多種因素的制約，在整個采油過程中，由于集輸管線、油管、污水管線、注水井套管穿孔，造成油介質泄漏［5－6］。這一現象，在采出液溫度高、腐蝕性強的幾個油井顯著。在石油的儲運過程中，所有盛油容器及輸油管道，都不同程度地遭受著土壤及內部輸送介質的腐蝕，包括接近中性的電解質的電化學腐蝕。盡管人們在安裝前已經采取了諸如表面噴涂，甚至陰極保護等防腐措施，但由于缺乏監(jiān)視報警系統(tǒng)，每年仍然由于腐蝕穿孔泄漏大量原油。這些原油，通過滲漏污染土壤及地下水環(huán)境。

由于該油田已進入中后期，近年來原油含水率高達120‰，所含水分必須進行分離，這一過程在聯合站［7］中完成，由原油所分離出的污水油類含量仍然相當高［8］。目前該油田的處理措施是將這種污水回注到2 800 m左右的廢棄深油井中，與上覆含水層呈隔絕狀態(tài)，因此理論上是安全妥當的。但實際上在污水回注過程中，由于巨大的回注壓力很容易造成回注井管破裂，而且經常發(fā)生在200 m左右，因此污水很容易被壓入上部含水層中，從而對該層次的土壤和地下水造成污染。

3 石油污染情況描述

該油田動用含油面積63.7 km2，此次對該油田包氣帶和地下水水質進行研究，包氣帶調查區(qū)選擇原油泄漏量大，污染特征最明顯，居民反應最強烈的東南部地區(qū)作為取樣區(qū)，該區(qū)東西寬2.8 km，南北長 3.6 km，面積 10.1 km2，占整個油田面積的15.8%。水樣的調查區(qū)選擇在兩口曾經進行過污水回注的廢棄深井附近。

3.1 包氣帶受污染狀況

對于土壤的采取，本次采樣利用淺層鉆探的方法，共計施工8個鉆孔，鉆孔深度均為10 m，主要利用鉆孔分層采集垂向土樣進行檢測，不同深度土體中石油類含量見表1。

由上可知，石油類污染主要集中在淺層0～6 m范圍內，垂向運移比較緩慢，雖然表層10 m以內都是第四系松散堆積物，透水性很好，但是當地極端干旱的氣候在很大程度上阻止了石油類污染的進一步擴散。

3.2 淺層地下水受污染狀況

被當作研究對象的這兩口深油井附近現有水井11口，本次調查對其中7口井的水質進行了取樣化驗，結果見表2。

表1 研究區(qū)內土層含油垂向分布特征

表2 研究區(qū)水樣有害物質監(jiān)測統(tǒng)計表

7口井中除了距離污水回注井較遠的HX3#和HX5#未檢出石油類物質外，其余5口井都含有石油類物質，且均超過國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749－2006)中石油類限量標準0.3 mg/L，超標達38倍～677倍之多;硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、渾濁度、化學耗氧量這些有害指標也均超過相應《生活飲用水衛(wèi)生標準》，因此這7口井的井水均不得飲用，只得作為其他用途。

4 結語

總之，特殊的地理位置決定了特殊的氣候，該地區(qū)干旱少雨，使得油田受石油類污染僅小范圍內呈面狀分布，大范圍還是呈點狀分布，尚未對整個油田包氣帶和地下水造成大范圍的污染。但是，最嚴重的地方石油類污染物已運移到了潛水井中，對地下水安全形成了潛在的威脅，由此應引起相關部門的高度重視。

［1］曹剛，王華.石油污染及治理［J］.沿海企業(yè)與科技，2005，61(3):92—94.

［2］王洪濤，羅劍，李光富.含油污水外排對土壤和潛水層污染的模擬分析［J］.清華大學學報:自然科學版，2000，40(11):109 －113.

［3］沈照理，朱宛華.水文地球化學基礎［M］.北京:地質出版社，1993:41—45.

［4］蔣輝.環(huán)境水文地質學［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，1993:8—14.

［5］張學佳，紀巍，康志軍等.石油類污染物對土壤生態(tài)環(huán)境的危害［J］.化工科技，2008，16(6):60－65.

［6］鄭西來，荊靜，席臨萍.包氣帶中原油的遷移和降解［J］.水文地質和工程地質，1998，25(1):35 －37.

［7］王玉梅，黨俊芳.油氣田地區(qū)的地下水污染分析［J］.地質災害與環(huán)境保護，2000，11(3):271－272.

［8］鄭西來，錢會，席臨平等.地下水系統(tǒng)中石油污染物的吸附轉移研究［J］勘查科學技術，1998(1):26－29.