孫江虎，張萬全，李伯稱，杜勤，冉光靜

(1.中國石油四川石化有限責(zé)任公司，成都　611930；2.四川省地質(zhì)工程勘察院，成都　611930)

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大型煉化一體化項(xiàng)目地下水監(jiān)測體系構(gòu)建探析

孫江虎1，張萬全1，李伯稱1，杜勤1，冉光靜2

(1.中國石油四川石化有限責(zé)任公司，成都611930；2.四川省地質(zhì)工程勘察院，成都611930)

摘要：鑒于我國地下水環(huán)境污染的嚴(yán)峻形勢，以國內(nèi)某煉化一體化項(xiàng)目為例，監(jiān)測地下水水質(zhì)變化情況,及時應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件對地下水環(huán)境造成的影響，建立了地下水監(jiān)測管理體系，構(gòu)建了一套完善的運(yùn)營管理制度，取得了良好的應(yīng)用效果，對同類型企業(yè)有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：石化；煉化一體化項(xiàng)目；地下水；監(jiān)測

在石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營過程中，經(jīng)常發(fā)生“跑、冒、滴、漏”以及突發(fā)環(huán)境事件，對土壤、地表水和地下水造成污染，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和人類健康安全，尤其是地下水污染，存在隱蔽性和復(fù)雜性。長期以來人們對地下水污染危害認(rèn)識不到位，特別是對于石油化工建設(shè)項(xiàng)目，對預(yù)防地下水污染的重要性不夠重視，導(dǎo)致石油化工項(xiàng)目廠區(qū)及周邊地下水受到不同程度的污染[1]。

國內(nèi)某1 000萬t/a煉油與80萬t/a乙烯煉化一體化項(xiàng)目是國家《煉油工業(yè)中長期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，為切實(shí)保護(hù)地下水環(huán)境，廠區(qū)建設(shè)了159口地下水監(jiān)測及應(yīng)急抽水井等設(shè)施，并構(gòu)建完善的地下水監(jiān)測管理體系，確保環(huán)保本質(zhì)安全，創(chuàng)建環(huán)境友好企業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

1水文地質(zhì)條件概況

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料來看，項(xiàng)目所在平原內(nèi)沉積了厚度不同的松散堆積物。從垂向上看，基底以上松散堆積物從下到上依次沉積，而形成了較為穩(wěn)定的下部含水層、上部含水層及相對隔水層。在地表以下35 m深范圍內(nèi)分布著上部含水層，其主體是厚度穩(wěn)定在10～30 m的含泥質(zhì)砂卵石含水層。下部含水層埋藏于平原內(nèi)，分布于上部含水層和泥礫卵石相對隔水層以下，埋深20～140 m，該含水層物質(zhì)結(jié)構(gòu)在平原內(nèi)從西往東也有變化，滲透系數(shù)為0.2～1.81 m/d。

2地下水監(jiān)測井功能及布設(shè)

地下水監(jiān)測井主要用于地下水日常監(jiān)測，以及時、準(zhǔn)確地掌握項(xiàng)目所在地及周圍地下水環(huán)境質(zhì)量狀況。由于監(jiān)測井功能不同，將地下水監(jiān)測井分為背景監(jiān)測井、在線監(jiān)測井、人工監(jiān)測井、應(yīng)急抽水井，共計(jì)159口，并按不同功能進(jìn)行布設(shè)(表1)，制定不同的滾動監(jiān)測頻次。從廠區(qū)西北側(cè)至廠區(qū)東南側(cè)沿地下水徑流方向和彌散方向布設(shè)監(jiān)測井，裝置區(qū)監(jiān)測井的間距為50～80 m，滿足應(yīng)急抽水防控間距的需求，使地下水環(huán)境控制在規(guī)范要求的指標(biāo)范圍內(nèi)[2]。井的位置全部布置在裝置區(qū)外圍綠化帶與廠區(qū)道路之間，滿足裝置區(qū)安全、防火規(guī)范的相關(guān)要求。

背景監(jiān)測井是為了掌握地下水環(huán)境未受人為活動影響時的水質(zhì)狀況。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)單元特點(diǎn)和地下水主要補(bǔ)給來源，在污染區(qū)外圍地下水垂直水流方向上，設(shè)置一個或數(shù)個背景監(jiān)測井。

在線監(jiān)測井是為了及時掌控地下水環(huán)境水質(zhì)變化情況，在廠區(qū)重點(diǎn)污染源區(qū)域設(shè)置的在線監(jiān)測井，進(jìn)行24 h不間斷監(jiān)測，以便及時掌握地下水環(huán)境水質(zhì)變化情況。

人工監(jiān)測井是按照《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 164—2004)的要求進(jìn)行定期取樣，從而準(zhǔn)確掌握整個廠區(qū)地下水環(huán)境水質(zhì)狀況，及時發(fā)現(xiàn)污染點(diǎn)位、確認(rèn)污染狀態(tài)，制定應(yīng)急處理方案。

應(yīng)急抽水井是專門用于事故狀態(tài)下的應(yīng)急抽水，攔截受污染地下水向下游地區(qū)擴(kuò)散，同時也用于事故狀態(tài)下水質(zhì)取樣監(jiān)測。按照廠區(qū)可能同時出現(xiàn)兩個污染源發(fā)生泄漏的情形，配備20套應(yīng)急抽水設(shè)備，每套設(shè)備的抽水量在20～40 m3/h,基本滿足地下水受到污染時應(yīng)急抽水的需要。

表1　監(jiān)測井布設(shè)情況

3地下水監(jiān)測項(xiàng)目及頻次

為客觀、真實(shí)地反映地下水環(huán)境質(zhì)量，有效掌握不同時間、不同地點(diǎn)地下水環(huán)境的變化情況，做到不同時間段地下水監(jiān)測點(diǎn)位不同，構(gòu)建一個時間和空間上的動態(tài)水質(zhì)監(jiān)測體系。

3.1在線監(jiān)測

根據(jù)不同裝置污染因子的不同設(shè)置各類監(jiān)則項(xiàng)目。廠內(nèi)共布設(shè)在線監(jiān)測井20口，24 h連續(xù)監(jiān)測。其中，原油儲備庫2口，煉油區(qū)11口，化工區(qū)7口。20口在線監(jiān)測井均設(shè)置化學(xué)需氧量(CODUV)監(jiān)測項(xiàng)目。由于地下水水質(zhì)采用高錳酸鹽指數(shù)表征化學(xué)需氧量大小，本項(xiàng)目采用在線紫外分光光度計(jì)法，即CODUV間接表示地下水中污染物(苯、氨氮、硫化物等石油類)在受到污染時的變化趨勢，同時，根據(jù)生產(chǎn)裝置污染物的特點(diǎn)，又設(shè)有溶解氧、電導(dǎo)率、酸堿性監(jiān)測項(xiàng)目[3]。

3.2人工監(jiān)測

人工監(jiān)測項(xiàng)目為pH值、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、砷、石油類、硫化物、總氰化物、揮發(fā)酚、甲苯、二甲苯、甲基叔丁基醚(MTBE)共12項(xiàng)，常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)為水溫、水位兩項(xiàng)，監(jiān)測頻率均為1次/(井·周)。全廠共分為5條取樣線路，覆蓋從廠區(qū)西北側(cè)的原油儲備庫到廠區(qū)東南側(cè)的污水處理場，每天對1條線路進(jìn)行采樣監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)滾動不間斷循環(huán)取樣，從而符合項(xiàng)目所在地地下水污染物運(yùn)移的規(guī)律。通過分批次滾動、跳躍式監(jiān)測，做到客觀、真實(shí)地反映地下水質(zhì)量，并在最短時間發(fā)現(xiàn)和解決問題。

3.3預(yù)警指標(biāo)設(shè)置

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—93)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)，并結(jié)合近3年來對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析總結(jié)，依據(jù)該廠實(shí)際情況及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置預(yù)警、報(bào)警值指標(biāo)(表2)。

表2　在線監(jiān)測井預(yù)警值與報(bào)警值

在線監(jiān)測井監(jiān)測數(shù)據(jù)作為掌握地下水水質(zhì)變化趨勢的依據(jù)，最終根據(jù)人工取樣分析結(jié)果判斷水質(zhì)是否受到污染(表3)。

表3　人工取樣分析水質(zhì)預(yù)警值與報(bào)警值

石油類、甲苯和二甲苯的指標(biāo)參照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的Ⅲ類和V類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定；而對于MTBE，目前國內(nèi)尚無相應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)背景值和目前監(jiān)測結(jié)果，并參考美國EPA推薦的飲用水中MTBE的質(zhì)量濃度指標(biāo)(5.2～10.3 μg/L)設(shè)定。分析方法采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—93)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中推薦的規(guī)范方法。

4地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合評價

4.1數(shù)據(jù)核實(shí)

在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，操作人員立即到現(xiàn)場對監(jiān)測井、水質(zhì)情況和在線監(jiān)測儀表進(jìn)行檢查，根據(jù)檢查和核實(shí)結(jié)果，決定是否進(jìn)行人工取樣分析。若水質(zhì)分析結(jié)果超出報(bào)警值，立即開展應(yīng)急抽水和污染源排查工作，并啟動突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案。

4.2加密監(jiān)測

啟動突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案后，對發(fā)生點(diǎn)位的地下水進(jìn)行加密監(jiān)測，連續(xù)監(jiān)測5～7次。監(jiān)測結(jié)果正常，說明污染源得到及時控制；監(jiān)測結(jié)果不正常，超出報(bào)警值，則繼續(xù)取樣監(jiān)測，直至地下水水質(zhì)恢復(fù)正常值。

4.3分析評價

根據(jù)地下水水質(zhì)分析結(jié)果，每月對項(xiàng)目所在地地下水水環(huán)境進(jìn)行分析評價，依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行分類，并按綜合評價法進(jìn)行評定，劃分地下水質(zhì)量級別，如“優(yōu)良”(II類)、“較好”(III類)。

5體系運(yùn)行及效果評價

煉化一體化項(xiàng)目地下水監(jiān)測體系經(jīng)過兩年的實(shí)際運(yùn)行，從空間和時間上對地下水水質(zhì)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，達(dá)到了及時發(fā)現(xiàn)和處理問題的目的。水質(zhì)分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)場巡檢結(jié)果表明，項(xiàng)目廠區(qū)地下水總體處于正常狀態(tài)，整個地下水監(jiān)測管理體系運(yùn)行較好，收到很好的效果，部分監(jiān)測井水質(zhì)分析結(jié)果見表4。

表4　人工取樣分析結(jié)果

注：“—”表示未檢出。

面對水污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)，特別是地下水的保護(hù)。一旦地下水受到污染，后果不堪設(shè)想。在石化項(xiàng)目工程建設(shè)過程中，必須把環(huán)境保護(hù)擺在企業(yè)建設(shè)、運(yùn)營、發(fā)展的首要位置，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度和環(huán)保“三同時”制度，建立健全環(huán)保監(jiān)察、監(jiān)測、應(yīng)急以及長效管理體系，形成立足崗位、從我做起、減少污染、人人參與的環(huán)保工作新局面，促進(jìn)水環(huán)境保護(hù)管理水平不斷提高。

參考文獻(xiàn)(References)：

[1]白炎, 劉巍. 建立水環(huán)境保護(hù)新概念[J]. 東北水利水電, 2006, 24(12): 49- 51.

[2]任江. 淺談石油化工裝置防滲設(shè)計(jì)方案[J]. 寧波化工, 2012(2): 33- 38.

[3]王任超, 凌璐璐. 淺議地下水污染的原因及治理[J]. 黑龍江科技信息, 2009(28): 218.

Analysis of Building Groundwater Monitoring System for A Large Refinery and Chemical Integration Project

SUN Jiang-hu1, ZHANG Wan-quan1, LI Bo-cheng1, DU Qin1, RAN Guang-jing2

(1.PetroChina Sichuan Petrochemical Co., Ltd., Chengdu 611930, China; 2.Sichuan Institute of Geological Engineering, Chengdu 611930, China)

Abstract:In view of the serious situation of groundwater pollution in China, this paper takes a domestic refinery and chemical integration project as an example, monitored the change of groundwater quality, timely responded to the impact caused by environmental emergencies on the groundwater environment, established a groundwater monitoring and management system, and constructed a set of complete operation management system. Finally the project has achieved good effects, and provided a very good reference and guidance for the same type of enterprises.

Key words:petrochemical; refinery and chemical integration project; groundwater; monitoring

收稿日期：2015-06-04

作者簡介：孫江虎(1981—)，男，河北寧晉人，工程師，碩士，研究方向?yàn)楣I(yè)污水處理、固體廢棄物處理、地下水監(jiān)測管理，E-mail：sjh2@petrochina.com.cn

DOI:10.14068/j.ceia.2016.02.015

中圖分類號：X832

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6444(2016)02-0064-03