油田開發對慶陽市水資源的污染現狀及防治對策探討

周 斌，劉小江

(1.甘肅省地質環境監測院，甘肅 蘭州 730050;2.甘肅省長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745000)

慶陽市地處甘肅省東部，在大地構造上處于華北板塊鄂爾多斯盆地西南部，區內大面積被黃土覆蓋，之下分布有巨厚的白堊系、侏羅系和三疊系地層［1］。慶陽市的主導礦產資源——石油和天然氣即產于侏羅系地層中，在地里位置上主要分布于環縣、慶城縣和華池縣一帶，由長慶油田勘查、開發［1］［2］。

慶陽市是長慶油田的主產區之一，自1971年油田開發以來，已有30多年的歷史。2005年底原油年產量已經達到240×104t［3］。隨著西峰油田的發現和大規模開發，2008年原油產量達到291.59×104t［4］。長慶油田目前在慶陽市范圍內開發著馬嶺、樊家川、城壕、南梁、白馬等13個油田，66個區塊，生產區分布在慶城、華池、環縣、西峰、鎮原、合水等6個縣(區)境內的61個鄉鎮［3］。

慶陽市屬于干旱缺水地區，水資源人均占有量僅為360 m3，僅是全國人均占有量的 13%［1］［3］。由于油田大規模的開發，帶來的環境問題開始凸現出來，油區主要河流污染嚴重，局部地方已經出現了因油田開發導致地下水污染的問題，給當地人民群眾的生產和生活帶來了嚴重影響，對慶陽市有限的水資源保護構成嚴重威脅。同時，由于油田開發采用注水開發模式，對水資源的依賴性較強，隨著油田開發規模的不斷加大，生產用水需求飛速增加，也對慶陽市水資源短缺的現狀影響極大。

1 油田開發區水資源污染現狀

1.1 油田開發對地表水造成嚴重污染

油區主要的河流有馬蓮河、蒲河、洪河3條較大的河流，較大的支流有 27 條［1］［3］。

1.1.1 馬蓮河受到嚴重污染

對馬蓮河的水質監測工作從上世紀80年代開始，在環江的曲子(對照斷面)、韓家灣(控制斷面)、慶城匯合口、寧縣橋頭(消減斷面)，柔遠河的華池縣城(對照斷面)、賈橋(控制斷面)常年設立水質例行監測斷面，每年分豐、平、枯三期進行水質監測。按照甘肅省政府批準的地面水功能區劃，馬蓮河上游環江“洪德－五里橋”、“慶城匯合口－寧縣橋頭”為Ⅲ類功能區，“五里橋－慶城匯合口”為Ⅳ類功能區;馬蓮河上游柔遠河為Ⅱ類水域功能區。但據最新的監測數據表明，馬蓮河干流及主要支流為劣Ⅴ類水質，環江污染最為嚴重，柔遠河次之，干流相對較輕。污染類型屬有機污染和鹽類污染，主要污染因子為硫酸鹽、氯化物、化學需氧量、六價鉻、揮發酚、石油類。造成馬蓮河污染的主要原因是石油開發、加工和沿岸生活排污［1］［3］。

2005年1、3、5、7月四期監測結果表明:環江韓家河斷面污染嚴重，受石化廢水的影響，主要污染指標揮發酚、石油類、化學需氧量均值達到 0.098 mg/L，、0.215 mg/L、84.84 md/L，超標率分別為100%、25%、100%［3］。對馬蓮河干流水體中的25項指標進行了監測分析，結果表明:馬蓮河水質為劣Ⅴ類，綜合污染指數為2.210，屬嚴重污染河流。對柔遠河“華池縣－慶城縣城”段水體進行監測分析，結果表明:柔遠河段的水體中，化學需氧量、揮發酚、石油類、硫酸鹽、氯化物等石油類特征污染物嚴重超標，綜合污染指數1.30～6.37，為劣Ⅴ類水質，基本喪失了水體功能(表1)［1］［3］。

表1 慶陽市主要河流水域功能表

1.1.2 環江、柔遠河段各支流水質逐漸變差

環江、柔遠河流域支流較多。據調查了解，上世紀80年代以前，支溝水體水質都較好，是當地群眾的生活、灌溉主要水源。

1996年，原慶陽地區行署組織對慶陽、環縣、華池等縣涉油地區水源污染開展調查，對上述區域內較大的28條溝壑進行了監測，不同程度都受到了污染。2003年再次對石油開采比較集中的12條支流進行布點監測，結果表明:同1996年同一監測斷面相比，污染負荷呈上升趨勢，水環境井10年間發生“水質蠕變”［1］［3］。

2005年，對油田開發區內的18條主要支溝水體進行了水質現狀監測，確定了pH值、礦化度、化學需氧量(COD)、氨氮、硝酸鹽氮、砷、汞、氟化物、氯化物、硫酸鹽、六價鉻、揮發酚、石油類等13個監測項目。根據監測結果統計，13個項目均達到地表水Ⅲ類標準或好于Ⅲ類標準的有2條支溝，占11.1%，Ⅳ類水質有3條支溝，占16.7%，Ⅴ類水質的支溝有4條，占22.2%，劣Ⅴ類的支溝有9條，占50%。影響水質的主要污染指標為化學需氧量(COD)、氨氮、六價鉻、氟化物、氯化物、硫酸鹽等(表2)［1］［3］

表2 慶陽市地表水資源水質監測評價分類表

監測結果表明，慶城、環縣、華池境內石油開采比較集中的區域，主要支流污染仍較嚴重。其中柔遠河流域影響水質的首要污染物為氨氮，其次為化學需氧量、石油類檢出;環江流域影響水質的首要污染物為化學需氧量，其次為礦化度、石油類檢出。

1.2 局部地區淺層地下水受到污染［1］［3］

慶陽市的地下水資源主要有潛水和承壓水兩部分［2］。潛水包括塬區黃土潛水、梁峁區黃土孔隙裂隙潛水和溝谷孔隙潛水三大類型，是慶陽市人民群眾的主要的生活水源。承壓水主要儲存于白堊系向斜盆地中，自上而下分為涇川、羅漢洞、環河、華池、洛河、宜君6個含水巖組，目前油田開發洛河組承壓水作為油田回注的主要水源［1］［3］。

根據資料，上世紀70年代以前慶陽市境內淺層地下水水質尚好(除環縣部分地區外)，水量豐富。但隨著油田的開采、注水開發技術的推廣應用，局部地區地下水水質開始變差，石油開發特征污染物的檢出率、超標率相當顯著。

如在馬嶺油田區域共布設了26口監測井，按照《地下水質量標準》(GB/T14848－93)評價，25口極差，1口較差。該區域水井水質中總硬度、高錳酸鉀指數、氯化物超標率高，水體含鹽量高，有機污染較重。主要分布于以環江為中心線，寬約 10 km 的條形區域(表3)［1］［3］。

表3 馬嶺油田地下水監測結果評價表

在西峰油田區塊共布設32口監測井，按照《地下水質量標準》(GB/T14848－93)評價，26口水井水質良好，6口水質較差。較差的6口井的主要影響指標為氨氮、六價鉻［1］［3］。雖未發現石油開發特征污染物，但在近兩年的開采過程中，也出現過事故性污染地下水問題，致使部分機井以報廢或干涸(表4)［1］［3］。

承壓水的開發利用主要是油田用作注水開發的供水水源。長期以來，長慶油田采用注水開發的工藝，開采層位為白堊系志丹群洛河組承壓水，水位埋深多在400～800 m之間，礦化度 1.5～1.8 g/L，每年回注用水量約為 500×104m3。根據調查，所在區域不同，承壓水水質由北向南逐漸好轉。雖然油田生產取水與當地群眾目前使用的飲用水不在同一個層位，但對于水資源短缺的慶陽市來說，洛河組地下水水質尚好，有遠期開發的價值［3］。

表4 西峰油田地下水監測結果評價表

2 油田開發中水資源保護存在的主要問題

2.1 老油區污染治理還沒有完全到位

近年來，油田企業投入大量資金用于老油田的老污染源治理，使得油區局部水環境質量惡化的趨勢得到一定遏制。但由于歷史、技術和資金等方面的原因，油區老污染源治理的效果仍不夠明顯，污染現狀未得到根本緩解。

2.1.1 油區老污染源治理進度緩慢

目前油田只進行了采出水處理站改造、擴建工程和部分報廢井的封堵項目。老油區井場標準化建設、重點地區人畜飲水工程、重點區域生態環境保護與恢復等重點項目還沒有實質性進展，老污染源治理進度緩慢。

2.1.2 石油開發污染事故頻繁

石油鉆探過程中，鉆井巖屑、泥漿、廢水外泄事故時有發生;采油作業中由于設備故障、修井噴油及管線破裂等，原油泄漏事故比較頻繁;油區管線維護不力，事故性破裂和人為鋸口打眼盜油案件增多，污油處理不當，這些都使油區水資源受到了嚴重污染。

2.1.3 報廢油井污染問題十分突出

長慶油田已經開發了30多年，報廢油井逐年增多。一些早期開發的油井受當時技術限制，套管防腐措施落后，加之套管超期使用，破套現象十分普遍。同時有很多報廢井由于開發歷史較長，已經很難找到具體位置。一方面，這些油(水)井中，大部分未實行規范封井措施，因套管破損引發地下水污染的事故已經出現。這將是目前及今后威脅慶陽市地下水資源安全的主要原因之一。另一方面，由于管護不力，部分報廢井被不法分子開啟，采用極其簡單的設施進行生產，沒有任何污染防治措施，原油脫出水隨意排放，造成局部區域的嚴重污染。

2.1.4 石油無序開采加重了油區環境污染

據調查，一是部分低產低效井年產液量10×104m3左右，含水率高達89%以上，每年將近9×104m3脫油水利用滲坑下滲或就近排入河流，造成河水污染，給下游群眾的生產生活造成了一定的影響。二是地方石油經銷企業污染環境問題比較突出，引起國家環保總局的關注。

2.1.5 冒水井封堵不徹底

2004年以來，經地企雙方共同協商確定，對未封堵、常年向外環境排放高鹽水的冒水井進行了封堵。但仍有部分冒水井尚未完全封堵，繼續向外排放高鹽水，污染環境及水環境。

2.2 新油區環保措施還沒有落實到位

(1)油田企業環境管理法規落實不到位，存在“先建設、后環評”的情況。由于環評滯后，“未批先建”，“三同時”制度落實不力，相關污染治理措施沒有完全跟上，事前控制乏力，無法從源頭上控制污染。

(2)在西峰油田的開發中，油田企業沒有長期環保規劃，沒有考慮建設專門的污水處理設施和固體廢棄物處理場所進行規范性、無害化處理。

(3)石油開發過程中各環節的環境保護工作脫節。鉆井、試油、采油各單位污染防治工作嚴重脫節，各項環保措施基本沒落實或落實不到位，各生產環節相互推卸責任，致使污染現場得不到及時處理。

(4)固井措施尚需進一步論證完善。

2.3 重點飲用水源保護依然存在嚴重問題

(1)水源保護區內油田開發的問題仍然沒有得到徹底控制;

(2)大部分縣區仍未頒布飲用水源保護區管理辦法，導致在飲用水源保護區的管理中無章可循;

(3)水源保護區沒有明晰的界限和標志，無法清楚辨別。

3 水資源保護的防治對策及措施［1］［3］［5］

在今后的石油開發環境保護工作中，必須堅持“立足當前，著眼長遠，標本兼治，穩定改善”的原則，認真落實在石油開發環境資源現狀調查中出現的各項污染治理項目和措施，采取得力措施，優先治理威脅群眾正常生產生活的老污染源，嚴格控制各項措施，使石油礦區的水環境污染問題得到逐步好轉。具體措施如下:

3.1 深入開展油田開發環境保護宣傳教育

要面向油田企業、各級政府、有關職能部門、油區群眾和社會各界展開多層次、全方位的環境宣傳和警示教育活動，要重點宣傳油田開發環境保護工作面臨的嚴峻形勢和環境污染問題的嚴重性，增強憂患意識，增強保護水資源的自覺性。始終堅持“堅決支持石油開發，堅決保護生態環境”的原則，地企協作，實現“開發與保護并重，企業與地方雙贏”的目標。

3.2 在油田開發中全面落實各項環境管理制度

(1)油田企業要認真落實環境影響評價制度和建設項目“三同時”制度，從源頭上防止污染，杜絕新的增量污染。

(2)油田企業要明確污染防治的職責，嚴格落實各項環保措施。加強石油鉆探、開采全過程環境管理，解決油田開發中的各環節脫節的問題，杜絕新開發帶來的新的污染問題。

(3)在今后的石油鉆探過程中，必須嚴格執行國家環保總局等相關部門提出的意見與建議，確保地表水及地下水源不受污染。

3.3 全面落實石油開發污染防治目標和責任

(1)各縣(區)政府必須切實負起責任，特別是要把污染源治理納入政府目標管理制考核，形成政府推動、部門聯動、企業治理、公眾參與、齊抓共管的高效工作機制和責任機制，推動油田水資源保護工作深入進行。

(2)要制定完善油田開發各項管理制度，明確部門職責，推進油田開發環境資源管理的規范性和程序化。

3.4 繼續加大油田污染源治理力度

(1)首先改善并治理污染最嚴重的一些自然村落的飲用水源污染問題。由所在縣(區)政府負責，油田企業出資，先就近尋找臨時水源，暫時解決當地群眾的人畜飲水問題。隨后由所在縣(區)政府組織有關部門考察論證新的水源地，對建設飲用水源解困項目的可行性方案進行論證，由長慶油田出資建設。

(2)要加快油田采出污水處理站在線監控網建設。

(3)加快實施老油區廢棄井的治理項目。

(4)由慶陽市環保局會同長慶油田公司，制定有效地監控措施，提前介入對到期服役井的監管，防止出現新的污染問題。

(5)加強對石油鉆探開發中產生的廢水、泥漿、落地原油、含油污泥等的處置問題，抓緊建設污水處理廠與固體廢棄物處置場，確保污水達標排放，固體廢棄物集中安全填埋，有效預防油田開發造成的生態環境破壞。

(6)做好西峰油田開發專用水源建設的論證立項工作。由于董志塬黃土潛水已經超采，同時黃土高原地區地質結構比較復雜，地下水補給關系不明，油田長期開采使用深層承壓水是否會造成水環境的破壞，還沒有定性結論。建議西峰油田開發取水、用水的過程中，要限制過渡開采黃土潛水，將地表水和承壓水作為主要生產用水，嚴禁將董志塬潛水作為鉆井水源。同時建議油田論證建設以地表水為來源的專用水源項目。

3.5 建立油田開發污染防治預警系統

(1)市、縣(區)兩級政府要制定石油開發污染防治應急預案，有效防范各類污染問題的發生。對油田開發技術，如固井、防腐、壓裂等對淺層地下水的影響進行全面的論證。

(2)由油田出資，幫助地方政府建設西峰油田地下水監控網絡，對油區地下水水質、水位變化情況定期進行監測，確保能及時發現地下水污染問題，能及時采取措施。

3.6 加強低產低效油井和非法采油管理

(1)要加大對非法采油行為的打擊力度，整頓和規范油區社會治安秩序，防止偷盜原油和非法采油造成環境污染。

(2)要加強對長慶石油勘探局二級單位低產低效油井的污染治理，對原油采出水全部集中拉運，妥善處理。

(3)對地方涉油企業，嚴格按照國家環保總局的督辦要求予以整頓。

3.7 試點開征石油資源開發生態補償費

2005年，慶陽市環保局對油田開發造成生態環境損害情況進行了全面調查與分析，并對生態環境損害造成的經濟損失進行了定量分析。據不完全統計，僅在2001年，平均每噸油的環境成本約為72.98元，已經占到原油銷售價格的5.52%，生態環境損害造成的經濟損失已達到當年慶陽市GDP的2.1%［5］。根據“誰開發誰保護，誰污染誰治理，誰受益誰補償”的原則，應由油田給予地方以相當的補償。而對油田開發者征收生態環境補償費則是油田企業對其造成的生態環境損害進行補償的具體方式，是解決生態環境退化和資源枯竭的有效手段。因此，建議在慶陽市試點開征石油資源開發生態補償費。

3.8 加強環境監察機構能力建設

要切實加強油田開發環境監督管理能力建設，強化監管機構和隊伍建設，成立專門的油田開發環境變化現場監察機構，實行按區塊派駐環境監察人員，實施油田開發全過程監理。要加大油田開發環境監管的經費投入，改善環境執法裝備落后、經費不足、監督管理手段落后的局面，提高油田開發環境保護工作的整體水平。

4 結語

石油資源作為慶陽市的主導礦產資源，對慶陽市、甘肅省乃至全國的經濟建設都起到了推動作用。然而，石油開發也對油田礦區的水資源環境造成了很大的影響與破壞，給礦區居民生產、生活造成嚴重影響。

因此，針對當前慶陽市水資源污染現狀123及水資源保護中存在的問題，應進一步加強對慶陽市水資源的保護，有效遏制水資源環境日益惡化的趨勢，改善和修復當地的水資源環境，促進人與自然和諧相處，加快經濟社會健康、持續、科學的發展。

［1］甘肅省地質環境監測院.甘肅省慶陽市重點區域地下水變化調查報告，2009 －05.(內部資料)

［2］孫礦生.甘肅省礦產資源與地質災害［M］.蘭州:蘭州大學出版社，2008.

［3］慶陽市環境保護局.油田開發水資源保護調查.水污染現狀及防治對策技術報告(內部資料)，2005－09.

［4］甘肅省年鑒編委會.甘肅年鑒－2009年.北京:中國統計出版社.2009

［5］馬瑩，馬俊杰.石油開采對地下水的污染及防治對策［J］.地下水，2010(2).56 －57，106.