石油化工園區的地下水環境保護措施

高明哲

南京大學，江蘇南京 210093

0 引言

近年來，為加強風險管理和環境保護，提高經濟效益，國內興建了一些大的專業化石油化工園區。隨著園區入駐企業增多，區域地下水環境污染問題日益顯現。為有效防范地下水污染，保護地下水環境，應首先查清園區及附近區域的地下水污染源，詳細掌握地下水環境特征、水文地質條件等，在此基礎上開展地下水環境現狀評價，預測和評價項目實施過程中對地下水環境可能造成的污染程度，提出防治措施。本文參考部分石油化工園區的環評資料，認為重點應該在地下水可能的污染區實施防滲措施，設置長期觀測井，并做好應急預案。

1 防滲措施

實施防滲措施的重點區域為污水產生區、污水處理池、罐區、污水和物料管網、危險廢物和固廢暫存庫。這些污染源中含有高濃度的COD、石油類、重金屬等污染物，一旦這些污染物在處理或儲存過程中泄漏到地下水中，就會污染地下水環境，而地下水環境的后期修復是極其困難的，因此需要在這些關鍵環節設置相應防滲措施。

可針對園區內各工作區特點，結合巖土層情況，制定出相應的分區防滲要求。

1）重點污染防治區：重點污染防治區主要是污水產生區、危險廢物暫存庫。該區要設防滲檢漏系統，采用剛性或復合防滲結構。剛性防滲結構型式為水泥基滲透結晶型抗滲混凝土（厚度≥150mm）+水泥基滲透結晶型防滲涂層（厚度≥0.8mm），滲透系數≤1.0×10-10cm/s；復合防滲結構型式為土工膜（厚度≥1.5mm）+抗滲混凝土（厚度≥100mm），抗滲混凝土的滲透系數≤1.0×10-6cm/s；

2）特殊污染防治區（污水處理池適用）：該區要設防滲檢漏系統，采用剛性或復合防滲結構。剛性防滲結構型式為水泥基滲透結晶型抗滲混凝土（厚度≥250mm）+水泥基滲透結晶型防滲涂層（厚度≥1.0mm），滲透系數≤1.0×10-12cm/s；復合防滲結構型式為土工膜（厚度≥1.5mm）+抗滲混凝土（厚度≥250mm），抗滲混凝土的滲透系數≤1.0×10-6cm/s；

3）特殊污染防治區（含污染物介質的地下管道、儲罐適用）：該區要設防滲檢漏系統，其中物料管網采用天然或柔性防滲結構，生產污水、污染雨水管道、儲罐區采用柔性防滲結構。天然防滲結構型式為天然材料，防滲層厚度≥2m，飽和滲透系數≤1.0×10-7cm/s；柔性防滲結構型式為土工膜，厚度≥1.5mm；

4）一般污染防治區：包括雨水管道、生活污水管網、生活垃圾暫存點、循環水管網、海水管網等，該區不用布設防滲檢漏系統，防滲結構可采用天然或剛性或復合，天然防滲結構型式為天然材料，防滲層厚度≥1.5m，飽和滲透系數≤1.0×10_7cm/s；剛性防滲結構型式為抗滲混凝土（厚度≥100mm），滲透系數≤1.0×10_8cm/s；柔性防滲結構型式為土工膜，厚度≥1.5mm。

2 地下水監測

為及時準確掌握園區周圍地下水環境質量狀況，應根據《地下水環境監測技術規范》HJ/T164-2004 的要求及地下水監測點位布設原則，在園區附近及下游布設地下水水質監測井。

監測方案為：

1）對于整個園區的監測。在園區上游設置一口監測井，用于背景值監測；在園區內污水處理廠下游附近設置一口監測井，用于監測生產裝置和污水處理站對地下水水質的影響，并作為長期監測井和事故應急處置井；

2）對園區入園企業的監測。對各入園企業的監測井設置，可分為3 類：

第一類監測點，布設在廠區內部生產裝置區和污水處理設施下游附近，用于監測生產裝置和污水處理設施對地下水水質的影響，并作為長期監測井和事故應急處置井。

第二類監測點，布設在灌區附近下游，用于監測含油廢水排放及儲罐泄露對地下水水質的影響，并作為長期監測井和事故應急處置井。

第三類監測點，布設在廠界外圍地下水上游，用于背景值監測；

3）監測井結構：監測井孔深為見中風化板巖2m 終孔，作為長期監測井和事故應急井的孔徑，要求不小于Φ200mm，背景值監測井孔徑可略小。為避免污染物沿孔壁深入地下，孔口以下3 米（或至潛水面）宜用粘土或水泥止水，下部為濾水管，底部視井深情況設計沉砂管；

4）監測層位及頻率：監測層位為潛水，每月采樣一次；

5）監測項目：pH、溫度、臭度、色度、總硬度、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、氯化物、氟化物、硫酸鹽、揮發酚、總氰化物、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、陰離子洗滌劑、鐵、錳、鉛、鈷、六價鉻、細菌總數、總大腸菌群、石油類及笨，另外加具體建設項目的特征污染物；

6）監測數據處理：監測結果要按規定及時建立檔案，并定期向園區管理部門匯報，對于常規監測數據應該公開，特別是對園區所在區域的附近居民公開，滿足法律中關于知情權的要求。如發現異常或發生事故，加密監測頻次，改為每天監測一次，并分析污染原因，確定泄露污染源，及時采取對應應急措施。

3 地下水應急預案和應急處置

3.1 應急預案

制定整個園區及各企業的地下水污染事故應急預案，并與其他應急預案相協調。地下水應急預案應包括以下內容：

1）應急預案的日常協調和指揮機構；

2）相關部門在應急預案中的職責和分工；

3）地下水環境保護目標的確定，采取的緊急處置措施和潛在污染源評估；

4）特大事故應急救援組織狀況和人員、裝備情況，平時的訓練和演習；

5）特大事故的社會支持和援助，應急救援的經費保障。

3.2 應急處置

一旦發現地下水出現異常情況，必須按照應急預案馬上采取緊急措施：

1）當確定發生地下水異常情況時，按照制定的地下水應急預案，在第一時間內盡快上報主管領導及上級部門，通知附近地下水用戶，密切關注地下水水質變化情況；

2）組織專業隊伍對事故現場進行調查、監測，查找環境事故發生點、分析事故原因，盡量將事故影響控制住，采取緊急措施切斷生產裝置或設施，防止事故擴散、蔓延及發生連鎖反應，盡可能減少事故造成的人員傷害和財產損失；

3）當通過監測發現地下水已經受到污染時，根據監測井的反饋信息，對污染區地下水進行人工抽采，形成地下水漏斗，控制污染區地下水流場，防止污染物擴散，并抽取已污染的地下水送園區污水處理站處理；

4）必要時，請求社會應急力量協助處理；

5）對事故后果進行評估，并制定防止類似事件發生的措施。

4 檢漏系統及應急抽水系統

4.1 檢漏系統

為防止因污水管跑冒滴漏對地下水的污染，應設置管網檢漏系統，該系統包括人工巡查、儀器檢測、在線數據采集與監控及統計報表等部分。首先配備專門人員巡檢，利用檢漏線纜、超聲檢漏儀、聽漏儀等儀器對管線漏點進行探測，最后在線對數據進行采集與監控，定期監測形成報表。

4.2 應急抽水系統

該系統包括專業抽水技術人員、應急抽水井、抽水泵三部分，用于事故狀態下的應急處置。其中第一類和第二類監測井既作為水質監測井，也作為事故應急處置井。抽水泵的功率根據場地地下水的實際情況確定，若發生事故，在污染物泄露1天后，根據園區水文地質條件，按照三個月將該區污染物的質點全部抽走的要求核算出抽水井每天應該抽走的水量。抽走的地下水送園區污水處理站處理，達標后返還生產系統使用。同時每月都要對抽水水質進行檢測，以確定受污染的地下水全部被抽走。因抽水量不大，且為暫時短期抽水，對區域流場影響不大。

5 結論

要做好石油化工園區的地下水環境保護工作，有一個重要的前提條件就是首先做好園區的基礎資料的調查、收集、整理，獲取園區地質、水文地質、環境地質的第一手資料，繪制出園區及所在區域水文地質圖、地質構造圖、地下水流場等專業圖件，結合園區污染源調查，掌握地下水污染途徑。在此基礎之上，按照“源頭控制、分區防治、污染監控、應急響應”的原則，對園區制定出防滲、監控方案，保證方案的有的放矢、經濟可行性及安全性。