大型煉化一體化項目地下水監測體系構建探析

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任公司，成都　611930；2.四川省地質工程勘察院，成都　611930)

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大型煉化一體化項目地下水監測體系構建探析

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任公司，成都611930；2.四川省地質工程勘察院，成都611930)

摘要：鑒于我國地下水環境污染的嚴峻形勢，以國內某煉化一體化項目為例，監測地下水水質變化情況,及時應對突發環境事件對地下水環境造成的影響，建立了地下水監測管理體系，構建了一套完善的運營管理制度，取得了良好的應用效果，對同類型企業有很好的借鑒和指導意義。

關鍵詞：石化；煉化一體化項目；地下水；監測

在石油化學工業生產運營過程中，經常發生“跑、冒、滴、漏”以及突發環境事件，對土壤、地表水和地下水造成污染，嚴重影響生態環境和人類健康安全，尤其是地下水污染，存在隱蔽性和復雜性。長期以來人們對地下水污染危害認識不到位，特別是對于石油化工建設項目，對預防地下水污染的重要性不夠重視，導致石油化工項目廠區及周邊地下水受到不同程度的污染[1]。

國內某1 000萬t/a煉油與80萬t/a乙烯煉化一體化項目是國家《煉油工業中長期發展專項規劃》重點建設項目，為切實保護地下水環境，廠區建設了159口地下水監測及應急抽水井等設施，并構建完善的地下水監測管理體系，確保環保本質安全，創建環境友好企業，實現經濟發展與環境保護相協調。

1水文地質條件概況

根據區域水文地質資料來看，項目所在平原內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深范圍內分布著上部含水層，其主體是厚度穩定在10～30 m的含泥質砂卵石含水層。下部含水層埋藏于平原內，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，該含水層物質結構在平原內從西往東也有變化，滲透系數為0.2～1.81 m/d。

2地下水監測井功能及布設

地下水監測井主要用于地下水日常監測，以及時、準確地掌握項目所在地及周圍地下水環境質量狀況。由于監測井功能不同，將地下水監測井分為背景監測井、在線監測井、人工監測井、應急抽水井，共計159口，并按不同功能進行布設(表1)，制定不同的滾動監測頻次。從廠區西北側至廠區東南側沿地下水徑流方向和彌散方向布設監測井，裝置區監測井的間距為50～80 m，滿足應急抽水防控間距的需求，使地下水環境控制在規范要求的指標范圍內[2]。井的位置全部布置在裝置區外圍綠化帶與廠區道路之間，滿足裝置區安全、防火規范的相關要求。

背景監測井是為了掌握地下水環境未受人為活動影響時的水質狀況。根據區域水文地質單元特點和地下水主要補給來源，在污染區外圍地下水垂直水流方向上，設置一個或數個背景監測井。

在線監測井是為了及時掌控地下水環境水質變化情況，在廠區重點污染源區域設置的在線監測井，進行24 h不間斷監測，以便及時掌握地下水環境水質變化情況。

人工監測井是按照《地下水環境監測技術規范》(HJ/T 164—2004)的要求進行定期取樣，從而準確掌握整個廠區地下水環境水質狀況，及時發現污染點位、確認污染狀態，制定應急處理方案。

應急抽水井是專門用于事故狀態下的應急抽水，攔截受污染地下水向下游地區擴散，同時也用于事故狀態下水質取樣監測。按照廠區可能同時出現兩個污染源發生泄漏的情形，配備20套應急抽水設備，每套設備的抽水量在20～40 m3/h,基本滿足地下水受到污染時應急抽水的需要。

表1　監測井布設情況

3地下水監測項目及頻次

為客觀、真實地反映地下水環境質量，有效掌握不同時間、不同地點地下水環境的變化情況，做到不同時間段地下水監測點位不同，構建一個時間和空間上的動態水質監測體系。

3.1在線監測

根據不同裝置污染因子的不同設置各類監則項目。廠內共布設在線監測井20口，24 h連續監測。其中，原油儲備庫2口，煉油區11口，化工區7口。20口在線監測井均設置化學需氧量(CODUV)監測項目。由于地下水水質采用高錳酸鹽指數表征化學需氧量大小，本項目采用在線紫外分光光度計法，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，根據生產裝置污染物的特點，又設有溶解氧、電導率、酸堿性監測項目[3]。

3.2人工監測

人工監測項目為pH值、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、總硬度、砷、石油類、硫化物、總氰化物、揮發酚、甲苯、二甲苯、甲基叔丁基醚(MTBE)共12項，常規監測指標為水溫、水位兩項，監測頻率均為1次/(井·周)。全廠共分為5條取樣線路，覆蓋從廠區西北側的原油儲備庫到廠區東南側的污水處理場，每天對1條線路進行采樣監測，實現滾動不間斷循環取樣，從而符合項目所在地地下水污染物運移的規律。通過分批次滾動、跳躍式監測，做到客觀、真實地反映地下水質量，并在最短時間發現和解決問題。

3.3預警指標設置

依據《地下水質量標準》(GB/T 14848—93)和《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)，并結合近3年來對在線監測數據的分析總結，依據該廠實際情況及相關經驗，設置預警、報警值指標(表2)。

表2　在線監測井預警值與報警值

在線監測井監測數據作為掌握地下水水質變化趨勢的依據，最終根據人工取樣分析結果判斷水質是否受到污染(表3)。

表3　人工取樣分析水質預警值與報警值

石油類、甲苯和二甲苯的指標參照《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)的Ⅲ類和V類標準進行設定；而對于MTBE，目前國內尚無相應控制標準，依據背景值和目前監測結果，并參考美國EPA推薦的飲用水中MTBE的質量濃度指標(5.2～10.3 μg/L)設定。分析方法采用《地下水質量標準》(GB/T 14848—93)和《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)中推薦的規范方法。

4地下水監測數據綜合評價

4.1數據核實

在線監測系統發生報警，操作人員立即到現場對監測井、水質情況和在線監測儀表進行檢查，根據檢查和核實結果，決定是否進行人工取樣分析。若水質分析結果超出報警值，立即開展應急抽水和污染源排查工作，并啟動突發環境事件應急預案。

4.2加密監測

啟動突發環境事件應急預案后，對發生點位的地下水進行加密監測，連續監測5～7次。監測結果正常，說明污染源得到及時控制；監測結果不正常，超出報警值，則繼續取樣監測，直至地下水水質恢復正常值。

4.3分析評價

根據地下水水質分析結果，每月對項目所在地地下水水環境進行分析評價，依據《地下水質量標準》對監測指標進行分類，并按綜合評價法進行評定，劃分地下水質量級別，如“優良”(II類)、“較好”(III類)。

5體系運行及效果評價

煉化一體化項目地下水監測體系經過兩年的實際運行，從空間和時間上對地下水水質進行動態監測，達到了及時發現和處理問題的目的。水質分析數據和現場巡檢結果表明，項目廠區地下水總體處于正常狀態，整個地下水監測管理體系運行較好，收到很好的效果，部分監測井水質分析結果見表4。

表4　人工取樣分析結果

注：“—”表示未檢出。

面對水污染日益嚴重的現實，應當加強水環境保護，特別是地下水的保護。一旦地下水受到污染，后果不堪設想。在石化項目工程建設過程中，必須把環境保護擺在企業建設、運營、發展的首要位置，嚴格執行環境影響評價制度和環?！叭瑫r”制度，建立健全環保監察、監測、應急以及長效管理體系，形成立足崗位、從我做起、減少污染、人人參與的環保工作新局面，促進水環境保護管理水平不斷提高。

參考文獻(References)：

[1]白炎, 劉巍. 建立水環境保護新概念[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計方案[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，研究方向為工業污水處理、固體廢棄物處理、地下水監測管理，E-mail：sjh2@petrochina.com.cn

DOI:10.14068/j.ceia.2016.02.015

中圖分類號：X832

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6444(2016)02-0064-03