油田開發(fā)對慶陽市水資源的污染現(xiàn)狀及防治對策探討

周 斌，劉小江

(1.甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)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(gòu)造上處于華北板塊鄂爾多斯盆地西南部，區(qū)內(nèi)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(chǎn)資源——石油和天然氣即產(chǎn)于侏羅系地層中，在地里位置上主要分布于環(huán)縣、慶城縣和華池縣一帶，由長慶油田勘查、開發(fā)［1］［2］。

慶陽市是長慶油田的主產(chǎn)區(qū)之一，自1971年油田開發(fā)以來，已有30多年的歷史。2005年底原油年產(chǎn)量已經(jīng)達到240×104t［3］。隨著西峰油田的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模開發(fā)，2008年原油產(chǎn)量達到291.59×104t［4］。長慶油田目前在慶陽市范圍內(nèi)開發(fā)著馬嶺、樊家川、城壕、南梁、白馬等13個油田，66個區(qū)塊，生產(chǎn)區(qū)分布在慶城、華池、環(huán)縣、西峰、鎮(zhèn)原、合水等6個縣(區(qū))境內(nèi)的61個鄉(xiāng)鎮(zhèn)［3］。

慶陽市屬于干旱缺水地區(qū)，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(guī)模的開發(fā)，帶來的環(huán)境問題開始凸現(xiàn)出來，油區(qū)主要河流污染嚴重，局部地方已經(jīng)出現(xiàn)了因油田開發(fā)導致地下水污染的問題，給當?shù)厝嗣袢罕姷纳a(chǎn)和生活帶來了嚴重影響，對慶陽市有限的水資源保護構(gòu)成嚴重威脅。同時，由于油田開發(fā)采用注水開發(fā)模式，對水資源的依賴性較強，隨著油田開發(fā)規(guī)模的不斷加大，生產(chǎn)用水需求飛速增加，也對慶陽市水資源短缺的現(xiàn)狀影響極大。

1 油田開發(fā)區(qū)水資源污染現(xiàn)狀

1.1 油田開發(fā)對地表水造成嚴重污染

油區(qū)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(zhì)監(jiān)測工作從上世紀80年代開始，在環(huán)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(shè)立水質(zhì)例行監(jiān)測斷面，每年分豐、平、枯三期進行水質(zhì)監(jiān)測。按照甘肅省政府批準的地面水功能區(qū)劃，馬蓮河上游環(huán)江“洪德－五里橋”、“慶城匯合口－寧縣橋頭”為Ⅲ類功能區(qū)，“五里橋－慶城匯合口”為Ⅳ類功能區(qū);馬蓮河上游柔遠河為Ⅱ類水域功能區(qū)。但據(jù)最新的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，馬蓮河干流及主要支流為劣Ⅴ類水質(zhì)，環(huán)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(fā)酚、石油類。造成馬蓮河污染的主要原因是石油開發(fā)、加工和沿岸生活排污［1］［3］。

2005年1、3、5、7月四期監(jiān)測結(jié)果表明:環(huán)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(fā)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(jiān)測分析，結(jié)果表明:馬蓮河水質(zhì)為劣Ⅴ類，綜合污染指數(shù)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(jiān)測分析，結(jié)果表明:柔遠河段的水體中，化學需氧量、揮發(fā)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(shù)1.30～6.37，為劣Ⅴ類水質(zhì)，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(huán)江、柔遠河段各支流水質(zhì)逐漸變差

環(huán)江、柔遠河流域支流較多。據(jù)調(diào)查了解，上世紀80年代以前，支溝水體水質(zhì)都較好，是當?shù)厝罕姷纳?、灌溉主要水源?/p>

1996年，原慶陽地區(qū)行署組織對慶陽、環(huán)縣、華池等縣涉油地區(qū)水源污染開展調(diào)查，對上述區(qū)域內(nèi)較大的28條溝壑進行了監(jiān)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(jiān)測，結(jié)果表明:同1996年同一監(jiān)測斷面相比，污染負荷呈上升趨勢，水環(huán)境井10年間發(fā)生“水質(zhì)蠕變”［1］［3］。

2005年，對油田開發(fā)區(qū)內(nèi)的18條主要支溝水體進行了水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)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(fā)酚、石油類等13個監(jiān)測項目。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)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(zhì)有3條支溝，占16.7%，Ⅴ類水質(zhì)的支溝有4條，占22.2%，劣Ⅴ類的支溝有9條，占50%。影響水質(zhì)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(zhì)監(jiān)測評價分類表

監(jiān)測結(jié)果表明，慶城、環(huán)縣、華池境內(nèi)石油開采比較集中的區(qū)域，主要支流污染仍較嚴重。其中柔遠河流域影響水質(zhì)的首要污染物為氨氮，其次為化學需氧量、石油類檢出;環(huán)江流域影響水質(zhì)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(qū)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(qū)黃土潛水、梁峁區(qū)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(huán)河、華池、洛河、宜君6個含水巖組，目前油田開發(fā)洛河組承壓水作為油田回注的主要水源［1］［3］。

根據(jù)資料，上世紀70年代以前慶陽市境內(nèi)淺層地下水水質(zhì)尚好(除環(huán)縣部分地區(qū)外)，水量豐富。但隨著油田的開采、注水開發(fā)技術(shù)的推廣應(yīng)用，局部地區(qū)地下水水質(zhì)開始變差，石油開發(fā)特征污染物的檢出率、超標率相當顯著。

如在馬嶺油田區(qū)域共布設(shè)了26口監(jiān)測井，按照《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848－93)評價，25口極差，1口較差。該區(qū)域水井水質(zhì)中總硬度、高錳酸鉀指數(shù)、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(huán)江為中心線，寬約 10 km 的條形區(qū)域(表3)［1］［3］。

表3 馬嶺油田地下水監(jiān)測結(jié)果評價表

在西峰油田區(qū)塊共布設(shè)32口監(jiān)測井，按照《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848－93)評價，26口水井水質(zhì)良好，6口水質(zhì)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(fā)現(xiàn)石油開發(fā)特征污染物，但在近兩年的開采過程中，也出現(xiàn)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(fā)利用主要是油田用作注水開發(fā)的供水水源。長期以來，長慶油田采用注水開發(fā)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(jù)調(diào)查，所在區(qū)域不同，承壓水水質(zhì)由北向南逐漸好轉(zhuǎn)。雖然油田生產(chǎn)取水與當?shù)厝罕娔壳笆褂玫娘嬘盟辉谕粋€層位，但對于水資源短缺的慶陽市來說，洛河組地下水水質(zhì)尚好，有遠期開發(fā)的價值［3］。

表4 西峰油田地下水監(jiān)測結(jié)果評價表

2 油田開發(fā)中水資源保護存在的主要問題

2.1 老油區(qū)污染治理還沒有完全到位

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

2.1.1 油區(qū)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(qū)井場標準化建設(shè)、重點地區(qū)人畜飲水工程、重點區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與恢復等重點項目還沒有實質(zhì)性進展，老污染源治理進度緩慢。

2.1.2 石油開發(fā)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(fā)生;采油作業(yè)中由于設(shè)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(qū)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(qū)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(jīng)開發(fā)了30多年，報廢油井逐年增多。一些早期開發(fā)的油井受當時技術(shù)限制，套管防腐措施落后，加之套管超期使用，破套現(xiàn)象十分普遍。同時有很多報廢井由于開發(fā)歷史較長，已經(jīng)很難找到具體位置。一方面，這些油(水)井中，大部分未實行規(guī)范封井措施，因套管破損引發(fā)地下水污染的事故已經(jīng)出現(xiàn)。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(shè)施進行生產(chǎn)，沒有任何污染防治措施，原油脫出水隨意排放，造成局部區(qū)域的嚴重污染。

2.1.4 石油無序開采加重了油區(qū)環(huán)境污染

據(jù)調(diào)查，一是部分低產(chǎn)低效井年產(chǎn)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(chǎn)生活造成了一定的影響。二是地方石油經(jīng)銷企業(yè)污染環(huán)境問題比較突出，引起國家環(huán)保總局的關(guān)注。

2.1.5 冒水井封堵不徹底

2004年以來，經(jīng)地企雙方共同協(xié)商確定，對未封堵、常年向外環(huán)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(xù)向外排放高鹽水，污染環(huán)境及水環(huán)境。

2.2 新油區(qū)環(huán)保措施還沒有落實到位

(1)油田企業(yè)環(huán)境管理法規(guī)落實不到位，存在“先建設(shè)、后環(huán)評”的情況。由于環(huán)評滯后，“未批先建”，“三同時”制度落實不力，相關(guān)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(fā)中，油田企業(yè)沒有長期環(huán)保規(guī)劃，沒有考慮建設(shè)專門的污水處理設(shè)施和固體廢棄物處理場所進行規(guī)范性、無害化處理。

(3)石油開發(fā)過程中各環(huán)節(jié)的環(huán)境保護工作脫節(jié)。鉆井、試油、采油各單位污染防治工作嚴重脫節(jié)，各項環(huán)保措施基本沒落實或落實不到位，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互推卸責任，致使污染現(xiàn)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(qū)內(nèi)油田開發(fā)的問題仍然沒有得到徹底控制;

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

(3)水源保護區(qū)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(fā)環(huán)境保護工作中，必須堅持“立足當前，著眼長遠，標本兼治，穩(wěn)定改善”的原則，認真落實在石油開發(fā)環(huán)境資源現(xiàn)狀調(diào)查中出現(xiàn)的各項污染治理項目和措施，采取得力措施，優(yōu)先治理威脅群眾正常生產(chǎn)生活的老污染源，嚴格控制各項措施，使石油礦區(qū)的水環(huán)境污染問題得到逐步好轉(zhuǎn)。具體措施如下:

3.1 深入開展油田開發(fā)環(huán)境保護宣傳教育

要面向油田企業(yè)、各級政府、有關(guān)職能部門、油區(qū)群眾和社會各界展開多層次、全方位的環(huán)境宣傳和警示教育活動，要重點宣傳油田開發(fā)環(huán)境保護工作面臨的嚴峻形勢和環(huán)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(fā)，堅決保護生態(tài)環(huán)境”的原則，地企協(xié)作，實現(xiàn)“開發(fā)與保護并重，企業(yè)與地方雙贏”的目標。

3.2 在油田開發(fā)中全面落實各項環(huán)境管理制度

(1)油田企業(yè)要認真落實環(huán)境影響評價制度和建設(shè)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(yè)要明確污染防治的職責，嚴格落實各項環(huán)保措施。加強石油鉆探、開采全過程環(huán)境管理，解決油田開發(fā)中的各環(huán)節(jié)脫節(jié)的問題，杜絕新開發(fā)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(zhí)行國家環(huán)?？偩值认嚓P(guān)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(fā)污染防治目標和責任

(1)各縣(區(qū))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(lián)動、企業(yè)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(fā)各項管理制度，明確部門職責，推進油田開發(fā)環(huán)境資源管理的規(guī)范性和程序化。

3.4 繼續(xù)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(qū))政府負責，油田企業(yè)出資，先就近尋找臨時水源，暫時解決當?shù)厝罕姷娜诵箫嬎畣栴}。隨后由所在縣(區(qū))政府組織有關(guān)部門考察論證新的水源地，對建設(shè)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(shè)。

(2)要加快油田采出污水處理站在線監(jiān)控網(wǎng)建設(shè)。

(3)加快實施老油區(qū)廢棄井的治理項目。

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

(5)加強對石油鉆探開發(fā)中產(chǎn)生的廢水、泥漿、落地原油、含油污泥等的處置問題，抓緊建設(shè)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(fā)造成的生態(tài)環(huán)境破壞。

(6)做好西峰油田開發(fā)專用水源建設(shè)的論證立項工作。由于董志塬黃土潛水已經(jīng)超采，同時黃土高原地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復雜，地下水補給關(guān)系不明，油田長期開采使用深層承壓水是否會造成水環(huán)境的破壞，還沒有定性結(jié)論。建議西峰油田開發(fā)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(chǎn)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(shè)以地表水為來源的專用水源項目。

3.5 建立油田開發(fā)污染防治預警系統(tǒng)

(1)市、縣(區(qū))兩級政府要制定石油開發(fā)污染防治應(yīng)急預案，有效防范各類污染問題的發(fā)生。對油田開發(fā)技術(shù)，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(shè)西峰油田地下水監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對油區(qū)地下水水質(zhì)、水位變化情況定期進行監(jiān)測，確保能及時發(fā)現(xiàn)地下水污染問題，能及時采取措施。

3.6 加強低產(chǎn)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(guī)范油區(qū)社會治安秩序，防止偷盜原油和非法采油造成環(huán)境污染。

(2)要加強對長慶石油勘探局二級單位低產(chǎn)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(yè)，嚴格按照國家環(huán)?？偩值亩睫k要求予以整頓。

3.7 試點開征石油資源開發(fā)生態(tài)補償費

2005年，慶陽市環(huán)保局對油田開發(fā)造成生態(tài)環(huán)境損害情況進行了全面調(diào)查與分析，并對生態(tài)環(huán)境損害造成的經(jīng)濟損失進行了定量分析。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅在2001年，平均每噸油的環(huán)境成本約為72.98元，已經(jīng)占到原油銷售價格的5.52%，生態(tài)環(huán)境損害造成的經(jīng)濟損失已達到當年慶陽市GDP的2.1%［5］。根據(jù)“誰開發(fā)誰保護，誰污染誰治理，誰受益誰補償”的原則，應(yīng)由油田給予地方以相當?shù)难a償。而對油田開發(fā)者征收生態(tài)環(huán)境補償費則是油田企業(yè)對其造成的生態(tài)環(huán)境損害進行補償?shù)木唧w方式，是解決生態(tài)環(huán)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(fā)生態(tài)補償費。

3.8 加強環(huán)境監(jiān)察機構(gòu)能力建設(shè)

要切實加強油田開發(fā)環(huán)境監(jiān)督管理能力建設(shè)，強化監(jiān)管機構(gòu)和隊伍建設(shè)，成立專門的油田開發(fā)環(huán)境變化現(xiàn)場監(jiān)察機構(gòu)，實行按區(qū)塊派駐環(huán)境監(jiān)察人員，實施油田開發(fā)全過程監(jiān)理。要加大油田開發(fā)環(huán)境監(jiān)管的經(jīng)費投入，改善環(huán)境執(zhí)法裝備落后、經(jīng)費不足、監(jiān)督管理手段落后的局面，提高油田開發(fā)環(huán)境保護工作的整體水平。

4 結(jié)語

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

因此，針對當前慶陽市水資源污染現(xiàn)狀123及水資源保護中存在的問題，應(yīng)進一步加強對慶陽市水資源的保護，有效遏制水資源環(huán)境日益惡化的趨勢，改善和修復當?shù)氐乃Y源環(huán)境，促進人與自然和諧相處，加快經(jīng)濟社會健康、持續(xù)、科學的發(fā)展。

［1］甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.甘肅省慶陽市重點區(qū)域地下水變化調(diào)查報告，2009 －05.(內(nèi)部資料)

［2］孫礦生.甘肅省礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害［M］.蘭州:蘭州大學出版社，2008.

［3］慶陽市環(huán)境保護局.油田開發(fā)水資源保護調(diào)查.水污染現(xiàn)狀及防治對策技術(shù)報告(內(nèi)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(tǒng)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.