隴東地區(qū)擬建石化項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目區(qū)地下水的影響及安全措施

徐靜

摘要：研究區(qū)地處隴東黃土高原中南部的董志塬，董志塬是我國最大的黃土塬，本項(xiàng)目位于黃土塬的中心部位，塬面比較平坦。區(qū)內(nèi)地下水的分布、埋藏及含水層的富水性受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的嚴(yán)格控制。本文就該項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目區(qū)地下水環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，并提出地下水污染應(yīng)急安全措施，對(duì)以后的工程設(shè)計(jì)與建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，為地下水污染應(yīng)急提供一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：隴東地區(qū);擬建石化項(xiàng)目：地下水;影響;安全措施

1.區(qū)域地質(zhì)概況

擬建石化項(xiàng)目位于黃土塬的中心部位，地形北高南低，高差12m-30m，塬面比較平坦，坡度3°～5°，評(píng)價(jià)范圍內(nèi)出露的主要地層為下白堊系（K1）、新近系（N）和第四系（Q），本區(qū)地處鄂爾多斯地臺(tái)西南緣，屬隴東盆地的一部分。隴東盆地總體為一不對(duì)稱向斜，也即“天環(huán)向斜”，南起寧夏天池，向北經(jīng)環(huán)縣洪德、合道川，于涇川縣附近傾伏，軸向近于南北，但多有彎曲。向斜兩翼很不對(duì)稱，東翼寬緩厚度小，西翼陡窄厚度大，出露的地層也不對(duì)稱，西翼巖層相對(duì)較新，有較多的羅漢洞組和涇川組分布，東翼則主要為環(huán)河、華池組組成，但兩翼巖層產(chǎn)狀均很平緩。顯示了盆地的整體性構(gòu)造特征及局部的構(gòu)造形態(tài)。擬建區(qū)位于向斜的東翼，據(jù)已有資料和實(shí)地調(diào)查，區(qū)內(nèi)未見到影響至黃土層的斷層和褶曲等構(gòu)造形跡。

2.水文地質(zhì)條件

2.1包氣帶特征

擬建場(chǎng)地包氣帶主要由馬蘭黃土、離石黃土構(gòu)成。馬蘭黃土（Q，）：淺黃色，質(zhì)地均一而疏松，其垂直節(jié)理發(fā)育，透水性好，厚lOm～15m。離石黃土（Q2）：淡灰黃色（局部微紅），以粘土為主，共分兩層：上部厚度20m—25m，微致密，含古土壤，古土壤層成層性好，分布連續(xù);下部呈淺紅色，以粉質(zhì)粘土為主，夾古土壤，較致密，成層性好，分布連續(xù)，厚約60m。

2.2地下水資源分布

依據(jù)地下水資源勘探資料分析結(jié)果表明，擬建區(qū)及周邊城區(qū)地下水資源不足，除部分地域地下水允許開采量大于需水量外，其余地域地下水允許開采量均小于需水量，供水量不足。大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給源。年內(nèi)降水集中在7、8、9三個(gè)月，約占年降水量的55%—60%左右，且常以大雨、暴雨的形式出現(xiàn)，年際變化大，造成降水利用率低，易成洪澇，而且不利于人滲，直接影響著地下水的資源量。

2.3地下潛水補(bǔ)給、徑流、排泄

地下潛水主要補(bǔ)給來源為大氣降水、農(nóng)業(yè)灌溉和側(cè)向徑流補(bǔ)給。其中垂向補(bǔ)給受地表植被情況、地形坡度、包氣帶巖性等因素影響，與整個(gè)黃土塬相比并無特殊性。項(xiàng)目所在地位于董志鎮(zhèn)西南1.5km處，其地下水潛水標(biāo)高低于董志鎮(zhèn)所在地，側(cè)向上接受來自董志鎮(zhèn)方向的補(bǔ)給。地下水流向西南方向徑流，最終排泄于溝壑。區(qū)域地下水下游地區(qū)承壓水存在著較完整的、隔水性能較好的午城黃土、泥巖隔水頂板。潛水與承壓水之間隔水良好，彼此間的水力聯(lián)系微弱。地表污染即使污染了潛水，進(jìn)一步污染承壓水的可能性較小。

2.4地下水近年動(dòng)態(tài)特征

研究區(qū)潛水動(dòng)態(tài)確定為：人滲一開采型動(dòng)態(tài)類型。地下水動(dòng)態(tài)受當(dāng)?shù)丶竟?jié)性開采的影響，近兩年地下水水位呈緩慢下降趨勢(shì)，年平均下降20cm—39cm。但300萬噸現(xiàn)有廠區(qū)南側(cè)約400m處18#監(jiān)測(cè)孔近兩年地下水水位變化平穩(wěn)，預(yù)測(cè)其原因是廠區(qū)建成后，300萬噸現(xiàn)有廠區(qū)周邊居民搬遷后機(jī)井廢棄，機(jī)井長(zhǎng)期未開采形成。通過對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)，黃土潛水礦化度和總硬度年際間變化均不大，水質(zhì)比較穩(wěn)定。

3.地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

董志塬塬面上無地表水發(fā)育，作為含水層底板的午城黃土與三趾馬紅土層，由致密堅(jiān)實(shí)的粘土與亞粘土構(gòu)成，隔水性能良好。對(duì)于黃土潛水的形成來講，主要來源于大氣降水人滲補(bǔ)給，除人工開采外，潛水向溝谷徑流，就近排泄于溝谷之中。根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)，本次預(yù)測(cè)重點(diǎn)是地下潛水污染對(duì)下游村屯生活飲用水源井的影響。

3.1施工期預(yù)測(cè)分析

（1）施工營地生活污水

施工期間，人員比較集中，施工營地會(huì)產(chǎn)生較多的生活污水，該污水中主要污染物為：BOD5、COD、總懸浮固體（SS）和TOC，按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，施工營地生活污水將超標(biāo)。一旦隨意排放，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。由于施工營地均為臨時(shí)設(shè)施，并且分布范圍集中，建議收集進(jìn)行統(tǒng)一處理，同時(shí)施工營地應(yīng)設(shè)防滲漏的旱廁，盡可能減少生活污水的排放量。

（2）施工中生產(chǎn)廢水和油污染

工藝站場(chǎng)施工過程中各種施工機(jī)械設(shè)備洗滌用水和施工現(xiàn)場(chǎng)清洗、建材清洗等會(huì)產(chǎn)生廢水。工藝站場(chǎng)施工過程中各種施工機(jī)械設(shè)備洗滌用水和施工現(xiàn)場(chǎng)清洗、建材清洗廢水，含有一定量的油污和泥沙，雖然污水量較少，但直接排放會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成不良影響，應(yīng)建立臨時(shí)性的含油污水調(diào)節(jié)池和沉沙池，對(duì)含油污水和含沙污水加以處理，達(dá)標(biāo)后排放。采取上述措施后，施工期將不會(huì)對(duì)該區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3.2運(yùn)營期模擬預(yù)測(cè)

本次模擬按正常工況、非正常工況、風(fēng)險(xiǎn)事故三種情景模式對(duì)地下水的污染進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)。

（1）正常工況

①無防滲，若本項(xiàng)目無防滲系統(tǒng)，那么地表發(fā)生污染時(shí)，污染物會(huì)直接通過包氣帶進(jìn)入到含水層中，本地區(qū)的包氣帶分布連續(xù)，厚約60m，經(jīng)滲水試驗(yàn)求得包氣帶垂直滲透系數(shù)4.36 x l04 cm/s，包氣帶防污性能中等，地表污染物穿透包氣帶的時(shí)間為106d。②有防滲，本項(xiàng)目對(duì)可能形成的污水下滲地段，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的防滲處理，其下面有黃土塬巨厚的包氣帶。經(jīng)過計(jì)算，污染物穿透防滲層和包氣帶的時(shí)間需要291年。綜上可知，采用良好的防滲措施可以有效地防止污染進(jìn)入地下水，防患地下水污染。

（2）非正常工況

生產(chǎn)裝置的設(shè)備或管線由于連接處（如法蘭、焊縫）開裂或腐蝕磨損等原因，會(huì)發(fā)生物料泄漏，若恰好發(fā)生泄漏處的地下水防滲層斷裂或破壞，進(jìn)入地下水環(huán)境中，將導(dǎo)致地下水的污染。項(xiàng)目在運(yùn)營過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管理，盡量減少非正常工況的發(fā)生。在非正常工況發(fā)生時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，修復(fù)泄漏點(diǎn)，盡快清理現(xiàn)場(chǎng)，避免污染物進(jìn)入地下水系統(tǒng)。

（3）風(fēng)險(xiǎn)事故

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，在事故狀態(tài)下，若地下水受到污染，10年的預(yù)測(cè)時(shí)間內(nèi)，污染物遷移出廠界，50年遷移1350m，在這個(gè)距離范圍內(nèi)沒有地下水敏感目標(biāo)。項(xiàng)目在運(yùn)營過程中，應(yīng)提高安全意識(shí)，避免重大事故的發(fā)生;應(yīng)做好安全應(yīng)急預(yù)案，充分考慮安全隱患，將事故損失降至最低。若有事故發(fā)生，應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)匕鼩鈳Ш竦奶攸c(diǎn)，在污染物進(jìn)入地下水系統(tǒng)之前，及時(shí)挖去受污染土壤，控制污染進(jìn)一步擴(kuò)大范圍。如發(fā)現(xiàn)地下水已受到污染，應(yīng)立即通知地下水流場(chǎng)下游可能受到影響的民井所有人，避免居民飲用受污染的地下水。

4.地下水污染應(yīng)急安全措施

一旦發(fā)現(xiàn)地下水發(fā)生異常情況，必須按照應(yīng)急預(yù)案馬上采取緊急措施：

（1）當(dāng)確定發(fā)生地下水異常情況時(shí)，按照制訂的地下水應(yīng)急預(yù)案，在第一時(shí)間內(nèi)盡快上報(bào)公司主管領(lǐng)導(dǎo)，通知當(dāng)?shù)丨h(huán)保局、附近居民等地下水用戶，密切關(guān)注地下水水質(zhì)變化情況。

（2）組織專業(yè)隊(duì)伍對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)，查找環(huán)境事故發(fā)生地點(diǎn)、分析事故原因，盡量將緊急事件局部化，如可能應(yīng)予以消除，采取包括切斷生產(chǎn)裝置或設(shè)施等措施，防止事故的擴(kuò)散、蔓延及連鎖反應(yīng)，盡量降低地下水污染事故對(duì)人和財(cái)產(chǎn)的影響。

（3）當(dāng)通過監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)對(duì)周圍地下水造成污染時(shí)，根據(jù)觀測(cè)井的反饋信息，對(duì)污染區(qū)地下水人工開采形成地下水漏斗，控制污染區(qū)地下水流場(chǎng)，防止污染物擴(kuò)散。也可根據(jù)實(shí)際情況采取流線控制法、屏蔽法、被動(dòng)收集法等控制污染物運(yùn)移等控制污染物運(yùn)移，并對(duì)污染土壤進(jìn)行及時(shí)處理或修復(fù)。根據(jù)水文地質(zhì)勘察，本項(xiàng)目廠區(qū)地下水埋深40m左右，含水層厚度30m—40m，涌水量670m3/d～970m3/d，水位降深15m～20m，單井抽水影響半徑為lOOm～120m，13眼應(yīng)急抽水井能較好地控制地下水流場(chǎng)，確保風(fēng)險(xiǎn)事故時(shí)能控制住污染物的擴(kuò)散。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生時(shí)，分別選取事故點(diǎn)的上游和下游各2口應(yīng)急抽水井抽水，控制污染物擴(kuò)散，每個(gè)井抽水量85 0m3/d，4口井抽水量為3400m3/d。該廠區(qū)內(nèi)有事故池25000m3，可容納抽水井7天的抽出水量。

（4）對(duì)被破壞的區(qū)域設(shè)置緊急隔離圍堤，防止物料及消防水進(jìn)一步滲入地下;對(duì)事故后果進(jìn)行評(píng)估，并制定防止類似事件發(fā)生的措施。如果本廠力量無法應(yīng)對(duì)污染事故，應(yīng)立即請(qǐng)求社會(huì)應(yīng)急力量協(xié)助處理。

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