加油站地下水監(jiān)測井的建設(shè)與監(jiān)測應(yīng)用

毛尚鑫

(上海潔壤環(huán)?？萍加邢薰?，上海 201615)

1 引言

地下水資源是支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，加油站由于油品滲漏和泄漏等問題，可能會造成土壤和地下水污染，其來源主要包括地下儲油罐的油罐材料腐蝕或人為使用不當(dāng)?shù)仍斐傻钠?、柴油等的滲漏和泄漏。美國自1990年便開始進(jìn)行地下油罐整治工作，據(jù)其統(tǒng)計數(shù)據(jù)，至今共發(fā)現(xiàn)存在約50萬個地下油罐泄漏[1]。20世紀(jì)90年代以來，我國加油站建設(shè)進(jìn)入加速期，現(xiàn)有加油站約11萬座，其中，上海市800余座，北京市1500余座。近年來，由于油罐老化、腐蝕、地層變化、管理不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致部分加油站的儲油罐或管路存在一定的泄漏情況，從而可能成為一個重大危險源和水質(zhì)、土壤污染源[2]。由于土壤和地下水污染具有隱蔽、易擴(kuò)散、治理難度等特點，因而重點在于保護(hù)和防范，因此，加油站的防滲以及日常的地下水環(huán)境監(jiān)測就顯得格外重要和必要。

2 相關(guān)法規(guī)

為了減少油品泄漏對地下水源及土壤的污染，國家先后頒布了一系列政策法規(guī)，大致梳理如下。

2011年8月通過的《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020 年)》，要求至2020年對重點地下水污染源實現(xiàn)全面監(jiān)控，地下水環(huán)境監(jiān)管能力全面提高，地下水污染防治和監(jiān)管體系基本建成。并要求從2012年起，加油站建設(shè)相關(guān)工作中使用的地下油罐應(yīng)為雙層油罐，或設(shè)置相關(guān)防漏、檢漏設(shè)施。同時要求所有運營加油站到2015年底之前需將地下油罐類型更新為雙層油罐，或設(shè)置防滲池，并增設(shè)防滲漏自動監(jiān)測設(shè)備。

2015年下發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)(2015)17號)要求到2020年全面提升地下水監(jiān)測監(jiān)管能力，防治地下水污染。要求至2017年底之前，加油站地下油罐需全部更新，更新為雙層油罐，或設(shè)置防滲池。

2017年3月9日，《加油站地下水污染防治技術(shù)指南(試行)》文件由環(huán)保部辦公廳發(fā)布，全面推進(jìn)加油站單層罐改造工作。

2017年6月，國家又出臺《中華人民共和國水污染防治法(第二次修正)》文件，其中第四十條提及加油站的地下油罐應(yīng)當(dāng)使用雙層罐，或者采取其他有效措施如建造防滲池等，并開展和保持防滲漏監(jiān)測。

隨后各地方部門發(fā)布“加油站地下油罐防滲改造工作實施方案”，并對改造工作提出明確的要求，包括加油站埋地油罐采用雙層罐，加油站防滲池應(yīng)整體澆筑，以及加油站需要進(jìn)行油罐滲漏檢測工作，建設(shè)常規(guī)地下水監(jiān)測井，及時開展地下水常規(guī)監(jiān)測工作。

3 地下水監(jiān)測井的建設(shè)

3.1 布點原則

依據(jù)《加油站地下水污染防治技術(shù)指南》(試行)，加油站若處于地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)和補給徑流區(qū)，需設(shè)置兩口地下水監(jiān)測井?？紤]安全和運營因素，地下水監(jiān)測井布設(shè)位置盡量在加油站場地內(nèi)，并且與埋地油罐的距離不應(yīng)超過30 m。污染源擴(kuò)散監(jiān)測井布設(shè)位置需盡量靠近埋地油罐和加油島，并位于其地下水的下游方向，建議的間距不超過10 m。

3.2 安全培訓(xùn)

由于作業(yè)場地的特殊性，所有監(jiān)測井施工人員在入場前需通過上崗證培訓(xùn)，確保持證上崗，并根據(jù)情況進(jìn)行動土作業(yè)和臨時用電作業(yè)申請。同時做好現(xiàn)場安全教育工作，確認(rèn)佩戴勞動保護(hù)器具，并進(jìn)行安全交底和風(fēng)險告知。

3.3 鉆探設(shè)備

項目組采用進(jìn)口Geoprobe 7822DT鉆機(jī)中空螺旋系統(tǒng)建井，相比于傳統(tǒng)工程地質(zhì)鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有不產(chǎn)生泥漿和無漿液鉆入等優(yōu)點，且在工作效率和作業(yè)安全方面有一定的保證和優(yōu)勢。

3.4 建井流程

建井流程包括鉆井施工設(shè)計、鉆井、固井、成井、洗井等，技術(shù)原則如下。

(1)孔深主要為6～12 m。具體深度根據(jù)監(jiān)測井位所在地地層進(jìn)行深淺調(diào)整，以進(jìn)入潛水含水層底板1～2 m為宜，但不能打穿潛水層底板。

(2)鉆孔孔徑Ф250 mm，井徑Ф108 mm。井管材質(zhì)要求為無縫鋼管，外加不銹鋼制過濾網(wǎng)。

(3)濾水管需具有良好透水性能，材料應(yīng)防止對地下水造成污染，長度和設(shè)置位置應(yīng)覆蓋區(qū)域長期水位變幅。

(4)反濾層厚度不小于0.5 m。

(5)連續(xù)取樣。采用Geoprobe DT32直接鉆入系統(tǒng)采集土壤樣品，要求粘性土采取率大于85%，砂性土大于65%。

(6)每口監(jiān)測井建成后均進(jìn)行井口加蓋加窨井式保護(hù)裝置，測量井位坐標(biāo)。監(jiān)測井井蓋需符合加油站安全、抗壓等要求。

(7)止水和封孔材料均采用膨潤土制成并風(fēng)干的粘土球，球直徑3～5 cm；粘土球填埋厚度根據(jù)地層變化厚度實施填埋，進(jìn)行止水效果檢查。

(8)所有監(jiān)測井必須進(jìn)行洗井，以達(dá)到管內(nèi)外水路暢通。

4 地下水水質(zhì)監(jiān)測

4.1 監(jiān)測因子

監(jiān)測因子的選擇主要針對加油站運行過程中可能的污染物進(jìn)行綜合分析，常規(guī)的監(jiān)測因子為：苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間(對)二甲苯、萘、甲基叔丁基醚等[3]，主要涉及苯系物(石油污染中最常見的污染物質(zhì))，甲基叔丁基醚(常用的汽油辛烷值改進(jìn)劑，除可增加汽油含氧量外，還可促進(jìn)清潔燃燒，四乙基鉛的替代產(chǎn)品)，和總石油烴(C6-C40)。此外，針對2000年前建成的加油站，還需要檢測鉛和二氯乙烷。常規(guī)指標(biāo)都可以參考《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GBT14848-2017)中的III類標(biāo)準(zhǔn)，甲基叔丁基醚可以參考荷蘭標(biāo)準(zhǔn)?？偸蜔N參考《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)中的石油類限值。

4.2 檢測結(jié)果與分析

選取某市10個不同年份的加油站的12口地下水監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行綜合分析，檢測結(jié)果統(tǒng)計如下表。由表1可知，12口監(jiān)測井中有1口地下水中的石油烴等因子檢出，并超過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值。隨后對該加油站的歷史做全面的了解，該加油站于1995年建成，根據(jù)歷史航拍圖，建站之前為農(nóng)田，地勢低洼，1996年開業(yè)，2007年完成油氣回收改造。由于該加油站建成時間較早，采用單層地埋式儲油罐，單層罐體因長時間的腐蝕易出現(xiàn)滲漏問題，同時輸油管線及其連接處也同樣可能產(chǎn)生泄露，從而導(dǎo)致相鄰區(qū)域地下水監(jiān)測井中石油烴等污染物超標(biāo)。

表1 加油站地下水監(jiān)測結(jié)果匯總

當(dāng)然，在完成加油站地下水監(jiān)測井建設(shè)后，該監(jiān)測井將作為長期監(jiān)測井。由于油類污染的易識別性，可結(jié)合常用快速檢測方法如肉眼觀察、測油膏、便攜式氣體監(jiān)測儀等來判定油品污染是否存在，以確認(rèn)是否需要啟動定量監(jiān)測或增加日常監(jiān)測的頻率。

4.3 污染防控

加油站的污染有其獨特性，可能主要來源于儲罐的滲漏，管路的泄露，油品轉(zhuǎn)運過程中的管理不當(dāng)?shù)?。因此，為加強加油站的污染防控，?yīng)依據(jù)相關(guān)法規(guī)，結(jié)合正在開展的環(huán)境調(diào)查和雙層罐改造等工作，全面開展加油站(特別是年限大于15年的加油站)的土壤與地下水污染狀況調(diào)查。同時，加油站自檢、操作、維護(hù)保養(yǎng)等相關(guān)制度有待完善，易造成土壤與地下水污染的各個工藝環(huán)節(jié)需進(jìn)行系統(tǒng)核查，地下水環(huán)境保護(hù)意識方面的專業(yè)培訓(xùn)需加強開展。因為污染往往不可逆，有效防控，及時發(fā)現(xiàn)都是必要的管理和保護(hù)手段。

5 結(jié)論

加油站涉及油品的地下儲罐存儲和管路輸送，由于油罐的材質(zhì)局限和老化等原因?qū)е戮植靠赡馨l(fā)生油品滲漏的情況，通常滲漏量較小，不易察覺，因此，通過建設(shè)地下水監(jiān)測井，通過定期觀察或監(jiān)測，可以有效了解或監(jiān)測加油站內(nèi)地下儲罐等設(shè)施的狀況，為監(jiān)督和管理加油站的土壤和地下水環(huán)境提供可靠的數(shù)據(jù)支持。