濱海地區(qū)某石油倉儲廠區(qū)對地下水環(huán)境影響分析

河北奇正環(huán)境科技有限公司 劉英倍

一、概況

某石油產(chǎn)品有限公司位于滄州渤海新區(qū)南大港產(chǎn)業(yè)園區(qū)，儲存能力為46800m3，年儲存中轉(zhuǎn)油品63萬噸，其中年配送乙醇汽油40萬噸、汽油3萬噸、柴油5萬噸、潤滑油15萬噸。

二、廠區(qū)水文地質(zhì)條件

（一）地層巖性

根據(jù)廠區(qū)巖土工程勘查報告中內(nèi)容，勘察最大揭露深度35.0m，主要為第四系全新統(tǒng)陸相沖積（Q4al）、陸相沖積與沼澤相沉積（Q4h+al）及上更新統(tǒng)陸相沖積（Q3al）形成的粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂層。

（二）地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)域位于自中生代以來，甚為發(fā)育的新華夏系北東向斷裂結(jié)構(gòu)的黃驊拗陷區(qū)，黃驊拗陷沉陷中心在岐口東北海域，南為臨清拗陷，北臨渤海拗陷，其基底由侏羅系、白堊系組成。上第三系底板埋深1600—3200m，第四系厚400—500m。黃驊拗陷所在區(qū)域先后經(jīng)歷谷期、前期、裂谷期及后裂谷期。裂谷發(fā)育最終轉(zhuǎn)變?yōu)檗窒?，黃驊拗陷地區(qū)于中世紀(jì)至第四世紀(jì)時期形成拗陷，由于后期巖石圈變冷，引起大范圍緩慢沉降，下部沉積館陶組砂礫巖和泥巖、砂礫巖和泥巖互層出現(xiàn)，以河流相為主。第四世紀(jì)時，拗陷進一步發(fā)展，海水浸入，沉積海相細(xì)砂和粘土。

第四紀(jì)以來，本區(qū)無大的構(gòu)造活動發(fā)生，無滑坡、泥石流、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用。

（三）評價目的層

依據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，第I含水組與第II含水組之間分布有較厚的粘土層和亞粘土層，垂直入滲補給條件差，可分別看做相對獨立的含水層組。因此本次評價目的層為評價區(qū)內(nèi)第I含水組。

根據(jù)野外現(xiàn)場勘探結(jié)果，廠區(qū)淺層地下水水位埋深0—3m，含水層巖性以粉砂、粉土為主，現(xiàn)狀為咸水，單井單位涌水量平均值為0.25m3/h·m，含水層滲透系數(shù)平均值為0.12m/d，淺層水礦化度大于3.0g/L。

其中的粉土層為區(qū)內(nèi)的主要潛水含水層，其下為連續(xù)穩(wěn)定分布、厚度大于5m的粉質(zhì)粘土隔水層。

（四）地下水補、徑、排條件

評價區(qū)內(nèi)潛水補給主要以大氣降水入滲補給為主，其次為側(cè)向徑流補給，地下水徑流方向由西向東偏北流動，與地形基本一致，評價區(qū)平均水力坡度為0.20‰。潛水的排泄主要以向下游側(cè)向流出及蒸發(fā)為主。

（五）水文地質(zhì)試驗

為查明廠區(qū)包氣帶滲透性，進行滲水試驗數(shù)據(jù)2組，為獲取廠區(qū)淺層水滲透系數(shù)，收集抽水試驗數(shù)據(jù)1組。

1.滲水試驗

滲水試驗為原位滲水試驗，為了消除垂向滲水過程中側(cè)向滲流的不利影響，采用雙環(huán)法，雙環(huán)的直徑分別為50cm和25cm，高25cm。雙環(huán)法在試坑底部同心壓入直徑不同的試環(huán)，然后在內(nèi)環(huán)及內(nèi)、外環(huán)之間的環(huán)形空間同時注水，并保持兩處水層在同一高度。這樣即可認(rèn)為由內(nèi)外環(huán)之間滲入的水主要消耗在側(cè)向擴散上，從而使由內(nèi)環(huán)所消耗的水則主要消耗在垂向滲透上，為準(zhǔn)垂向一維滲流，試驗一直進行到滲入水量穩(wěn)定不變時為止。

2.抽水試驗

不一會到了市里，滿路花燈。人山人海。又加上獅子、旱船、龍燈、秧歌，鬧得眼也花起來，一時也數(shù)不清多少玩藝。哪里會來得及看，似乎只是在眼前一晃，就過去了，而一會別的又來了，又過去了。其實也不見得繁華得多么了不得了，不過覺得世界上是不會比這個再繁華的了。

本次收集評價區(qū)內(nèi)歷史抽水試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)抽水試驗數(shù)據(jù)可知，單井單位涌水量平均值為0.25m3/h·m，含水層滲透系數(shù)平均值為0.12m/d。

三、地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價

（一）水質(zhì)調(diào)查

本次調(diào)查進行一期現(xiàn)狀監(jiān)測，共布設(shè)5個淺層水質(zhì)監(jiān)測點位，根據(jù)本區(qū)水文地質(zhì)條件可知，本區(qū)淺層水與深層水之間存在穩(wěn)定隔水層，污染物泄漏基本不會對深層水產(chǎn)生影響且根據(jù)本區(qū)開發(fā)利用現(xiàn)狀可知，本區(qū)供水水源為地表水，因此本次未對深層水進行監(jiān)測。

由地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可知：淺層地下水各監(jiān)測點氯化物、硫酸鹽、總硬度、鈉和溶解性固體超出飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值，主要是因為淺層水為咸水，屬于地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)等自然因素造成的。

表1 滲水試驗結(jié)果

由地下水水化學(xué)類型判定結(jié)果可知，本區(qū)淺層潛水地下水水化學(xué)類型以SO4·Cl-Na 型為主。

（二）水位調(diào)查

由于評價區(qū)幾乎無淺井，本次工作在評價區(qū)內(nèi)利用水質(zhì)鉆孔5眼，并利用洛陽鏟完成5個淺孔，并及時觀測水位，同時采用GPS對水位點定位和高程測量。通過系統(tǒng)資料整理，繪制了等水位線圖，根據(jù)等水位線圖可知，廠區(qū)地下水流向為自西南向東北。

四、地下水環(huán)境影響預(yù)測與評價

（一）地下水污染預(yù)測情景設(shè)定

根據(jù)工程分析內(nèi)容，項目分兩期進行建設(shè)，一期儲存能力為54萬m3，總周轉(zhuǎn)量為519.15萬噸；二期儲存能力為46萬m3，總存儲能力為100萬m3，本次僅對一期工程進行評價。根據(jù)《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB50074-2014）石油庫等級劃分計算，油庫計算總罐容為42萬m3，屬一級石油庫。對地下水環(huán)境存在較大潛在污染的污染源主要是廠區(qū)儲罐，因此本次選取廠區(qū)汽油儲罐和二甲苯儲罐作為預(yù)測點，主要考慮儲罐非正常泄漏對地下水環(huán)境的影響。

本次地下水預(yù)測因子選取石油類和二甲苯作為特征污染物進行模擬。

（二）污染預(yù)測模型概化及建立

本次評價采用解析法進行預(yù)測分析，假定非正常狀況情景下污染物全部透過包氣帶直接進入含水層中，預(yù)測分析其對廠區(qū)地下水環(huán)境及下游敏感目標(biāo)的影響程度。

（三）預(yù)測結(jié)果分析

（1）非正常狀況下汽油儲罐發(fā)生泄漏，預(yù)測結(jié)果表明，石油類超標(biāo)污染暈運移最大距離為63m，已超出廠界，超標(biāo)范圍最大為1488m2，不會影響地下水敏感目標(biāo)。非正常狀況下二甲苯儲罐發(fā)生泄漏，預(yù)測結(jié)果表明，二甲苯超標(biāo)污染暈運移最大距離為75m，未超出廠區(qū)邊界，超標(biāo)范圍最大為1062m2，不會影響地下水敏感目標(biāo)。

五、地下水污染防治措施

（一）分區(qū)防滲措施

根據(jù)廠區(qū)天然包氣帶防污性能和廠區(qū)主要裝置區(qū)污染控制難易程度不同，對廠區(qū)區(qū)域防滲分區(qū)如下：

重點防滲區(qū)：危廢暫存間、罐組地面以及泵區(qū)、隔油池、污水池；防滲技術(shù)要求為等效黏土防滲層Mb≥6.0m，K ≤ 1×10-7cm/s；

一般防滲區(qū)：初期雨水池、倉庫、維修間、裝卸區(qū)、化糞池；防滲技術(shù)要求為等效黏土防滲Mb≥1.5m，K≤1×10-7cm/s；

簡單防滲區(qū)：其他區(qū)域；防滲技術(shù)要求為一般地面硬化。

（二）地下水環(huán)境監(jiān)測與管理

1.監(jiān)測井?dāng)?shù)

項目調(diào)查與廠區(qū)范圍內(nèi)淺層地下水由西南向東北流動，根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求及地下水監(jiān)測點布設(shè)原則，因附近相對較易污染的是淺層地下水，以淺層水為主要監(jiān)測對象。

表2 監(jiān)控井情況一覽表

②監(jiān)測層位及頻率

因為附近相對較易污染的是淺層地下水，以淺層地下水為主要監(jiān)測對象，所以監(jiān)測井深定為10m。

監(jiān)測頻率：運行期間上游監(jiān)測點按每年監(jiān)測一次，污染監(jiān)測點按每半年度監(jiān)測一次。

監(jiān)測項目為：pH、耗氧量、石油類、二甲苯、甲醇、多環(huán)芳烴。

六、地下水環(huán)境影響評價結(jié)論

本次地下水評價，開展了詳細(xì)的水文地質(zhì)勘查、現(xiàn)場試驗和水文地質(zhì)條件分析，通過建立模型，預(yù)測分析了非正常狀況情景下污染物泄漏對地下水環(huán)境的影響，預(yù)測結(jié)果顯示：非正常狀況下，一旦發(fā)生泄漏，將會對廠區(qū)及廠區(qū)外小范圍地下水環(huán)境造成一定影響。針對可能出現(xiàn)的情景，廠區(qū)采取源頭控制措施和分區(qū)防治措施，從源頭上降低了污染物的泄漏風(fēng)險，通過采取嚴(yán)格的防滲措施，切斷了泄漏污染物垂向滲入地下水的途徑，進而確保污染物不會對地下水水質(zhì)產(chǎn)生污染影響。通過在主要污染設(shè)施區(qū)域和廠區(qū)下游布設(shè)污染監(jiān)控井和污染擴散井，能夠定期掌握廠區(qū)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀及水質(zhì)變化趨勢，防止污染物泄漏污染地下水而無法發(fā)現(xiàn)。通過廠區(qū)制定應(yīng)急響應(yīng)方案，能夠在發(fā)生污染物風(fēng)險泄漏事故時，及時采取應(yīng)急措施，最大程度減輕污染物泄漏對地下水環(huán)境的影響。綜上分析，在相關(guān)保護措施實施后，該項目對水環(huán)境的影響是可以接受的。