前沿动态 宋登慧:石油炼化场地调查和修复技术分析 [复制链接]

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京东
石油石化企业历史遗留了部分场地污染问题,石油污染场地污染风险大,以往重视不足,长期的污染物排放积累,给土壤和地下水造成了不同程度的污染,整体现状不清。中国石油企业已经采取了很多行动,如落地油显著减少、废弃井被大量治理治理、陆续开展的修复工程等。
5 E5 e$ j1 ^; `7 j' D, C$ B
9 p& l! K. d$ U2 \) s3 ]2 S4 p. ~7 c
(一)石油炼化企业污染特点! H/ d4 s! U7 n; q1 |4 s9 x
! Y$ \1 _& b1 ]
关键词# x& N* p% Z) x& b

  M, z' v( M5 m% h7 E- g甲基叔丁基醚(MTBE)
. ]# i. X0 ]& a: r
. ~; }- v% ^5 o+ b2 F& W苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX); }8 \! A8 u: M& ~! B

5 f  g1 h8 ]( U  c2 D& E% I9 F; y总石油烃(TPH)
- x) n: r5 N* m. `1 e) \$ f  k, a) k! I* ?7 E4 y' G! ?
叔丁醇(TBA)
: @$ r' r5 F2 @7 ?1 Y: e$ V6 N+ n- C
) T7 _6 @" J- J( m轻质非水相(LNAPL)
* }; C# g8 \- J3 Q. P, ], A+ c/ z6 v% U, B: O
蒸汽入侵(VP)! V5 T8 r: q& T" p" K3 d

- C. C6 E: P. l$ ]  Z3 j生物降解(Biodegradation)
/ I! z9 f; [8 i3 r% A; z. n# G- y: |8 ?2 |9 _
污染来源主要有罐区、生产装置区和污水处理装置区。9 z: `( i" S# X  }2 O

# b$ J7 o+ g' P1 H: _(1)罐区4 j" N- A/ |2 J( s; m! `$ A4 C2 i
! F5 P+ ~5 H0 O: Q
罐底长期腐蚀造成的渗漏;不均匀沉降;罐内清洗、除渣等作业时由于操作不当;
) Q2 e7 w; P4 O& g8 y: _% L$ O4 S3 T  c4 u$ U. I
原油粘度很高,发生泄漏后其迁移性较差,通常以土壤污染为主,污染物向地下水的迁移范围不大。
) L6 V5 K) u4 J1 D4 {) D. a
0 ^& s! w( S* m2 u. x/ w成品油罐区,其迁移能力很强,但同时生物降解性、挥发性较强,在浅层土壤中通常存在时间较短,向下进入深层土壤和地下水的可能性较大,伴随地下水向下游迁移的范围较大。
4 J9 M) B. I3 c5 H# Z8 S
) l  K2 \2 G# _(2)生产装置区
& v0 H7 C* @5 w2 a* _4 \3 _( n* |- R8 H7 }9 T
跑冒滴漏;' \! I, V/ B5 f. x& ^9 G
6 i3 B* l( i/ P( a
设备检修等工况条件时含油污水等的直接遗撒泄漏;
# Q* M* N0 O& c$ J0 r3 R& Q
8 X; p" h, i% T$ U含油废水地下管网由于防渗层破损、非均匀沉降等原因造成的渗漏。
' \+ O8 O) e6 i' D' t9 e  z. K0 }  [: V9 u
生产装置区对土壤和地下水的污染由于污染源的特点,污染浓度通常不会很高,但由于废水水量比较大,能降污染物带往更大的范围,表现出大范围低浓度的特点。
# ?- Z: e3 a! k1 L
$ h/ o) V* M0 l0 Q0 L5 v! V(3)污水处理装置区
7 i* i% I' r1 E: Y& I
' Y# V( g: t/ i' W污水处理装置区汇集了整个厂区的污水,水量巨大,若局部存在结构性裂缝,污水的下渗量巨大,因此污水处理装置区一旦发生污染,通常表现为高浓度、大范围。
2 ?  X) W# Y5 ]3 p# ?! o% F
( w( U3 s/ l$ k渣油罐区是特别需要注意的区域。
: b* P7 g  L: ^; X1 N5 `* O- W) M3 ?0 x% A/ H/ }0 l
污染特点7 n" H+ `' m" V* Y2 U" v
5 e5 t8 y& ?, D% B1 Y
(1)污染较为普遍,以重点区域为主8 H* a% I! \" E2 o* `
9 C! v" t# e- L  G6 W* ^# v) z3 S
(2)污染以地下水为主- Z6 s$ O1 u6 m7 O0 h
' U3 ~9 [4 K# j' E! x7 H) p) }' G
(3)污染物迁移性强* p7 O- m" w7 W: x: j
% }' V! ]; x1 c' b3 t! V9 y2 w$ e! E
(4)污染物可生化性强
3 T8 N( ~6 ^1 |% v7 Y6 u2 O4 Q6 w4 m
(5)受地质条件影响大, I( x4 h: H3 i3 W. C  @* H
, U# G" |0 `8 w6 z
(二)法律法规及发展趋势
, t, y  e. k; t8 h: Q
; y( E5 {3 h) a) i$ R# P( x# i2020年底前掌握重点行业企业用地中的污染地块分布及其环境风险情况。
* r! K& Y' C- G$ V9 F
$ t9 ]3 J& y# f自2017年起,有关地方人民政府要与重点行业企业签订土壤污染防治责任书,明确相关措施和责任,责任书向社会公开。
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4 h$ a$ h# t' }3 U发现污染扩散的,有关责任主体要及时采取污染物隔离、阻断等环境风险管控措施。
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各地要根据工矿企业分布和污染排放情况,确定土壤环境重点监管企业名单,实行动态更新,并向社会公布。列入名单的企业每年要自行对其用地进行土壤环境监测,结果向社会公开。有关环境保护部门要定期对重点监管企业和工业园区周边开展监测,数据及时上传全国土壤环境信息化管理平台,结果作为环境执法和风险预警的重要依据。
0 o, v2 Q( d1 i) ~2 p# H% H+ B
  X( b5 `0 `$ H* y& P有关企业要加强内部管理,将土壤污染防治纳入环境风险防控体系,严格依法依规建设和运营污染治理设施,确保重点污染物稳定达标排放。造成土壤污染的,应承担损害评估、治理与修复的法律责任。逐步建立土壤污染治理与修复企业行业自律机制。国有企业特别是中央企业要带头落实。
3 @4 p6 E; m" B  n6 X. C0 S1 V
% M# T% B) A# g  k1 |(三)石油炼化企业调查技术
, S. y, G6 s; _
) l3 R) Q& ]$ J/ H# w; r3 ~石化企业土壤地下水污染主要来源
# U3 j; i% l1 O8 _
6 m0 l1 B9 `) }' `: m2 c(1)当前的潜在污染源
8 i) L( b( |, F9 I% w' {; q$ j) N+ y9 C! M
跑、冒、滴、漏
7 ?! {* x. \% V- h! U
. I' V/ D4 v. F; E# N( y9 p6 l2 G; K地下管网泄漏
1 @  Z" s9 C! [/ K" J
/ N3 F$ d6 T+ D不均匀沉降+ ?) k2 ^# A8 ^# I; c

- D7 _! D$ K/ Q6 l5 Q+ I罐底渗漏9 z( ~3 k; ]& P* Y$ y7 J) e  b
$ M4 ~) ?9 H7 W) [- L' Y
(2)历史上的潜在污染源
+ J* M) B/ z% R" D# b5 V) N  Q8 b
6 }& h- `! A' e厂区内曾有钻井活动
; H0 @; L1 K# v5 A; o) g- S
5 I" ^8 ?! w5 _  \/ ?+ _/ E装置拆除过程中地下设施未清理
( [) z: w. |. S4 j8 [# }7 m9 ~, X1 {8 A. q
石化企业土壤地下水污染的风险
8 U" U9 L0 V+ f' {$ V
( g2 q. k7 [' N1 `9 {- x1 R! k4 z* ?(1)职工健康问题/ u+ m5 ^8 B% J$ S- w3 T: S5 }3 O
8 e8 u* ^% C1 ?, Q
污染物包括有机污染物(总石油烃、苯系物和多环芳烃)和无机物(重金属),长期接触可能影响人体健康;
" A% p$ |. Z5 X9 I/ P2 {; o3 e0 J5 c3 w( Z! H( x5 T; \
(2)合规性问题
2 U( }, J$ l0 b# J, Q/ W) Q- E6 `3 b& g( T: u1 \/ Z6 E& l
日趋严格的法律法规要求,目前没有明确的责任界定;
- ?# p; A8 v0 Y) r) s! i  C/ x0 B: Z
" H! L0 l9 a; ?! }) Y4 q(3)经济问题) L) g/ h5 B. Z+ h6 [5 \# k  \- o

0 ?8 _+ x6 e. @; n土壤和地下水污染治理所需的巨额费用;
. [7 ?7 W9 [+ p$ l  B" X, K& b
2 p, e5 q6 ?! V+ }4 ~(4)企业责任4 y$ |2 m4 S+ y" t2 _
: Z- W5 n- I; P/ r- v4 ~* p
土壤地下水污染可能通过地下水对周边造成影响。
8 ^! l- A+ [3 h4 D8 U
  l$ G1 N1 x4 u' P3 S6 H0 k, k……2 @7 q  ^  K0 `% P3 m. X$ H
- g- Z! O$ I; ], c/ P5 i4 h
当前土壤地下水污染管理面临的问题& h( n1 j$ z9 X" h" W$ [5 U
污染现状不明; g1 `/ ]1 a4 D! ]& O7 O- I
3 N8 S9 }+ s9 e6 _4 m+ ~) M
由于场地历史时间长,很多历史遗留问题难以摸清;
; ^+ j, F$ `2 |9 }/ N& h+ N" [8 V, i6 \! p' p) t* {
周边企业污染类型与大港石化污染特征相近,难以进行责任区分;
" b3 S% T% Q% w- ]$ u6 q& L. c0 x, t' z2 f# x
不同污染区域的风险不明;  B# \4 b" V( L% d9 j1 M
) ~3 p7 c8 V$ ~' z! ?$ X
不同污染区域没有分级排列。
! _1 d( `' j/ r2 `7 N0 V/ ]9 L
: o  ?# D% u1 A1 ^目前土壤地下水尚未列入环境管理体系中1 Q/ C5 ~( f* a% I. e9 S: ?+ W
9 a6 w0 W6 {) G- i/ |
监测体系
) L4 Q6 r! b+ U. ?2 y8 E. p! c! e% r( Z( e
评级体系9 ^6 M4 q% |5 b: a

; u$ g  k8 y$ K/ t修复决策体系+ S$ f5 e1 U* G7 j
) y' h2 v! G/ E; r0 i# j6 p
短期建议
1 g3 Y* V; V0 m2 Z9 k. B  x/ ~* y" b5 K* S0 F8 s. }8 y
摸清场地污染现状,建立场地概念模型,评估场地风险,划分不同的风险区域;
; D' h7 n2 u; |% o# \; _. c# [# Y) z& F4 ~0 p
长期建议
. ?# x4 ^5 m5 I8 z, F, n5 k8 W' Q1 ^0 `
建立完善的场地污染管理体系,包括监测体系、风险评估体系、修复决策体系等。
. d4 @5 H# N2 b2 J* |+ {1 H) L8 \! T' _/ C6 \6 y9 N' ~
环保之家.JPG 8 I4 t% _" z5 i& P3 @* ?
" t1 G& Q# z/ q" E/ W4 D

  X9 q/ b- E6 e+ j( Y; i5 D4 \  M 环保之家1.JPG
6 A  |- J  S7 G: A" H+ M( n! X5 r
/ x% n# I  U5 o0 k
' b- h% `7 ?2 ]0 @" }调查方法
7 a* G+ y. K* e  H$ v2 @, k4 P- |
* o. g0 B  R1 p/ J) R( e被动式土壤气体采样
( B4 }7 l8 l% Y4 `/ h/ q" Y3 N0 v# J  m$ e8 t' T" f
地球物理方法* I4 J2 |, Y7 r
6 s9 _( n- N7 b6 F
快速土壤与地下水分析工具+ M/ J  \0 H! E2 X- W+ H& T
; l- y; P- D+ v
土孔钻取及样品采集
9 K2 b# j1 y+ S8 s- Y5 m0 v
, r2 }* h$ C8 b& T. F: q薄膜界面检测调查技术
9 j- K7 a/ x4 s; D7 ~  r2 n2 ^' n5 h+ y; u  {5 J
……6 N  k0 y, G# E# ~( X
$ w5 q1 W" g. l, x
石油炼化企业修复策略
* v, m9 d* u: j( o/ e' @9 M1 P3 ^; {3 R  ~! L7 O& D! ~; b/ o

) {: n! {& a; |: o7 l: \4 E! K对应策略& k( N+ d1 L& O1 b* R) E9 V

$ v' v: o( Q. z4 O: g(1)法律法规或政策目前没有强制性的时间要求, z+ l/ V7 P" N8 n& b: O  g
! x0 K; A' S" z! b4 t& d3 a' t
长时间、低成本的修复策略
$ [: k" }& p4 p. v% w
9 M7 N  \7 J1 Z: N7 s  @' X) {(2)很多场地目前为在运行场地( z. E; }! p, ]  i2 i
# u, N! g3 {. k$ x% a
原位修复方案为主
4 s: _$ U% J' Z* Y6 c! W  @: V, r# r9 z
+ H! M$ m' `& d& ]% `(3)污染物单一,污染特点明显7 p  w; N# l1 q; Q- j0 `

) H$ M, U" N0 |# n7 M" j$ I1 ?技术通用型强- T/ w* [6 |0 J1 z) p
" Y8 X9 {' Q- o2 {$ F4 y/ o
(4)不同污染场地水文地质条件多变
0 ?2 N) K- N# `  w- T
3 j( K" J$ m9 t' i: p4 D根据具体场地条件选择不同的技术搭配
! l( i# `! h' R* V( q- K
- ~5 p# @* j: h* l修复策略
5 @: _) @: F- }! M: x% L, x3 z- ^& q7 i6 T4 K% U0 J
(1)污染阻控
9 N$ x- r% s& F8 Z% k! Q! |( M' ?, R' m4 X
渗透性反应墙 OR 好氧原位反应带+生物降解
5 L- c8 Z8 ^; w; D. J- b" G) X5 c$ O5 c# Q2 J4 e5 l( \4 |  E
土壤气体的阻隔控制
. Z. C1 Z5 W0 b1 `# e: A: C/ \4 {7 E9 q* O5 X6 ~& X
(2)重污染区域修复
2 q$ D* _+ @$ Z8 F% Z+ j8 s
3 k( I- l) l9 |: q2 r9 k6 xLNAPL回收+SVE+强化生物降解' v' y2 v) @( B1 R' q2 q

! b2 D# C' g8 m2 i(3)污染羽区域
/ u# ]' ^+ M* ~
5 `1 A: g3 J. v, JSVE+强化生物降解+自然衰减" O* z6 @/ j& m+ a# B% Z+ U
' r3 W  ?, d; n4 A% A3 a: p; f* U
渗透性反应墙技术. r- ^( A1 \( Z; }+ _9 ]; z
6 L8 A0 A+ P7 V
环保之家2.JPG 6 P+ Z9 U/ h/ C1 q$ K/ o% O

: K/ u2 I( i: I0 [9 u6 Q& D, M3 X! u' h
环保之家3.JPG 5 l% S. \& Z7 H; t& C
! V& M' i2 H: e; C  m9 T7 [0 R5 B5 _

! }% Q* Q' w; K* l& T7 B; N) r原位好氧反应带
) X# K8 |( B% h
1 k7 e. w( f) T" O3 u9 h+ u 环保之家4.JPG 5 w$ P4 `* y* t3 F
; ?2 \" S: d" V$ J5 a* [
# e: i4 d" c3 S- P; P
环保之家5.JPG 7 T9 a6 l# I6 e, ^5 x, a7 p& b

" o- h- c/ b# b- R
7 a( _: z9 I; P( D* [9 e7 K& W蒸汽入侵防护技术8 [( y; I+ q) Q( D

. U  A0 C. j$ a 环保之家6.JPG
+ x& A  a; y9 N! L
, l" D' n4 u' k% |9 n 环保之家7.JPG
6 Y4 @9 K" _; i: B. s9 k6 s9 h5 p' j2 @
! [# @* ^% U0 M! x. a
环保之家8.JPG   ]; }8 @3 T+ G) ~
. Z( n) @( o  ]8 S6 ]

8 G4 |4 b; G5 ?/ o+ `
8 D& w1 X& a. K% ^; q气相抽提技术
1 ^2 R( e% C$ K 环保之家9.JPG
+ C6 B6 [9 {6 K/ r5 @! G
7 ^: D. {% W. a5 B- f, M6 R
. H$ f  _* p" xLNAPL回收技术+ v, T2 k0 V$ r% X8 }. X( r, i9 J" n
环保之家.JPG ( ^! A% T2 e+ |, @" ]4 ?( m3 k

  |4 {" U  o9 ~: |, K" T" z, {' e0 S; S9 Z; K0 G- e7 \2 A9 d
化学氧化技术
% \( Q1 N8 P3 j/ m1 j' b* _
. M/ Q8 v) p. t3 r/ n) E
* n, }) l& u/ @2 q4 b7 J 环保之家1.JPG 3 U" D+ \! j' K/ v, U6 m
. x( o7 |4 Z8 G" k: _0 D8 d/ z  M

0 S  T6 N; l9 Z+ G% R, ^1 Q 环保之家2.JPG 4 l$ z( U8 C& c/ @' e
5 _9 d! A5 `2 ^- ?# E: @. l; O: i
- P+ U% N6 a* ?8 b, B
强化生物降解
/ A. e4 F# U$ d8 @
2 Z+ {; Z2 X+ P4 I7 Z 环保之家3.JPG & S- m, _& j. G3 U
* h7 ^6 r9 n3 g% {2 ^: T; n

; M5 e9 D8 x* J( [( M4 L  Y自然衰减技术
. t% d% ^; Q; v% y6 x- u
! F3 @/ e6 Y, ?3 K( U! o 环保之家4.JPG
0 N( D* D" ]' B4 U% i0 X; R; B! `- F4 G2 a, M& h
& b! e4 i" d# z2 F
环保之家5.JPG   S/ `! u7 I: T- t3 K& R! E

3 @. K% ~$ e; @0 W; B5 }! D5 a, z- l9 L/ ]0 f
# G1 V$ W0 m6 K/ S  ?6 q6 T0 k3 Q

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