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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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约35分1秒
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。
  Z2 y! H; c/ m$ ]# f
& z7 O4 u5 K% ?! R1 \, }# I) M  p  w! d: P
(一)石油炼化企业污染特点5 o7 G. L0 x& i% v7 ?: U. R
. x" L' D0 S4 N
关键词
$ C- z- o$ N) v1 d  l3 a
- ^) U* f7 E: q5 h甲基叔丁基醚(MTBE)/ s' ~8 s2 S7 @2 [, M4 `- u

4 k6 W: {. j' n0 D7 p+ Q& c苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)
7 [5 s. v6 p+ M) e# `( ?  Q$ R4 y8 t' ~
$ X' @- Z( {, K8 b' R总石油烃(TPH). v% E2 N( @; R8 N
1 O# w6 }1 }- }
叔丁醇(TBA)
* ^8 o) S/ G8 Q4 b5 v* c
0 L8 R+ \% Y( J" O3 w* J轻质非水相(LNAPL)
6 [- o( L& |6 L" Y& V( ~
3 ]  f2 a' g. O1 F蒸汽入侵(VP); q' K( J2 r* V! K3 Z' E

: ~& D9 N% ^9 K' u7 d$ i9 {! L生物降解(Biodegradation)% @8 |8 t9 c; Q7 ~' ~' p% |5 m

/ ^; Z. n& e; x4 {- J" e. x4 N5 |污染来源主要有罐区、生产装置区和污水处理装置区。
3 O3 ]8 [; w( y8 L5 G  L" a. b: P+ q
% M2 N) r1 @: H" D! N+ a& R(1)罐区* Q, m6 ]* v: p) |

' r3 h$ k* U6 k! [8 W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;, J# g* S! u; x- ^) f9 m5 Q4 G( T
+ E3 d; n/ g3 [5 g! B2 p; |
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。/ M8 j. d4 Y4 s* ]$ Z
0 l: o% ^. m) C8 Y. H
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。* T; A6 K/ ?9 m% i9 y2 F

1 `$ Z2 W5 S+ G( \) s. G(2)生产装置区! }1 }0 _# y# F; Y( o" v4 J1 {

8 K3 n/ B! J. W% ?, Y( n- V- v跑冒滴漏;) g3 N: t3 `- D$ N

7 a! K) G. S# \% r9 l6 W# }8 `设备检修等工况条件时含油污水等的直接遗撒泄漏;+ R. \. Q) C3 X, P4 u
' f* i" b5 T/ _9 K" @5 Z
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。
% }1 {- o. u) s3 p( @2 t* P+ C! U3 Z
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。
; W9 I) X7 F8 w
6 b$ M  O9 [$ {  b' y1 S(3)污水处理装置区3 s2 O4 ]) b& W$ ?% `2 m
3 Z6 I" E; v/ Z  Q
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。
# Y& n8 q  `1 `1 _, F; v0 \. F4 {3 e/ ^; c4 T; p
渣油罐区是特别需要注意的区域。0 K( Z0 T+ ]% z7 i, f* I
: v0 g# i! E  Z
污染特点
2 G, _$ k$ F# L8 Z# t
# r2 x( D5 F% x/ w(1)污染较为普遍,以重点区域为主
: H/ `- x+ j% h" d3 c7 i: g
' Q1 q( a1 S# L& L% |6 j0 f' n(2)污染以地下水为主
9 z) g, o& N: J- O4 j0 u1 ?8 Y5 q* x; Q  v8 S
(3)污染物迁移性强
$ r# L; `0 K* [: J' \! k) g' z9 c$ M0 H8 z) ~! ]5 n' \
(4)污染物可生化性强
- W9 }6 f  N* Z0 H0 o/ ~3 r) a5 ^+ U' h& ]7 e
(5)受地质条件影响大1 Z$ N. v, e8 w) S6 D( u9 `7 i
- z4 a  J) P0 Z8 a* e
(二)法律法规及发展趋势5 |2 a% B% W8 a( @( N0 m+ q$ V" e6 E
1 W3 r9 ^2 U& M8 K1 ?
2020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。. x9 g- o+ U7 h% s) `& _- ~

5 _( \% D$ j; O' C% W5 z- r* k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。
8 c* V7 A! K$ i; ?7 u
" C* d3 q( o( Z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。
6 t4 U% {1 \2 G1 i3 g& r6 o$ n9 W
0 z" E+ S* U0 L8 X$ i; f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。- a: }7 R& b2 p! p1 {
) N  S0 p* u, t# A4 z- o
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。
. W; J/ d4 r2 c) ^
( c$ n9 i9 R7 V0 V$ t  [" X(三)石油炼化企业调查技术
, u6 j8 E- \( H% y* P
- g* Y% H1 [0 B) i石化企业土壤地下水污染主要来源$ `3 ?7 {  U7 E! @6 [: Q; Q% ]; @! ~

- q; p2 Q: N6 }7 I(1)当前的潜在污染源- L4 S* n' @1 y9 v; ^& @! `" B9 E

" `" Q/ m7 I# P5 }( X3 r跑、冒、滴、漏
: ~) U: x9 v7 b6 C: V' d( _" }; w# o4 s
地下管网泄漏7 D1 t# }$ i1 f; ^, k) u

( z. i2 k1 S" u4 B7 b+ t1 g( I3 j不均匀沉降
' w* _: n5 C8 W4 F* C/ r. [
6 S; u' P7 u: x/ [1 R! p* m1 R罐底渗漏1 @- W8 P2 s8 r/ z4 @3 V

# R2 H7 P) w( }; O5 e3 t0 n(2)历史上的潜在污染源
( z0 @' ~3 G/ z4 t4 n5 X. Y
. y! c, L* P! s( ^厂区内曾有钻井活动
% d! W5 P) e0 f" Q/ U( q; T2 O: k! Q* r; N; W) _& k& ?! w& n) n- W
装置拆除过程中地下设施未清理
1 ]" t; f; Q9 g' t' |: K# ?# v# F0 ^( X# Z
石化企业土壤地下水污染的风险8 f* P( I& T9 F- S
) Y; \. L! B* [; x1 l1 z) [! Q
(1)职工健康问题
/ k) q1 M2 L- V. C0 `
9 K' m  K) I0 X4 J* `6 K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;
7 s3 B$ a' J. w" i  m, i  a- i4 o0 c; V% ^+ R9 D
(2)合规性问题
7 U, T4 O9 c/ h4 B) c- L& E/ M9 K9 S2 H/ [4 l8 J- i, p
日趋严格的法律法规要求,目前没有明确的责任界定;! B2 o8 R. @. y: q9 A9 z; c3 [, @# }. e
8 m+ h: Q4 p( ?; W
(3)经济问题
; A' x) P* j% e+ e  n: J6 I: h
. l  \2 z5 l% w/ H% M土壤和地下水污染治理所需的巨额费用;
: K: O  P$ |+ a% F5 H
" F- I* _: w5 v4 Z, I$ v! h(4)企业责任
) u1 k+ Z5 {# p' C; E7 L/ b4 [" s# G# b9 d
土壤地下水污染可能通过地下水对周边造成影响。
$ D2 i2 P# H2 ^1 d0 b, B
( W" O# R: r4 M% e- }……* j6 y! u  B* W3 u# U/ n

- n/ K: L5 V% {% l4 U/ J4 R3 g/ u1 D当前土壤地下水污染管理面临的问题, `# H5 D" B& V" D& Y; ?# F
污染现状不明# V% O6 ^/ G& C. o, {! X2 y

- b$ i+ f* b8 W3 b$ W6 g1 H+ r由于场地历史时间长,很多历史遗留问题难以摸清;& U$ m, d% V9 p, X
4 f; v9 [+ K& N; X) i+ \
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;3 \4 X$ w) V% ?; U* n& l

  h5 _) ?7 o" I4 e3 ~* h1 G+ W5 K6 b不同污染区域的风险不明;6 D6 ^  m3 P0 Q9 J- q
( _5 Q0 P# l1 y1 ]5 b) v
不同污染区域没有分级排列。
, \& A3 m+ B4 y' X. I4 q# I$ g9 o& i: k; c" j# m
目前土壤地下水尚未列入环境管理体系中
9 D) J" G' [" @) W0 p4 @# x6 |1 I( ~) K% P( {0 I. ]
监测体系
% A0 f. d- o) M$ G- |
: u- ]9 G  i, ^; u* R  z评级体系( i$ H$ q. z% |/ `( D. }

* Y& U+ S2 Y$ `$ G修复决策体系. g3 m; X7 ]# A
* l, M9 w# }) x
短期建议6 T0 x- [! A8 N

+ t2 f' M8 z9 F& h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;
. Y6 }5 v1 Q+ W# f
! |6 m& `8 r# Z2 |长期建议
$ D. N& T- _6 E1 [7 E, S! V9 O' q
/ Y4 y! }: T" X' S7 m4 ^% Y3 k- ~, S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。' h  I7 I% b/ \( Z$ a8 }/ U
" \, i% Z+ s, |5 b, j8 k+ M/ T% G8 ]
环保之家.JPG
, ~, M# B# r9 p& M+ v9 o$ @: n& a2 ~! r3 C# l* }0 y
8 C- {, W5 v0 S  b  E
环保之家1.JPG
/ [) Y4 S/ h5 ?
9 S; d1 q1 g: ?7 _5 j
6 n" |1 M- r5 y* X* Y调查方法) ?; i: V' K2 p0 X" M
! c) X+ S# C/ N" p0 A
被动式土壤气体采样5 p  p0 d: [3 U- {  V/ f( `* Q: a
, c: K: b$ V% A  I* C
地球物理方法* q% w/ M4 V( }. }+ V7 U: @
! ?/ k( H0 B. z! l6 T* c( T
快速土壤与地下水分析工具
1 Y, q4 O/ f. U# A6 ~4 C% {- ]6 Y- |. }$ J' p# e
土孔钻取及样品采集: F- S' R( y9 c6 N7 I4 D2 F$ Y5 w" j

( _" y$ b# T; o) F4 T薄膜界面检测调查技术$ j* K& k& o) D( X6 c# h# a, m" z
7 t" [. }$ H( @
……
+ |. r* }2 y# `( C- c# U  T2 {: y5 m+ |/ [  x5 t
石油炼化企业修复策略
- q( u* c, S. }5 [$ A% `5 E, @* C( ^2 C' g" Y* S* Q

, `6 j+ O% ]7 t+ @2 j3 w9 I对应策略9 q8 ]( Q) M) T1 ?3 U' j4 k4 U
8 J; s+ ^4 m8 i* w" `
(1)法律法规或政策目前没有强制性的时间要求
5 i8 c2 o  V  e* Y  ?2 {. F" M  a. g% u" R8 y5 A! w& g4 \% A+ ^
长时间、低成本的修复策略
6 |; I. I1 g0 J) O% J( ?0 C
5 K, L5 _% a' R$ P7 g(2)很多场地目前为在运行场地' y" C$ E/ V9 U$ _9 }( M

/ V9 z2 f4 H+ x+ q& A& U原位修复方案为主
7 Q2 u; p0 J: ^* `
1 i! u5 H5 w* ]2 d(3)污染物单一,污染特点明显3 }% }7 }/ ~* ~  m" a1 _
2 k- C9 T) E/ t# a/ T
技术通用型强
8 p3 c# ~6 I; `
# }4 m: z1 r. f  ~(4)不同污染场地水文地质条件多变
7 l: B) d' X! `7 q/ K2 [( m5 p) z: R4 m6 r. z9 {6 C9 E) W
根据具体场地条件选择不同的技术搭配
  n( P$ E2 K( i, a( m8 j% k" U6 X' r' V
修复策略: u) G* f# d- J3 O/ D& S
: W1 D! J" H+ _
(1)污染阻控
$ x) {8 D9 }: R6 A& w! ]2 {
$ K, u' b; n- R3 O渗透性反应墙 OR 好氧原位反应带+生物降解
, d8 ]! D  l" @3 J: c" A. k
% _* V0 X4 j" z# a" a4 B土壤气体的阻隔控制
. }# y: k3 _6 @  b' w; G! w
& h& [. b0 l- Q9 A5 K. F  I(2)重污染区域修复; |  N. I: c7 S" @+ P% Z+ Y
  V+ ^; S9 B7 j
LNAPL回收+SVE+强化生物降解1 z  f" E6 @  y, [+ i& f

) G' Z7 y& z; i/ E- F(3)污染羽区域
" _" l3 U! `) G0 @. h% i* b3 c7 C8 F7 z1 L/ n6 ]! l
SVE+强化生物降解+自然衰减: H5 q; a7 A" F4 R
& j! m( K8 Y" {6 ~" Z
渗透性反应墙技术
/ T: J: P, g$ t( V* X  V) [9 e% h  N' @
环保之家2.JPG 1 M8 ]  u" I: P/ {( q- O- {

6 m9 ~* b, O! r: H/ T6 w! s" @4 }! F; r9 C; b0 s4 z/ n7 _
环保之家3.JPG ; ~6 z: |, l+ `/ K" h

  a% ]2 _3 ~+ \4 e+ \8 f
" C! e! ]! W( l原位好氧反应带" b: n5 ~, _7 W, r' h+ C: ]" Z
% ]' L) |, C' ]
环保之家4.JPG
7 E7 M) f2 m: D
) ]& F/ g3 O7 _8 y$ Q. T1 o' E. Q8 V! Q( _- G
环保之家5.JPG
) M* z3 o% y. }9 R; G4 X7 G; c7 A
, f& p0 _7 Y5 }
蒸汽入侵防护技术2 y2 M/ L1 M) V) |

; \7 V- N+ A( P9 u- X 环保之家6.JPG 0 `1 s" ?2 k" {$ x: x, c4 A6 m

5 @" C' q$ ~& [' F1 @; I 环保之家7.JPG
  K6 V5 Y* U% g" B/ \$ ^' j
, ?8 c2 w1 j  @( n
# \" I8 O4 e. J 环保之家8.JPG
5 n; h3 V) o( k5 b
' b0 e* l; T2 h7 `2 b) h9 e) C
" n4 l/ m, d6 I7 o7 g! A# p! C7 m3 `, u) @, ?( I
气相抽提技术
/ N4 @  @4 g6 E* O( c( _1 m9 F* F 环保之家9.JPG : k% t3 G( k" u( l+ H1 ~
8 U) ~" ]8 u7 n4 [+ |6 f& ^
6 K& S/ A9 L+ `9 d& A7 ?- \
LNAPL回收技术
1 ]5 U  D" J, w  C$ G 环保之家.JPG 0 S* I$ r0 g% q0 _2 N- \+ M% |
* _" v) b7 C0 ~- f" ~. d- p3 d

# L( L' o7 F' y8 v  W2 M; b化学氧化技术
1 U) h$ o" s$ o9 J% l( d9 d; o/ S, l! q6 a
- f, q6 W: b: e- i$ i
环保之家1.JPG
) \" X! q% x4 g# T5 {4 o1 S, O1 H) [, k6 \- i6 ?2 ~4 ?: x3 M

8 g3 X9 ^' g, o, h& J: w 环保之家2.JPG
7 G# |0 r" I& U2 y5 N$ h- h# o$ ]# t7 O

& W& U" T% Q- q" _& ]4 f. X& K强化生物降解; n2 y5 M* d# `0 C4 `7 p: k

' B5 R( j0 g: y' M1 i0 m2 J2 e0 X 环保之家3.JPG . c- b: i" J/ R7 \# ^. p

+ \+ d9 j; {3 [7 ^$ }
! k# j% {- w  X& v+ s% ]+ W自然衰减技术- x* m7 r6 C3 m$ T: Z' B

3 C6 f% P' m+ N 环保之家4.JPG
) I' D. v# {9 S* |5 L0 J7 a
2 ?! x9 v( w: n% I
) _/ R! e; N' h) }5 S 环保之家5.JPG 0 v8 r0 w/ g) s/ j5 l5 [

; o: _; v  L5 Q' R; W  [2 h8 g( a- l: k: u6 d, v- {0 R, ^' _
$ F# I* Q$ b  h+ V

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