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 r; r: L: F& v7 L
( h8 L; o6 `8 ~. k' t* l; |$ N

) j: S* ~+ W4 M- Y$ B(一)石油炼化企业污染特点
  {4 W1 P* k6 x  v
% ?  e5 z9 A! u5 k7 f4 F关键词
# t. z  @% R3 ^% z- K: _; n: w5 f8 H' p9 ]
甲基叔丁基醚(MTBE); H; W4 L# x% }) A3 c* d
: _# |& s2 R% N( i2 j
苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)) g+ [8 o1 Y' h% c7 i! b% r
; m3 V3 R7 R+ l  S' j
总石油烃(TPH)
* d6 U  t% {' Z. F" W& Q) A9 E! N7 Q6 \% J8 F
叔丁醇(TBA)
7 E0 `/ g) `1 o1 r6 \
" L8 u4 R! ?/ i7 O! U3 I轻质非水相(LNAPL)
0 S1 p4 n% U! \
6 w4 O  l7 J! D0 Y蒸汽入侵(VP)
2 u) f, F0 J* C' b$ @: O1 K5 S
* b0 z, t5 L; u3 V/ \生物降解(Biodegradation)
) K* t2 x' j% ]* d& `2 Y3 Y
4 Q' v4 S1 ~6 Y) F& o污染来源主要有罐区、生产装置区和污水处理装置区。4 Y4 Z7 u, W  Y- h
" H1 j0 `5 G6 e& E" m* y
(1)罐区
3 _1 ?% I$ g; }
, t! C, r4 T( t: U! {) g: [  _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;6 x" \6 d+ _( P  a. @1 h

7 a$ N2 \& z3 D2 ~, A" z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。% ^) j4 ^) I, \9 B+ a% r
" H+ ^' n+ t& Q+ U3 _
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。
$ P' @- U! c+ U- a6 O0 l& i
  J6 E$ _' A5 i6 W, r(2)生产装置区
. \9 Q! B; _4 t, N/ N- T
, G2 P- P" w- C1 X- B: q, E跑冒滴漏;
: ?: o8 i6 |$ |; I7 }/ ~- \3 g/ o# I+ ?
设备检修等工况条件时含油污水等的直接遗撒泄漏;
3 U4 ?2 I# B+ x: g) `! w  R
0 a  V" M% \( w# a3 }0 s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。9 }& d4 H, h$ e; L

, E! e0 \( H& a* c7 b, I6 r. r4 ~' t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。3 l5 q7 Q" r7 O$ U! J, ]0 I& e

8 a( H3 m/ v0 R! `(3)污水处理装置区
6 p# p+ e/ T( |
$ m0 e; v& n6 h/ c6 P2 s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。
7 W) F& I8 o# Y+ L  h( f* o3 E8 _1 {, H% J
渣油罐区是特别需要注意的区域。' m- Z1 {" E$ X9 _, L0 h9 s+ B2 n
5 z0 p2 i* a" Y3 q" U! ]
污染特点
) l: g$ c# i' ^  J8 A, i& {6 r; B7 E0 w
(1)污染较为普遍,以重点区域为主
: g4 D& j: \, {. \# V  ^- ~2 n+ }4 C8 U0 Y
(2)污染以地下水为主
& A( L- F; i% y8 C' T6 D& R- c3 C4 N. c+ e2 l
(3)污染物迁移性强" |+ i5 ?3 l8 s/ @" W8 {/ t! P$ W
& f  \9 z% p( h5 F7 q2 P' G7 p
(4)污染物可生化性强6 e" b4 V; o) j* p" B0 U. q

3 {" q3 j3 C7 w(5)受地质条件影响大+ _0 M& R8 E4 k3 }

5 A- C# g2 P, b/ b; z& Q7 j' H. `- P7 k(二)法律法规及发展趋势
7 }' N% m! N; X( q& _$ Y! C2 E9 n- s2 B% N' o8 `
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。! r" m# l2 N( \2 m

- O/ j! ], w. I* `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。& X3 x% U7 X) q' @4 p
% F8 A! u4 Y1 C# T
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 Z; T3 Z$ B" `6 s- w+ h

% h! [% [/ R. A2 A. V7 S2 Y8 ]- H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。
( [$ {! v. L% H- _3 Z/ R/ l+ W1 D% i, b: x4 e& p$ ]8 h
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。
5 v" D. H+ W0 g! u" Q; N& ]! D  e$ G: Z* {' C  z
(三)石油炼化企业调查技术
7 T0 t6 v/ B- h! H4 z0 y, k/ e9 Z& H" V; {" n  i
石化企业土壤地下水污染主要来源+ h4 @. E! p; d( b+ F- n

8 B: C1 D, Z: {5 S3 Q: n(1)当前的潜在污染源7 A% G# `% d# P1 W% S! _$ u: n

. A: h3 E  T9 G/ h跑、冒、滴、漏
4 O& S* \- O: J$ W3 b: D, {( U/ e" S! Z1 q- _
地下管网泄漏
' P9 o% i: U0 @7 U
1 I2 v$ C: s4 H2 v! W$ T$ a不均匀沉降$ j6 \5 C- a  G4 |' b
: D! u0 c& Q* E0 ^  q) s  B1 G
罐底渗漏
: P+ d: U( D: }" J5 {0 G8 A# M. w' T' ~9 R
(2)历史上的潜在污染源
1 g, p) R$ \. f5 d4 D
8 Q4 c7 `9 r. V8 S) C; G! o( r9 z: d" T厂区内曾有钻井活动+ X& o  Q" d# ^7 Y& K% u

: f, ?  F: ^1 t0 s装置拆除过程中地下设施未清理& z, a" W& x* c1 ^! Y

$ ~' x' B: |4 w6 L* H3 Z石化企业土壤地下水污染的风险
3 q+ z, L/ Q  c, \; o4 D) e+ o: E6 y  q( z) Q  {( ?
(1)职工健康问题
( y7 p5 z9 o/ B5 ]; y2 _( V$ v/ Q  h3 w/ V$ a& }
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;0 p9 D8 c. ~; V- B1 f0 e& z

0 _# w! K) t1 ?7 S2 D6 d(2)合规性问题
) O) b* S, G+ P- ~2 M4 p) _0 W  @; F7 \2 M7 U9 h
日趋严格的法律法规要求,目前没有明确的责任界定;
' r/ L3 s6 e' I/ I& u, T0 d3 Z; c4 @  e0 {$ n
(3)经济问题
7 r: Z' |( ]9 D- \' {1 u1 ?
/ h4 m9 L  V8 \, ~- R土壤和地下水污染治理所需的巨额费用;
' y2 M( x% n: p8 |8 B" U2 y0 m
$ d8 K# C2 g3 s4 u* E; W(4)企业责任4 c, h1 L% Z9 N  E5 x
- f# L. ?% s8 D* s7 @0 y
土壤地下水污染可能通过地下水对周边造成影响。
+ g9 }0 d2 h! F$ X
! p/ C  g! O" F0 C3 L……
+ t+ ^8 u+ y/ h! o- A3 x) q! U( _; X2 X8 w1 @8 F0 ?  `; E5 Y
当前土壤地下水污染管理面临的问题, }$ G* q' i7 k+ [* O% e4 J( R
污染现状不明& Z, W* K' W0 R! S9 L  R
( G6 v- d8 i/ i: p! V+ {. v
由于场地历史时间长,很多历史遗留问题难以摸清;, n% d% b! C! s; N# k+ p
$ j1 G: G% z0 x# U8 K, _7 z0 J
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;" @: F* K; s3 |$ A, ~: `! N6 t! H

, d; h2 G  a1 J* Y7 V不同污染区域的风险不明;' D: w6 W( o  @$ ]
" T( e8 j0 d7 E
不同污染区域没有分级排列。( ^, W4 Q$ g  u, ]# J* W, a6 C; m
4 m, s/ a+ v, ^8 H6 @' s1 b
目前土壤地下水尚未列入环境管理体系中2 f* R1 q. d8 X7 y/ S0 N6 h! p
" c& V$ r( T9 B
监测体系
( x8 L3 O; v/ \
% O, D6 Z# Z; z# U7 A- p' q2 _+ n评级体系6 ]" o% ?# Q  i
8 N$ Y5 B. N3 r0 i6 X1 l
修复决策体系9 {5 W2 o# G- z! e, Q  S0 l2 T# ?% x

4 k; i4 v0 m/ l' s' N& f( o短期建议- q  y" A8 ]4 J# y. A5 a3 s

, e- o! M& H$ r' N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;
  I' i# L5 `1 }* n2 [; Y, \
& b% V0 |8 s, D长期建议; R4 v; I) I+ ^; q! q& ~+ f, u

8 D9 b' P  o6 Q6 R% l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。
7 O& y& C' {3 T! j+ E1 F2 {. `7 j5 _
环保之家.JPG - F. t9 I3 X) X$ C) g" T; G! D

5 N; X$ [! Z0 Q& N/ |2 i
" M# S8 o( z2 U/ ~+ m3 N 环保之家1.JPG
( D& _- C' X( b1 w3 d8 |9 }$ I; _; r0 U: S1 [. \; R, z

# A9 M/ f  t- |7 X4 t2 e# W调查方法
% T( f3 z  q, B2 O; ^
. C; n  D+ ?3 I+ k; j被动式土壤气体采样$ k! G* G8 y+ D5 _! d2 d& c- N; k" W
$ K& N! h0 W5 v, I
地球物理方法
* ]1 w" ~. k, f3 T- ]" k* R3 @( }2 s7 `! m* \. x& W
快速土壤与地下水分析工具
8 b& g+ e! V: ?) A, J4 ~5 j+ J+ U8 w% S3 r# T- p
土孔钻取及样品采集9 @0 Z0 Q! L" v0 ?/ V2 {, i# Z: n8 s

# g; r2 N/ v4 F* A8 W' }  k- A2 O薄膜界面检测调查技术. S7 a0 o8 y# x2 H! ?: G8 Z

1 ?1 b/ [; K: H) T" z/ o. D5 I9 u……6 W: `- _: R! G& _# W3 ?% O

* I! F; a) l) r5 I/ y石油炼化企业修复策略8 }' q3 f- @! U- N& q# f1 w1 M# P

, Q$ [+ M+ U' N& }' }% {* F. j5 d* o& S8 r
对应策略
# i$ B8 }3 H4 Y5 E' J0 b, j& ?' _; [2 K% |
(1)法律法规或政策目前没有强制性的时间要求7 j: Z/ R4 l( ^7 q8 i7 ~( ^

+ {3 i7 o9 o7 `2 N& L" z, q0 I, V长时间、低成本的修复策略  h( s1 J7 S- C; c, M. j

9 C0 `* [+ I4 k! K6 L, B(2)很多场地目前为在运行场地0 t8 f& v) Y. X& K- d/ ?

9 o  Q$ u8 b- [. j原位修复方案为主
* e) q; V1 V" x- i7 {" j; l/ B/ t
) v% Z/ O- P+ M. T) Y  U& @2 V(3)污染物单一,污染特点明显
' r: O. v1 Q* A5 b7 P
, L; J$ L8 F# s* C技术通用型强3 b! D$ {6 l  ^; ~/ Y0 L- F
6 n* _* D) t+ X: ~
(4)不同污染场地水文地质条件多变
, t# e5 {- z! Z4 V' e# k% G8 h1 B! ~" o  x2 H5 X
根据具体场地条件选择不同的技术搭配2 ~& h7 ~- [: h5 ~, \2 F7 t

, j- U' w, y$ S& W3 Q: b修复策略( b3 r+ k& Y7 W4 I+ r$ N* x) d
, s! e/ f9 ]# t9 v
(1)污染阻控* p7 k9 B1 f; `

  l4 Z$ a: F0 d2 |* L; h0 |渗透性反应墙 OR 好氧原位反应带+生物降解
! b' @, M6 {9 C5 `! ~  Z
: c2 t: y) }4 I" H  B7 _土壤气体的阻隔控制
# i4 I" U. y+ P; e
+ A$ W' `: d( Z, \(2)重污染区域修复1 P1 S9 Y0 j; q9 a9 F. A

7 N% m6 t; |0 _, zLNAPL回收+SVE+强化生物降解$ N0 ]) }1 i7 v! G0 l! S; A; r5 S$ J6 C

- s' S6 p: p. n' e; K$ D(3)污染羽区域" {. a* }0 b& a

* {; v; s$ a. }1 ASVE+强化生物降解+自然衰减
8 b, `; t! g& |) n( s5 N! S# _4 U' k2 s/ X( t% y
渗透性反应墙技术6 K8 N# U% L7 G5 T/ u

2 d: a* y3 e4 W/ `, l! P1 E: v 环保之家2.JPG 8 `1 h$ U* x/ s& C/ b" [0 T* Q$ m
7 u  I1 J8 E0 p  \
4 f: b5 R, U+ E( C
环保之家3.JPG 0 _8 Y; {& A; L) [: i
3 b+ a/ F5 k' ?
9 [" Y3 q$ f. V6 w% a. i9 K& m
原位好氧反应带
) l, B/ l6 Y- D, V! f8 F! z0 u/ l' x4 a8 u+ d4 O: s0 D5 }' H
环保之家4.JPG
6 N$ v" n; u/ H: c2 I% l3 V7 [; P( T' u# v

. ^5 z7 i6 {* C, _1 Q5 v7 ?" j 环保之家5.JPG
, v7 x( h4 M9 h9 r5 J9 z1 n. K% p  H9 l# F# i7 s9 E# @
9 P6 X8 ?4 f9 Y3 M/ o# I
蒸汽入侵防护技术
- h' X/ i9 {6 j3 j
3 V* w; M2 q- |+ x7 @ 环保之家6.JPG ! T5 E" H, A+ i2 @# B' M% `8 X- v! c
1 Q, i* I8 v0 ?$ x# S! a
环保之家7.JPG ) e" t; J. v. U* X" |
0 x. Y* }8 M+ o$ E

9 S4 {  F7 f: G# x8 b& d& _% K" y 环保之家8.JPG ( F! e9 R. D# d: R% P! D. G
5 ^) j3 f3 Y- m5 ]& K( m

) j- {- N- Q$ F9 M& U
  w$ C0 n" w4 J  b气相抽提技术
* J  K6 n$ N; {  ~7 ]; b3 \( H 环保之家9.JPG
+ O# P( Q4 m2 O( r! ^" W5 ~* ~# @0 d* a
% ]# }7 i2 ~9 _
LNAPL回收技术
' J# ~/ Q& P, d  |! a! a$ q1 Q 环保之家.JPG
$ @) T8 g0 s3 _- l5 K' j, ^- y# X2 G9 M5 X5 b- f

1 n7 d4 h$ n/ w0 @  n. C9 c化学氧化技术- c! ~1 S4 X& j( ^, j9 P* P3 a5 `

2 u% S" k5 `) |% X
3 n/ Y; u! O( j3 M# L! D 环保之家1.JPG % M9 u7 m3 R' I5 {- ~
5 Z- I4 E) {; _& G

2 p% l0 P9 H% r3 I2 O5 u 环保之家2.JPG 7 M0 w2 r0 B5 m0 J1 |* ?/ P/ d
5 X# j  Y, @2 Y' c+ ^$ z

  D) R6 @) C3 k* j: J7 G; Y  Q- k强化生物降解
! _7 F% C# z! j6 }8 c2 H) K7 v8 |. ]7 x; W; D- X, v5 s
环保之家3.JPG
; [: b7 R) O: N+ \$ V
% \' ~. u1 L7 a; j8 [! B9 n1 K( B2 K  ?5 s
自然衰减技术
+ c2 d) }" F: Z7 H5 w3 C3 z# k9 H2 M% f- i( w# a) [, I
环保之家4.JPG
/ P5 Y3 P( k  W7 }
  C: b- B7 l* O) \: `4 S7 u
0 \1 t6 I& }; ~ 环保之家5.JPG * G" n) u: o% I. U3 @; H7 O7 F

8 @$ j( B( I, K" u2 f
# o! P$ ^& ^6 Y" Q$ h) R% |
+ r: Y% c  e4 c* G; D( C$ t

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