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。$ a: b% C& `+ U0 ?& W
8 H( G. T& U1 e, F/ e9 ^( ?

& u, I& |  u+ U8 ]0 s(一)石油炼化企业污染特点* z6 _5 @  B( |. q
8 J- y  P8 ]! X( v2 i
关键词
" s6 K* j" W/ W7 b5 a: u8 z7 V, m) o8 v: T6 _- q2 n  [$ `& U
甲基叔丁基醚(MTBE)" F2 A! n7 H7 D% ]3 D
$ T% d+ D0 [) O+ l' b- o" o4 q$ O. z
苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)( y) h0 I0 H3 S0 N

3 B0 q  {! s2 i7 _+ R总石油烃(TPH)
6 x  S3 \% P4 g  R7 B4 i* Y& E/ L1 v; o9 ]' e4 Q
叔丁醇(TBA)
- K8 W7 q1 m0 o) B# o/ i
  J( m$ V7 U) b( P1 m轻质非水相(LNAPL)" y" i+ |3 n& G+ H: B2 a1 C$ q* b8 r

% g* ~8 L# w/ C: U; P  \# E蒸汽入侵(VP)# P! p1 q* f/ W

+ l' Z% V8 X& A: ~生物降解(Biodegradation)
+ c9 ~1 z; H  N) d; _. G- t( _. u1 c' v/ C) ?6 h
污染来源主要有罐区、生产装置区和污水处理装置区。
& B$ r" q0 b9 M" g8 c* X* r$ K* }% u4 S
(1)罐区
. H$ p$ w3 Z# Z9 P+ [5 m  K* l% y1 c! U! `) C! R: k# B
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;' r) E8 w6 M0 E. A$ m$ l. L
/ B' n" w% d! i: G+ \: v% j
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。
8 x' u) I8 {$ h. h- r9 \3 E0 a1 B* I  o
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。
5 O" \1 O1 w& _3 \" x" Z) _+ d- j5 _  b. G% V2 v
(2)生产装置区# Y9 }) X4 h# [. r

) H( n0 p" n+ L7 A7 ~9 Q6 |3 ~跑冒滴漏;
4 u$ T) {" Z1 |. X
! y3 V+ n9 Y$ W9 ^5 H$ F设备检修等工况条件时含油污水等的直接遗撒泄漏;
' a( X' I. e: v8 v- e& v. ~' A' ]' Q: Y2 k& a
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。$ F$ Z: D/ }3 F# J+ i

# ^0 \0 o1 H  V. o. K5 i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。& |; m& \. a. {- r$ z1 E  T: B

4 O, j( {2 z3 ~1 @+ Y6 N% K(3)污水处理装置区
7 q' j6 ^7 E+ b" p/ k( l. m$ r9 p/ i+ 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, ?5 r+ z  X+ H% i# D9 B5 u( g/ W8 [/ w" q
渣油罐区是特别需要注意的区域。3 c0 D" s8 o0 g) p6 @
( p, [, G8 ^9 w8 B% a& H( ~
污染特点7 S- s* l4 a# W) X4 C

' ^2 i2 Y4 ^$ b4 M(1)污染较为普遍,以重点区域为主
, o% x- X$ m% N! n% I* u9 ~
1 J6 g, q0 C( K(2)污染以地下水为主) q9 f' x6 f# m4 ~
( U4 O3 s; G; U+ y& d
(3)污染物迁移性强8 e& V0 M4 z( U" m2 U+ c; o: K
# F' Z/ r, ?  U/ [8 b
(4)污染物可生化性强. I) v9 c1 l2 \. R" j1 n

2 R( w# _9 @9 z0 l(5)受地质条件影响大, `6 K3 Z/ A: K& ]7 f
0 \' [# b; c; ^- h
(二)法律法规及发展趋势
, \) Y/ U+ W) @, i7 M: S% D+ |2 q2 \3 p% P# c& \3 z! F: d
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。
  e2 U1 Q9 I  \7 \
1 I) y2 K/ g* a7 V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。9 }4 G' q* e0 w% Y: B1 y

$ ]8 a3 a! q1 E5 k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。9 d' S4 @  Q+ A% ~5 R- @1 V4 b4 A( e
( L/ \% @' i. c8 C7 n' s& o$ r
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。
, [; U) h+ ~% r* m5 k2 x- z5 K8 E2 `2 x' W3 x1 M! _
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。0 ~6 m8 P- N4 h- X& N* \$ _
4 i4 J. \4 W& I. u( w
(三)石油炼化企业调查技术
1 k1 j" i* M4 A  T6 g
! C2 X0 X) D: \石化企业土壤地下水污染主要来源
$ v& K4 Z9 y( e2 P$ O  I7 a# `4 }' q) _  ~
3 ?/ f0 R4 J6 v& T. v: V(1)当前的潜在污染源* S7 N" c7 Q$ C$ @. J

" X( s7 U% s. [+ c跑、冒、滴、漏
- Q' [, g5 p" y/ }& n/ r+ Z4 R8 H3 k! k3 P& p! h' X
地下管网泄漏
5 t  g+ h* W1 F$ R6 A, w1 M" n
) i5 N5 F* Y6 k+ ]  W. o+ n, `/ R$ z不均匀沉降
2 s) C" K; w( |0 r) N: O' D  {+ O2 n; M6 l" ^' E6 i
罐底渗漏
7 q( l( d2 B7 f- [1 T) B  Y" }+ H2 p" C4 g- r/ Q
(2)历史上的潜在污染源3 c" }( Q# w6 D8 s+ Z1 p% D

8 e: f; D2 H% ~* @厂区内曾有钻井活动2 Z) m5 i1 D% a8 V: m/ S

2 l6 V3 V6 t1 z; z0 g装置拆除过程中地下设施未清理2 a& r& i. v4 V+ p" s' H0 H! q3 _+ V' l
, }2 W$ }  ~& C7 X/ _" D- c9 Y: d
石化企业土壤地下水污染的风险0 ?7 x, U+ G$ A& T" }

: ~6 @( v) i9 H5 t$ e(1)职工健康问题& w7 w9 v7 p! u0 [" l

1 a$ R( }' _% J9 B8 P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;
! Q: \' W7 `/ t: e" {* M4 _$ }% |" W3 F: b9 Z
(2)合规性问题7 l4 x+ p2 l% r( k7 \& ^  |

8 V- [9 {  n1 h. N4 W  J0 X日趋严格的法律法规要求,目前没有明确的责任界定;
% {! m$ a* @! K9 l1 R$ W
; g4 J! g  U8 u7 D7 j$ |' i(3)经济问题7 z7 N$ E8 i) f, S: U  D1 l

. F' O& S/ ?( N4 V土壤和地下水污染治理所需的巨额费用;
2 e, r3 m7 H' [) ~" G, n$ h8 [# a# t7 c) c  d# N
(4)企业责任
% X) `4 N/ E# l8 r! ~8 f5 J# k4 b- W% M. o: \
土壤地下水污染可能通过地下水对周边造成影响。" k) S- D" \9 D. B4 G% U

$ R+ N; ?  G* T, k/ v2 i  j+ F……
4 i2 ]: }4 G, m+ N# N4 o' B; v7 q% u& O# T4 l8 I
当前土壤地下水污染管理面临的问题
% t/ e. R: p! E" k* T污染现状不明
0 Q+ s2 c8 e  F6 `7 k
1 S  Q+ S9 T  i2 K由于场地历史时间长,很多历史遗留问题难以摸清;3 u5 ?- k, v. G/ T/ t/ L

" D1 v' K% z* @2 F3 n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;+ P; a% q7 f( d7 V. T6 e: |0 I) W

3 G# H3 w/ Z7 i7 Q* w! V9 R不同污染区域的风险不明;% O# Z, C0 D' |2 n  M; \  v6 y

# @* J+ _" L7 g% d不同污染区域没有分级排列。
/ X2 B% U% q, F* s. ?
8 I. D% |6 o7 e  D. q! u/ \目前土壤地下水尚未列入环境管理体系中
. W; c' @# {- J7 R8 [* i# O1 j. s, m0 J& `2 I) X, m
监测体系$ ]: y+ i0 C1 f1 p4 a! [

2 S6 K8 y( ~4 m* x1 o, T* x评级体系$ A5 u- S8 u' @: N

7 r' y3 d% Q9 x% @% {! r) ?修复决策体系( ?# A+ M; x6 a9 x7 t

5 _- w. }. W/ w% z: @6 R* F$ P0 K% @- f短期建议
" S$ X& N  f  h* V7 O  O
1 d$ _" Z+ N7 o, u' k8 b/ e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;
4 W) c& E7 s; }; [, i4 r6 w% v" D6 _! P1 v5 P. a
长期建议
) I1 i. B8 \  t5 Q  D1 e6 U/ A' _9 p: k+ N0 I1 w' R  e1 T" v
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。
; \* D- l( }) \' D- m5 q5 V. Y  b8 b
环保之家.JPG
7 w4 `' i$ I6 J) l  ^- Z* S0 Y. |- |$ ?1 D9 e4 g' j2 I+ U

7 u% n* N9 N: ^7 R5 D4 o 环保之家1.JPG
2 N( N7 T0 v8 m/ Q6 p& j
. a- g8 ~+ _( o: s- t8 J, |! J3 W# U5 ^  T2 H
调查方法7 c# ]5 q& o2 Q# n# G
' ~/ X0 K/ a1 @6 A8 ]8 ?' ^
被动式土壤气体采样& p. o# x" C4 Z* o4 E( }/ K
/ r: L5 W6 ^8 ^. K
地球物理方法
4 U( V& F5 A8 m
! ]/ ?3 _+ ]4 x( X7 e快速土壤与地下水分析工具
, B; H# V" A- [# B; _* s( H, ^5 g5 i' ]4 l% k
土孔钻取及样品采集
7 c' F1 O- U, S* w. c4 `0 Z. J0 m, c2 V% q
薄膜界面检测调查技术2 P" f. c7 e5 U0 l: }& o
' u5 w4 ]' J' x9 J
……
7 S6 q- n* z0 |
0 c( p4 S- P! z2 B' n石油炼化企业修复策略. Q9 |' a" N- l/ e9 L

, ^. p+ N3 ^# u9 X9 }) Q" w6 D' c
对应策略
$ G7 i& |, v6 x  J/ A; m0 J$ A% y
(1)法律法规或政策目前没有强制性的时间要求
! o' m2 G$ V  u- M& ]/ M* X, B! i2 {- T6 D2 _- n& F
长时间、低成本的修复策略
( o& k$ a: ^9 x$ s8 D, [; h8 p# @/ X  i* z4 Q& E
(2)很多场地目前为在运行场地
  _/ z: G" y; Z0 X# z% G1 T1 z7 G
$ J# t4 A: C* s# i原位修复方案为主4 c* f0 y5 H# V6 Z" u' w" }

" j  Q2 {! R: C& n3 H3 `(3)污染物单一,污染特点明显
" V, D/ o- P2 E+ r4 w4 X6 H+ a
$ H8 a, k- d8 I6 D* ?! Q! X2 J( j" \技术通用型强
6 P5 s' m; K, i: s7 }
$ \6 ~6 E, \, k' ]' d+ t4 f; T4 I(4)不同污染场地水文地质条件多变
2 Z8 v+ q: Q; R" y, Q5 {
6 i9 F1 A: c8 w' r- K% N  a) T% }根据具体场地条件选择不同的技术搭配
$ B; r) k+ n' r0 ]( K" P" l" o( W4 a3 M0 s0 V: f7 w
修复策略; c8 \& M: j: @& y

& W( q6 \" _+ t(1)污染阻控
4 N5 K9 l! f7 @+ k, r( M" X
. V4 R$ k8 n- `6 s% G0 x渗透性反应墙 OR 好氧原位反应带+生物降解! l1 m3 b7 ]8 z- l. d9 ?! S

. d+ |, I2 D. _8 d# Y% a土壤气体的阻隔控制
4 N# ^# c) k. K2 ^6 d9 E
8 n; S7 S" m% p5 |9 V+ c(2)重污染区域修复
& l" a/ f. J1 D5 {
; P" M/ B$ y  Y8 g3 c) [/ x! SLNAPL回收+SVE+强化生物降解6 j9 x; Y" p2 {! a- `& o; r
5 E, x6 Y9 q2 J$ ?2 t$ u7 e+ j" r( b5 A
(3)污染羽区域2 \% w! Y* Y0 P: e6 O% T( s

7 v5 w& d, |7 |3 A2 w4 _3 B6 qSVE+强化生物降解+自然衰减" N: z! b1 e1 \$ o5 L2 a$ z& u' ~

' n( B) {5 c% B( h* N3 j4 P' m& b渗透性反应墙技术( _& ?6 q; N: y. i( F
7 F& `) X! {3 e& g
环保之家2.JPG 0 J1 q1 u) ^' O8 ]3 m3 X

) s! {% C" E3 ?; O! x8 L
2 t7 n$ e# I6 m2 M 环保之家3.JPG
4 J) [9 H, o% \7 c3 I! V7 O2 F6 _7 \0 u
$ o0 F8 N& a4 |/ ?" S  K
原位好氧反应带4 C+ L, C3 p, T
* U9 a8 A7 s8 k  G. E) g
环保之家4.JPG ! f3 A# Q4 y4 Y

* h6 a. a% w: X( L  |, \5 I; {( ^7 p6 C! O0 [* G9 U9 c
环保之家5.JPG
* E1 u7 W0 E  {1 |8 T: }7 n5 e; q; Q& v* ]

6 j, d- r( [0 b4 ]1 Z; ?+ v蒸汽入侵防护技术0 p+ z- l& I8 P
/ z/ Y8 U6 L( N! G% C3 Y
环保之家6.JPG
6 o- x2 @7 r$ t7 `2 g
0 Q9 a: a( `  B$ ], {& i 环保之家7.JPG
. X! W+ E; s  `% ?2 G, o" A: N
# e  D% y& }- O. _* i3 Z
8 S% j8 e+ E% V6 ^2 a 环保之家8.JPG ) y! D8 q& I; E; l

4 w5 Z6 R8 C/ s/ h
9 _' C7 n* m( B+ C2 c2 [$ v& f. E: B3 F  J
气相抽提技术; N* q' y6 o5 [) X# f4 U/ @
环保之家9.JPG 5 l: A' [: E1 V+ {/ N  L9 m

- `" @: a9 Y9 ^* u/ Y
9 N- l7 B* \2 `% ~# h) d# vLNAPL回收技术
4 ?  ], S4 m% `2 P4 o( @7 |) R3 n 环保之家.JPG
& e- h- v( P1 k! s) C/ Z& E- U* x. l2 z) S1 f( ~" r4 \/ p

9 `6 u% o8 I& K& y; c: B7 I- c! g5 q化学氧化技术
6 f3 Q9 `& d9 ~/ Z
! B3 g; A7 l/ o" Q; }) M* }- V3 }3 ^$ S- V
环保之家1.JPG % l) V8 F! }" l  [0 e$ b
3 R9 F) L8 ^: p+ C

! u/ Z6 o* M0 K  ^3 {$ {1 g6 n5 n 环保之家2.JPG
( n3 u$ h/ a( {, {" ~# H
/ w4 `4 u- l2 T: \' M* Y8 e7 t
) w" n0 o  e# w7 `强化生物降解% _8 s7 \8 w' L4 P* C2 ~

: P; Z6 {+ b- Y; E  h 环保之家3.JPG
4 g3 F: K7 t9 q2 o0 G8 O: k. [5 j8 I2 c* j5 D
- `$ a- l  o3 @
自然衰减技术
( ^6 a' R8 c! L# _( b) R" o, r7 c5 Q" b8 H0 e; P  P
环保之家4.JPG
9 B3 M' B2 R! a2 ]1 V  Z, k* `9 A) E3 U1 s$ Z

/ k+ ~0 R4 x0 p8 w2 R3 M 环保之家5.JPG
6 T7 F# v3 @& I
! u& }0 c6 g8 u5 E; c9 L5 u
) g2 m2 @/ S  M% s$ H5 v4 |! F  r; X1 E

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