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。
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+ O( c9 o9 e$ s; X# D9 ?9 v0 H/ i/ ~% R0 V' g" V
(一)石油炼化企业污染特点
; b  t) f6 O  z5 v2 x# n4 ]" H8 O$ X8 L7 S0 ]8 J' a
关键词
9 y8 c0 F+ b  r  J! R( ?# J- Y& F, ~! `# `2 t  }
甲基叔丁基醚(MTBE)* W1 d- U& |) j
( F/ q* c! G9 h  V8 g$ Z5 R
苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)1 J5 ^5 T& @8 k6 f3 h8 D

) a6 ], {* g0 E: K6 B: J总石油烃(TPH)
: n* ?4 @. P/ V4 p4 D  i7 g5 k" W% ?& t& d
叔丁醇(TBA)- Z$ e  u4 r8 L$ e* k7 `5 U

0 T! z; n4 h( h+ F6 u9 q/ Y7 R轻质非水相(LNAPL)5 o. b- w, U* f

% @) {5 x5 E# {1 L7 u' J3 b- a& t蒸汽入侵(VP)' F5 _1 P1 |, m

" c$ e% g. \% ^生物降解(Biodegradation)  p# O7 n0 D. m8 M. Q; J6 U

+ Y7 r7 Y" ?, }污染来源主要有罐区、生产装置区和污水处理装置区。
6 N( G( O8 ]) Q) ~7 Y6 Z
! K9 f0 O3 X" G8 y5 B( y2 Q6 X  s/ k(1)罐区, ~6 F. [4 v: X' ~! I3 p
) K6 [) n' x# J" u4 ]. d
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;
: s: |1 F' M4 \2 w" G* ]
7 n! W/ N% @% d/ P# Y! H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。; {0 P/ a( j1 X, H# q( ]

3 a0 `- i# K) O3 b6 V! D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 l8 u5 Z( m! I* P, G* |/ L
9 U6 N/ s3 e# b; x
(2)生产装置区
% _' X" G! ^: r" N3 B' T2 w% o* [
# {- T6 @; a5 t4 U' ?跑冒滴漏;
) q) o7 J& _: |1 m; z: I" H( z$ b9 f7 J- r0 o/ c2 {
设备检修等工况条件时含油污水等的直接遗撒泄漏;7 g# ^& K7 Q+ P! O1 J  F

* K$ X( ]# ^4 ]. d% {5 G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。* y$ ?: v* y/ _% b9 \! l

3 ^; \& N- L6 [3 f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。! ]5 G$ G2 [7 I! V1 a) p
" l3 D" V+ M2 a0 L- f2 h% W
(3)污水处理装置区
% M2 l  X1 {; b' h# Q, @! K/ J# z* Z% |9 U
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。
; y2 m4 D" ]! k( D
; [6 z+ Q7 [( l; n/ I8 O% x: x渣油罐区是特别需要注意的区域。
$ s" i) A0 a( x" X5 J( s
( N/ d; k5 q$ R. g4 F/ V) S污染特点
+ @5 a/ V1 \3 O4 h' P9 B/ |5 N% d; W- T. u4 Z; c
(1)污染较为普遍,以重点区域为主
+ a+ j% z0 W* z+ g
+ F; [* P" X! v# d  D2 m/ ?(2)污染以地下水为主  Z/ I8 S) X0 i9 Y4 g7 ~; e

& t/ q6 e" z* k' W/ z0 u1 m4 y(3)污染物迁移性强0 _5 Q' B! n1 S# v( T
8 K/ ]8 A& I; i* j0 A) {# b
(4)污染物可生化性强
* `9 b- I% k9 R4 r2 E
4 \, E0 C% S- Y- ?/ Z" m5 L' z(5)受地质条件影响大9 R7 O, r+ b; k/ e- w3 t" A3 r
) \( e0 z/ n7 z6 {- c
(二)法律法规及发展趋势5 X* W/ F) J4 `) E5 v" {1 B2 w  Z0 C

3 h/ J, i7 J1 K2020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。4 m; v4 v. H1 a2 `

3 l- Y' `6 j9 x0 W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。
' g0 B( Q& h' I* F" l+ I: D
6 M* O' u% j# C7 u5 k4 M; q: O' c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。( |" y2 z/ O& ?9 b) a. `. C+ l

4 K+ @! L1 h8 F) p0 Y1 @7 ?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。
# q3 i% y2 S0 `' y0 `
$ S; W" z) V  A) |2 R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。
7 w: F  ]$ F1 V7 P1 i9 C6 T2 b5 d
8 G6 H6 Q) q4 J4 H" K4 n(三)石油炼化企业调查技术- S6 L* s9 M' z' v
" }6 A7 H7 A! V" a9 L
石化企业土壤地下水污染主要来源
1 n/ J! r; Q. U( w1 b( [8 j+ L
! \/ ]( k% }- q2 u' M(1)当前的潜在污染源$ D( w+ }+ f2 f$ J2 }: ?5 y' C
  e; H' g' H! T; ~8 M, ~
跑、冒、滴、漏$ {2 P2 U9 I4 e! J9 T  J
- Z; g+ n) }6 I2 Y0 S
地下管网泄漏9 G% e" ]' _" b1 m7 n
% z) f' j  Q7 a4 g  C, a; d) s8 \
不均匀沉降, x& [1 m# ^" ^8 p' |
( {& \* n. g) O, s, S) z; R
罐底渗漏
; k; Z2 ~, t8 y1 G  X' v- a* I: }) v
(2)历史上的潜在污染源* g  R' O' F6 r# i  t) G

% B; ], |7 w/ o5 |, r7 s* G5 D厂区内曾有钻井活动
# z4 w% S. E0 D( W  X' R$ O1 {; K# I, U5 A( w
装置拆除过程中地下设施未清理
( J: U. ^$ F# `1 U# V) I4 N: i) G
; i! P/ t; L1 z( _; K! g" p石化企业土壤地下水污染的风险1 \" J4 l9 C6 p+ y
9 b  Y( Y' j# T( Z" F7 q' B& f
(1)职工健康问题" c8 |6 Y+ p8 B$ k0 d6 W2 b4 r8 k
6 f" M& J6 W/ H* f' I; Z6 G, 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;% o7 }4 g1 E; C% r
; U. s8 o: a( v" B, o
(2)合规性问题
4 l" M9 R; V( {& G
# {2 S3 Y8 w6 q7 J日趋严格的法律法规要求,目前没有明确的责任界定;0 b" m: C5 F! g8 u1 Y% j
2 f8 J! B5 o" T6 N- J" q2 z$ f
(3)经济问题  {( ^( |, Y, f* D

! M& c5 w( ~5 T$ R/ [土壤和地下水污染治理所需的巨额费用;, C2 \: B0 z/ h$ D7 L) `% l

# ?* `+ u1 w- N7 _/ w" Q(4)企业责任" l9 ?: @5 V7 T+ B

. l' i: e& \5 P1 U8 K土壤地下水污染可能通过地下水对周边造成影响。8 F5 j5 x% L9 Q9 P; h

3 @% B+ |& _. e) `+ J8 w6 M; }……" c! j" a4 w! n
9 [% q7 R) {3 |3 j" P8 }
当前土壤地下水污染管理面临的问题8 _8 X7 ]$ @* W/ Z$ J1 Y/ H
污染现状不明
: B$ R* Q8 o) M
4 J: D- V% s  A( v+ }7 q7 S& g由于场地历史时间长,很多历史遗留问题难以摸清;
, v" B( E$ Z+ I" T6 F
/ B+ O- ~" O4 A$ b2 [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;
$ _0 x  r0 g* H2 n$ X# Y  J3 b  q9 V2 P6 y+ F2 R! B" e2 @: a/ g
不同污染区域的风险不明;
3 I9 M; T; [2 ?3 _& ?. m  x; Q4 H
  M8 I7 l& k" X6 h- A. E; ^( m+ t不同污染区域没有分级排列。
7 S, K5 V: x: v# k6 M$ z
5 ]2 d# D- s, I3 V! V. c目前土壤地下水尚未列入环境管理体系中  D) a( h6 Q- i$ N2 ?
4 ~( K# I5 B5 K  |. P
监测体系2 t' e. m$ Q' H: W/ Q

' K2 I- S0 ]: ~$ e& h8 S2 D评级体系  A" E) u4 L" U& |/ f8 @
6 `1 o1 X% s- n. j) _: T
修复决策体系
; C2 k9 F* ?4 z* p; {* S5 |  W; v2 Y% A+ F6 _
短期建议
% W; n5 F2 `$ U
0 U/ Y# E) s4 V. w+ g' @$ C8 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;
% Y) G7 }+ G; K, C- k; H7 `& q3 u  L/ x; ]9 _
长期建议
1 k5 C, f9 U" \' L; @
; K6 k" e0 d/ O8 f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。, |* S0 N7 A# s9 v

- X4 c4 ^' z# \9 Z 环保之家.JPG ( t" y* g2 W' n/ y4 f

8 x) a+ d  g# y, S" W
" a) t8 x/ Z' S  Q/ S 环保之家1.JPG
) i. `0 y5 d5 h! C! }* g& r7 x4 ], D! |
6 I9 d  Z/ y7 D+ q. a! B
调查方法1 [2 P, S0 V% \# g4 N

* T  Y! j2 A" P. z% p( ^被动式土壤气体采样
) N/ ~% S* n# q/ n  G7 L) [2 g* v. |; i9 G3 e( l* i7 q$ w/ @( D
地球物理方法
- p& _& q# `  V( P, p
; K$ I3 Z& ~! I- z* z快速土壤与地下水分析工具
2 q" u% W, T) L; y" @/ `+ w
; N! L. w/ @! n0 L( W土孔钻取及样品采集
! v- @+ a& h+ ?: W
2 c% f9 c0 Z0 W* ~+ e+ }薄膜界面检测调查技术
: u6 J9 s5 {2 ]( p5 j
5 D8 V8 C6 g; M% y/ Q+ s2 i" J……0 P, R* l4 ?( T" S9 k7 B! b6 Z
4 X* [2 Z" X3 Y; A7 J9 D
石油炼化企业修复策略% o3 A( ~% a& z4 t: {# b" ~
, ?: z$ g" J8 R- p0 z

6 U9 O  F4 @7 E% o% H+ C7 A对应策略* N; s% I* N6 n4 ^
1 w# ^6 @7 Z3 ]( j3 h  K" P  N, R
(1)法律法规或政策目前没有强制性的时间要求; `9 v2 ~+ `& z
- m, F/ ^6 w" n3 g
长时间、低成本的修复策略" i. k* Q% K5 e* D& N* x

% Z; U& M9 ?2 {: @3 k; F(2)很多场地目前为在运行场地. k7 U5 `7 ]3 s, u3 _) P/ b0 c
4 G9 g- ?1 ?% F) z
原位修复方案为主
  b! t3 R* h, P7 X* g" |, r; t' x# s8 y+ [. p+ g; T
(3)污染物单一,污染特点明显4 L; g( O* G- x3 W* W; b# g$ Q
5 L# D, E2 c2 I( }9 X. B
技术通用型强
6 b+ W- o; v2 r& P: x$ M$ A/ y# l7 n. ~5 \" C
(4)不同污染场地水文地质条件多变0 J6 E0 j+ e6 A- \/ q4 s

5 f1 s" v5 l& v+ l9 L: d根据具体场地条件选择不同的技术搭配6 G) @9 g1 d" }( ~
3 z1 N, C0 k$ k. V& [4 r0 o6 Y
修复策略
) \% j$ p) g$ s' o& P  I  C$ P
; R$ S+ B) m  Y+ B0 N5 X/ L$ ~3 @- E# K(1)污染阻控
* K9 M5 f- y( m% W5 B  q  B9 s
$ K* o: l- T" v, P渗透性反应墙 OR 好氧原位反应带+生物降解
0 |( X" U  [5 R2 H. U
9 ^) V7 p7 d& Z' @- n土壤气体的阻隔控制7 _" R2 k: z& [) D4 J$ U
3 Z2 R  S; v1 p  U
(2)重污染区域修复( r- ]3 P8 T: }) b4 u! X+ l* l5 S

' w5 i1 v0 T8 D+ d5 D$ FLNAPL回收+SVE+强化生物降解
& ^# k! y) h% |0 ]  N
2 U# b8 }3 @' F4 |/ v$ E8 p; m! a(3)污染羽区域
3 ~. \! z' W* v4 ~
1 h+ f2 S$ y' Q* C/ B7 U, QSVE+强化生物降解+自然衰减
% t/ M' Y7 b3 m9 {( X# q) U
: h8 @4 V2 u, O) D( p渗透性反应墙技术6 \9 M% I/ e6 o9 l) p* e

+ |4 @8 R% C% I: l 环保之家2.JPG
5 P% u) A6 s% J! d' K0 I
) ~# R0 b2 A, K  K; I2 K- _- j
3 h  N; B/ _7 K8 i2 u8 ~& U 环保之家3.JPG " H( g8 }5 s7 a7 w7 U
, ~. k9 L* y. W, {
. r4 N  F+ ^% u1 l/ E  Y0 z
原位好氧反应带/ v% \/ z( J- i  {+ z* D6 ]

! E' n' e, m1 z7 y* w 环保之家4.JPG ) F9 I4 o" ^  o6 H% J6 o

% w9 f0 o9 E* x7 R3 Y7 P9 A  V, S0 j3 M( n& c6 r0 U
环保之家5.JPG
# N6 ?' s/ k, t& E. l& M! Q% x9 Q
# m- o  N4 ^' g* X  Z! ?/ X0 E
) g; ^$ p4 i% B8 W7 _蒸汽入侵防护技术
; g8 h+ P' s0 ~4 G$ m6 H" P5 w* \3 e2 Z( f8 b8 y9 v0 A  m6 U
环保之家6.JPG
1 B. q. f" k$ L  S# v, O$ a" Q. G! U4 l9 U- T, b
环保之家7.JPG * i/ p0 h. C" U1 l: }) @

5 s% k/ X; h3 j4 _0 e
. i! |/ [  S& M9 R& `: ? 环保之家8.JPG
1 f- Z; u" o! G; }1 ~+ }' O8 Z: E9 }1 I- o" d0 A7 v% q1 o
: e! p& E' M& z) M6 G
4 c: \7 [/ V, v% M+ Z* G* w! X& d
气相抽提技术
+ _0 F2 l% n' c 环保之家9.JPG 1 ^$ }3 {) ~$ F9 ^

3 k" }% K; c) W' n, U; C
/ v8 C: L4 S' S. ILNAPL回收技术+ {, w; Q: m( y. u' C
环保之家.JPG . p7 K, |& @' O1 w( r6 o0 X& [

! p! X) G; B$ z' O: _; K# b, _
: H# c: o: j6 U+ {- u化学氧化技术
: C2 K9 B( T" c. f- \
$ R/ O) E) k; _+ f, Z6 m+ f- b' y# B9 ~9 L2 t  K
环保之家1.JPG
; c, ~  g2 M2 \( n% F. ?3 [* a- C7 r) E0 \) c

- s. E, Q# `% p; m+ n 环保之家2.JPG
9 n) C1 K  |. J  a$ I* t& Z, H, b& @: b/ Q2 W6 Z% O
/ G" D7 K# d" ~7 E
强化生物降解
3 _4 |( e. |, a9 [" l  v* a5 |7 b, z+ z* @! C8 a4 j  c8 O/ L1 L
环保之家3.JPG ) e; r( l, A3 L

# y7 P0 O3 K1 s* \2 J4 A, S) U0 f$ C6 b* W( t+ _
自然衰减技术
$ }( Z5 G; [( v4 Q% c( Y1 I
5 R; }2 ?7 X& m0 F 环保之家4.JPG $ Z  J5 j7 o" n. Y- R" @; m& d; M

9 a9 A; y5 L& ?) W7 J1 u
; S' y. W* R  O( C7 Y1 G# ^, ` 环保之家5.JPG + a, u, m5 n9 e4 p1 f
  h9 C, z8 x, @! f: J
$ ^1 m: Z: j" I; a7 `! I' }

& D* r5 x, C: i* r% q

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