某石油滲漏場地應(yīng)急階段地下水修復(fù)措施研究

葛 華，賀 志

（1.中國石油天然氣股份有限公司西南管道分公司，四川 成都 610017；2.中國石油天然氣股份有限公司管道大連輸油氣分公司遼陽輸氣站，遼寧 遼陽 111214）

某石油滲漏場地應(yīng)急階段地下水修復(fù)措施研究

葛 華1，賀 志2

（1.中國石油天然氣股份有限公司西南管道分公司，四川 成都 610017；2.中國石油天然氣股份有限公司管道大連輸油氣分公司遼陽輸氣站，遼寧 遼陽 111214）

在發(fā)生石油滲漏后，應(yīng)急階段采取有效的措施控制污染物的擴(kuò)散范圍。采取的主要措施包括：調(diào)查確定滲漏源；探測可能的影響范圍；布設(shè)地下水監(jiān)測井取樣分析；建立應(yīng)急處理系統(tǒng)，控制影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)散；進(jìn)行抽水處理；進(jìn)行油跡土處理。通過一系列應(yīng)急措施，有效地控制了污染物的擴(kuò)散范圍，減小了污染物的濃度。

滲漏；應(yīng)急；地下水；措施

2013年1月，滲漏場地附近農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)田灌溉時(shí)，在距成品油輸送管道東側(cè)約150m的灌溉井里發(fā)現(xiàn)了油水混合物，立即將此情況報(bào)告了中石油管轄公司，引起公司領(lǐng)導(dǎo)的重視，迅速啟動(dòng)了公司級的各項(xiàng)緊急預(yù)案，展開了應(yīng)急處置工作。當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門也介入了應(yīng)急處置工作的過程中，并成立了應(yīng)急指揮領(lǐng)導(dǎo)小組，同時(shí)報(bào)當(dāng)?shù)毓布碍h(huán)保等部門，經(jīng)公安、環(huán)保等部門現(xiàn)場調(diào)查后，確定是由2012年12月發(fā)現(xiàn)的犯罪分子在管道上預(yù)埋孔打盜油裝置年久，密封膠墊老化失效，造成管道滲漏成品油進(jìn)入地下，并通過土壤下滲到地下水面附近擴(kuò)散，導(dǎo)致附近灌溉井中出現(xiàn)油水混合物。

1 滲漏區(qū)地質(zhì)概況

滲漏區(qū)位于漢中平原中部，地貌屬渭河支流涇河的一級階地，地形平坦，地層巖性以黃土狀土、圓礫、粉質(zhì)粘土等構(gòu)成，含水層巖性主要為圓礫，滲透性較強(qiáng)，若不及時(shí)采取截漏措施，將對下游居民生活用水、農(nóng)田灌溉等造成嚴(yán)重影響。查清源頭、截?cái)辔廴驹纯滩蝗菥彙?/p>

2 應(yīng)急階段地下水修復(fù)措施

2.1 調(diào)查確定滲漏源

通過對周邊飲水井、灌溉井取樣調(diào)查和布設(shè)勘探點(diǎn)、沿管道線挖槽等手段，進(jìn)一步探尋滲漏的油跡來源。采用挖掘機(jī)在管道南側(cè)開挖探槽，逐段探測油跡特征；利用簡易鉆探設(shè)備，每間隔20m左右布孔，鉆探深度15～20m，探測土層的油跡特征；對開挖的探槽和鉆孔進(jìn)行人工監(jiān)測，探測油跡顯示及變化。

2.2 探測可能的影響范圍

以滲漏點(diǎn)為中心，在管道的南北兩側(cè)，采用網(wǎng)格法布置探井，根據(jù)取出土樣的氣味特性判斷垂向上污染物分布深度，并測量地下水位深度。

在相鄰村內(nèi)，利用飲水井采取水樣，根據(jù)氣味判斷初步確定是否影響。

根據(jù)以上兩個(gè)方向布置探井揭露的情況，結(jié)合在鄰近村莊的飲水井內(nèi)取樣進(jìn)行簡易監(jiān)測的結(jié)果，初步確定影響范圍；利用地形測繪，對工程展布區(qū)、滲漏點(diǎn)、探井、鉆探點(diǎn)、灌溉井、飲水井的地下水位等進(jìn)行測量，根據(jù)測試數(shù)據(jù)形成地下水位線，準(zhǔn)確判斷地下水流向。

2.3 布設(shè)地下水監(jiān)測井取樣分析

在場地周邊選擇灌溉井、飲水井，由縣環(huán)保局監(jiān)測站，每日對所選定的監(jiān)測井點(diǎn)中油類指標(biāo)進(jìn)行檢測，及時(shí)準(zhǔn)確掌握場地及周圍地下水中石油類的動(dòng)態(tài)變化，為確定影響范圍和可能擴(kuò)大范圍提供指導(dǎo)依據(jù)，并驗(yàn)證應(yīng)急抽水效果。

2.4 建立應(yīng)急處理系統(tǒng)，控制影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)散

通過圈定地下水受影響的范圍，按照地下水流場特征和初步掌握的水文地質(zhì)參數(shù)，布置應(yīng)急處理系統(tǒng)。即通過施工抽水井將油跡抽出，同時(shí)利用抽取過程中形成降落漏斗改變地下水的流速和流向，控制污染擴(kuò)散。對抽出水進(jìn)行處理后排放（見圖1）。

應(yīng)急處理系統(tǒng)由抽水井、抽水管網(wǎng)、處理池、輸水渠構(gòu)成（見圖2）。

圖1 抽水及水處理流程圖

圖2 現(xiàn)場含油污水處理池示意圖

圖3 抽水處理示意圖

2.5 抽水處理方案

根據(jù)相關(guān)水文地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)抽水影響半徑為160～273m，為確保不影響下部含水層，其降深不宜過大，以5m為宜。在多井內(nèi)間歇性抽水，水位下降深度不超過5m，停抽后觀測水位（每隔半小時(shí)觀測1次），當(dāng)水位上升至距初始水位1m時(shí)，再次進(jìn)行抽水，如此反復(fù)。使油跡聚集于降落漏斗范圍內(nèi)，并根據(jù)孔內(nèi)積油的情況抽取表面油跡，通過吸油達(dá)到減少含水層中油跡含量，阻止油跡向周邊徑流和擴(kuò)散，并逐步縮小油跡范圍（見圖3）。

2.6 油跡土處理

清除滲漏點(diǎn)下方淺部油跡土壤，在管道附近敷設(shè)防滲膜或塑料薄膜，將污染土集中堆放后進(jìn)行曝氣處理，待土壤內(nèi)石油類成分揮發(fā)和降低經(jīng)檢測達(dá)到限值后回填。

3 應(yīng)急措施實(shí)施情況及效果

通過抽水、吸油，含水層中油跡明顯減少，滲漏區(qū)東北角的6號監(jiān)測井，5天監(jiān)測數(shù)據(jù)由0.32mg/L降至了0.04mg/L，說明措施是有效的（見圖4）。

圖4 6號監(jiān)測井石油類濃度變化曲線

4 結(jié)束語

通過應(yīng)急工作的一系列措施的采取，確定了滲漏油源源頭及導(dǎo)致進(jìn)入含水層擴(kuò)散的原因，圈定了油跡擴(kuò)散和影響的范圍，并且通過監(jiān)測和檢測表明油跡范圍穩(wěn)定。抽水及水處理系統(tǒng)已經(jīng)建成，通過間隔性連續(xù)抽水及對抽出水的吸附、分理，處理后水質(zhì)經(jīng)縣環(huán)保局檢測達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，說明本項(xiàng)處理措施得當(dāng)有效可行。

［1］化勇鵬.污染場地健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及確定修復(fù)目標(biāo)的方法研究［D］.中國地質(zhì)大學(xué)，2012.

［2］陽艾利.基于模擬的地下水石油污染風(fēng)險(xiǎn)評估與修復(fù)過程優(yōu)化技術(shù)研究［D］.華北電力大學(xué)，2013.

開關(guān)量輸入32點(diǎn)開關(guān)量輸出32點(diǎn)模擬量輸入16點(diǎn)CPU電源321-1BH00322-1BL00331-1KF01315-2DP307-1EA80表1

3.2 控制程序

功率因數(shù)測量儀把負(fù)載相電壓與相電流的電位差直接變換成可編程控制器（PLC）可接收的信號，功率因數(shù)滯后或超前的信號輸入與時(shí)鐘脈沖輸入同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，可編程控制器（PLC）控制中間繼電器，控制真空斷路器來控制電容的投切。在功率因數(shù)在-0.99～+0.99之間時(shí)是調(diào)整死區(qū)，調(diào)整電容的投切。

變壓器二次側(cè)母線電流通過母線上電流互感器（1000A/5A）檢測，再通電流變送器（ac5A/ dc4～20Ma）轉(zhuǎn)變成4～20MA信號，三相電流不平衡時(shí)，可編程控制器（PLC）調(diào)節(jié)兩平衡器兩端的容量以達(dá)到三相平衡。

4 調(diào)試注意事項(xiàng)

（1）相序必需接對，如果接錯(cuò)，可能在基中兩相引起2.6倍的額定電流，造成過電流跳閘；

（2）補(bǔ)償電容接入量計(jì)算準(zhǔn)確，如果太小，功率因數(shù)太低，需接入相當(dāng)數(shù)量的電容才能使功率因數(shù)接近1，如果沒有接入電容器，合閘 時(shí)主開關(guān)電流太大，合不上閘，因此合閘前應(yīng)在感應(yīng)加熱回路先并上一定數(shù)量的電容；如果電容并接太多，也會(huì)過載合不上閘；

（3）電容器檢修應(yīng)進(jìn)行放電，雖然現(xiàn)在的電容都有內(nèi)置放電電阻，還是應(yīng)進(jìn)行放電，以防余電擊人。

參考文獻(xiàn)：

［1］李其恩，鑄造用感應(yīng)電爐.

［2］潘天明，工頻和中頻感應(yīng)電爐.

［3］中國工業(yè)出版社，鍛造生產(chǎn)中的感應(yīng)加熱.

［4］崔堅(jiān)，西門子工業(yè)網(wǎng)格通信指南.

［5］廖常初.S7300/400PLC應(yīng)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

作者簡介：陳書仁（1976—），男，江蘇如皋人，中級工程師，研究方向：冶金電氣自動(dòng)化。

TE

A

1671-3818（2016）10-0106-02

葛華（1964-），男，研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的設(shè)計(jì)及管理。