加油站地下水監測井的建設與監測應用

毛尚鑫

(上海潔壤環保科技有限公司，上海 201615)

1 引言

地下水資源是支撐經濟社會可持續發展的重要戰略資源，加油站由于油品滲漏和泄漏等問題，可能會造成土壤和地下水污染，其來源主要包括地下儲油罐的油罐材料腐蝕或人為使用不當等造成的汽油、柴油等的滲漏和泄漏。美國自1990年便開始進行地下油罐整治工作，據其統計數據，至今共發現存在約50萬個地下油罐泄漏[1]。20世紀90年代以來，我國加油站建設進入加速期，現有加油站約11萬座，其中，上海市800余座，北京市1500余座。近年來，由于油罐老化、腐蝕、地層變化、管理不當等原因，導致部分加油站的儲油罐或管路存在一定的泄漏情況，從而可能成為一個重大危險源和水質、土壤污染源[2]。由于土壤和地下水污染具有隱蔽、易擴散、治理難度等特點，因而重點在于保護和防范，因此，加油站的防滲以及日常的地下水環境監測就顯得格外重要和必要。

2 相關法規

為了減少油品泄漏對地下水源及土壤的污染，國家先后頒布了一系列政策法規，大致梳理如下。

2011年8月通過的《全國地下水污染防治規劃(2011-2020 年)》，要求至2020年對重點地下水污染源實現全面監控，地下水環境監管能力全面提高，地下水污染防治和監管體系基本建成。并要求從2012年起，加油站建設相關工作中使用的地下油罐應為雙層油罐，或設置相關防漏、檢漏設施。同時要求所有運營加油站到2015年底之前需將地下油罐類型更新為雙層油罐，或設置防滲池，并增設防滲漏自動監測設備。

2015年下發的《國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知》(國發(2015)17號)要求到2020年全面提升地下水監測監管能力，防治地下水污染。要求至2017年底之前，加油站地下油罐需全部更新，更新為雙層油罐，或設置防滲池。

2017年3月9日，《加油站地下水污染防治技術指南(試行)》文件由環保部辦公廳發布，全面推進加油站單層罐改造工作。

2017年6月，國家又出臺《中華人民共和國水污染防治法(第二次修正)》文件，其中第四十條提及加油站的地下油罐應當使用雙層罐，或者采取其他有效措施如建造防滲池等，并開展和保持防滲漏監測。

隨后各地方部門發布“加油站地下油罐防滲改造工作實施方案”，并對改造工作提出明確的要求，包括加油站埋地油罐采用雙層罐，加油站防滲池應整體澆筑，以及加油站需要進行油罐滲漏檢測工作，建設常規地下水監測井，及時開展地下水常規監測工作。

3 地下水監測井的建設

3.1 布點原則

依據《加油站地下水污染防治技術指南》(試行)，加油站若處于地下水飲用水水源保護區和補給徑流區，需設置兩口地下水監測井。考慮安全和運營因素，地下水監測井布設位置盡量在加油站場地內，并且與埋地油罐的距離不應超過30 m。污染源擴散監測井布設位置需盡量靠近埋地油罐和加油島，并位于其地下水的下游方向，建議的間距不超過10 m。

3.2 安全培訓

由于作業場地的特殊性，所有監測井施工人員在入場前需通過上崗證培訓，確保持證上崗，并根據情況進行動土作業和臨時用電作業申請。同時做好現場安全教育工作，確認佩戴勞動保護器具，并進行安全交底和風險告知。

3.3 鉆探設備

項目組采用進口Geoprobe 7822DT鉆機中空螺旋系統建井，相比于傳統工程地質鉆機，該鉆機具有不產生泥漿和無漿液鉆入等優點，且在工作效率和作業安全方面有一定的保證和優勢。

3.4 建井流程

建井流程包括鉆井施工設計、鉆井、固井、成井、洗井等，技術原則如下。

(1)孔深主要為6～12 m。具體深度根據監測井位所在地地層進行深淺調整，以進入潛水含水層底板1～2 m為宜，但不能打穿潛水層底板。

(2)鉆孔孔徑Ф250 mm，井徑Ф108 mm。井管材質要求為無縫鋼管，外加不銹鋼制過濾網。

(3)濾水管需具有良好透水性能，材料應防止對地下水造成污染，長度和設置位置應覆蓋區域長期水位變幅。

(4)反濾層厚度不小于0.5 m。

(5)連續取樣。采用Geoprobe DT32直接鉆入系統采集土壤樣品，要求粘性土采取率大于85%，砂性土大于65%。

(6)每口監測井建成后均進行井口加蓋加窨井式保護裝置，測量井位坐標。監測井井蓋需符合加油站安全、抗壓等要求。

(7)止水和封孔材料均采用膨潤土制成并風干的粘土球，球直徑3～5 cm；粘土球填埋厚度根據地層變化厚度實施填埋，進行止水效果檢查。

(8)所有監測井必須進行洗井，以達到管內外水路暢通。

4 地下水水質監測

4.1 監測因子

監測因子的選擇主要針對加油站運行過程中可能的污染物進行綜合分析，常規的監測因子為：苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間(對)二甲苯、萘、甲基叔丁基醚等[3]，主要涉及苯系物(石油污染中最常見的污染物質)，甲基叔丁基醚(常用的汽油辛烷值改進劑，除可增加汽油含氧量外，還可促進清潔燃燒，四乙基鉛的替代產品)，和總石油烴(C6-C40)。此外，針對2000年前建成的加油站，還需要檢測鉛和二氯乙烷。常規指標都可以參考《地下水質量標準》(GBT14848-2017)中的III類標準，甲基叔丁基醚可以參考荷蘭標準。總石油烴參考《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)中的石油類限值。

4.2 檢測結果與分析

選取某市10個不同年份的加油站的12口地下水監測結果進行綜合分析，檢測結果統計如下表。由表1可知，12口監測井中有1口地下水中的石油烴等因子檢出，并超過相應的標準限值。隨后對該加油站的歷史做全面的了解，該加油站于1995年建成，根據歷史航拍圖，建站之前為農田，地勢低洼，1996年開業，2007年完成油氣回收改造。由于該加油站建成時間較早，采用單層地埋式儲油罐，單層罐體因長時間的腐蝕易出現滲漏問題，同時輸油管線及其連接處也同樣可能產生泄露，從而導致相鄰區域地下水監測井中石油烴等污染物超標。

表1 加油站地下水監測結果匯總

當然，在完成加油站地下水監測井建設后，該監測井將作為長期監測井。由于油類污染的易識別性，可結合常用快速檢測方法如肉眼觀察、測油膏、便攜式氣體監測儀等來判定油品污染是否存在，以確認是否需要啟動定量監測或增加日常監測的頻率。

4.3 污染防控

加油站的污染有其獨特性，可能主要來源于儲罐的滲漏，管路的泄露，油品轉運過程中的管理不當等。因此，為加強加油站的污染防控，應依據相關法規，結合正在開展的環境調查和雙層罐改造等工作，全面開展加油站(特別是年限大于15年的加油站)的土壤與地下水污染狀況調查。同時，加油站自檢、操作、維護保養等相關制度有待完善，易造成土壤與地下水污染的各個工藝環節需進行系統核查，地下水環境保護意識方面的專業培訓需加強開展。因為污染往往不可逆，有效防控，及時發現都是必要的管理和保護手段。

5 結論

加油站涉及油品的地下儲罐存儲和管路輸送，由于油罐的材質局限和老化等原因導致局部可能發生油品滲漏的情況，通常滲漏量較小，不易察覺，因此，通過建設地下水監測井，通過定期觀察或監測，可以有效了解或監測加油站內地下儲罐等設施的狀況，為監督和管理加油站的土壤和地下水環境提供可靠的數據支持。