新疆南疆地區(qū)某油氣田滾動(dòng)開發(fā)工程地下水環(huán)境影響研究

余昌輝 魏哲齊 徐超 王俊杰 竇祺楓 鄭翔

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七〇一隊(duì) 昌吉 831100）

1 工程概況

本工程位于天山中段南麓、卻勒塔格山北緣的山間盆地，屬渭干河上游流域。重點(diǎn)研究項(xiàng)目涉及的站場(chǎng)（采氣井、集氣站、油氣處理廠等）和環(huán)保設(shè)施（污水蒸發(fā)池、固體廢物填埋場(chǎng)等）對(duì)地下水環(huán)境影響的評(píng)價(jià)和研究，提出有針對(duì)性的地下水污染防控措施，制定地下水環(huán)境影響跟蹤監(jiān)測(cè)計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案。

2 地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

工程區(qū)地處卻勒塔格山北緣山前沖洪積扇，總體地勢(shì)為北高南低、西高東低。北部為剝蝕構(gòu)造低山丘陵，海拔一般1640～1940 米，地表植被稀少；中部是山前沖洪積平原，近似呈東西向展布，海拔一般1140～1440米，地面坡降約12.4‰左右；南部為沖洪積細(xì)土平原區(qū)，地表植被發(fā)育良好，植被茂盛。

2.2 地質(zhì)條件

工程區(qū)出露的地層有新近系（N）和第四系（Q）。新近系地層呈寬條帶狀東西向分布于北部和東南角的丘陵區(qū)，巖性為淡黃色、灰色中礫、粗粒礫巖，夾粗粒礫砂巖及圓礫巖，常被第四系下更新統(tǒng)地層不整合覆蓋。第四系地層分布廣泛，成因類型主要有沖積、洪積、沖洪積，主要為全新統(tǒng)-上更新統(tǒng)沖積層（Q3-4al）、洪積層（Q3-4pl）、沖洪積層（Q3-4apl）和全新統(tǒng)沖積層（Q4al），巖性為松散沉積物。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造，包括褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。工程區(qū)北部屬南天山向斜褶皺帶的哈雷克套復(fù)背斜；中部為地槽與地臺(tái)過渡帶的庫車山前坳陷；南部邊緣屬塔里木臺(tái)地。工程區(qū)斷裂變動(dòng)不甚發(fā)育，一般斷裂走向近東西向，以逆斷層或逆掩斷層為主。斷層形成多受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，大部分位于背斜軸部，斷層層面北傾，傾角為高角度。

2.4 水文條件

工程區(qū)位于拜城盆地的中部和東部。工程區(qū)北部是以碎屑巖類裂隙-孔隙含水層分布的克孜爾低山丘陵區(qū)；在山區(qū)河谷分布著單一結(jié)構(gòu)的潛水含水層，含水層巖性主要為卵礫石；中部和南部的大部分地段是以單一結(jié)構(gòu)的潛水含水層為主的礫質(zhì)平原，含水層巖性以卵礫石、砂礫石為主；在西南和東南的局部地段是以雙層及多層結(jié)構(gòu)的潛水-承壓水含水層為主的細(xì)土平原，含水層巖性以中粗砂、細(xì)砂、粉砂和砂礫石為主。第四系松散巖類孔隙潛水的化學(xué)類型自西向東、自北向南表現(xiàn)出明顯的水平分帶規(guī)律性，從重碳酸鹽水→硫酸鹽水→氯化物水；碎屑巖類裂隙孔隙水地下水化學(xué)類型普遍呈Cl·SO4型和Cl型水。

3 地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

3.1 地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)

工程區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)依據(jù)工程建設(shè)布置，并結(jié)合區(qū)域地下水流動(dòng)特征，對(duì)重要地下水敏感點(diǎn)和水源地共布設(shè)16個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行取樣分析。根據(jù)《地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 164-2004）并結(jié)合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）以及本項(xiàng)目潛在污染特征因子考慮，地下水水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)因子選取以下23 項(xiàng)：Cl-、SO42-、總硬度、TDS、PH、NH4+、NO32-、NO2-、CODMn、Fe、揮發(fā)性酚類、氰化物、As、Hg、Cr6-、Pb、F-、Cd、Mn、BOD5、硫化物、石油類、總大腸菌群。根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則-地下水環(huán)境》（HJ 610-2011）中地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法，采用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)＞1，表明該水質(zhì)因子已超過了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，指數(shù)值越大，超標(biāo)越嚴(yán)重。

對(duì)于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為定值的水質(zhì)因子，其標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)計(jì)算公式為：

式中：Pi—第i個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，無量綱；Ci—第i個(gè)水質(zhì)因子的監(jiān)測(cè)濃度值，mg/L；Csi—第i個(gè)水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)濃度值，mg/L。

3.2 地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

從總體上來看，工程區(qū)個(gè)別地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)除反映干旱區(qū)地下水水化學(xué)特征指標(biāo)的硫酸根離子、總硬度監(jiān)測(cè)因子超標(biāo)，并且僅有極少數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)氟化物、硫化物和總大腸菌群因子超標(biāo)之外，地下水質(zhì)量整體現(xiàn)狀較好，均符合國家《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）。其中，總大腸菌群因子超標(biāo)，可能是因?yàn)槿拥娜萜鳌⑺畼硬杉瓦\(yùn)輸過程中，無法達(dá)到無菌操作的嚴(yán)格條件要求，導(dǎo)致總大腸菌群因子超標(biāo)。

4 工程區(qū)污染預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

本次預(yù)測(cè)主要用來模擬COD 和石油類污染物，通過池底和池壁滲透進(jìn)入地下含水層，并污染地下水的情形。其中COD的來源主要為污水蒸發(fā)池中的生活廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水；而石油類污染物的主要來源為含有石油的固體廢棄物，經(jīng)由降水淋濾作用或其他意外因素，滲透進(jìn)入含水層。通過本次建立的地下水水流和溶質(zhì)運(yùn)移模型分析，污染事故發(fā)生后，污染暈的擴(kuò)展幾乎都是沿著地下水流線方向，呈橢圓形，同時(shí)污染暈整體濃度不斷下降。靠近河床的地下水流場(chǎng)對(duì)污染暈的發(fā)展產(chǎn)生顯著影響，污染暈隨河水流向迅速擴(kuò)展。透水性較差的低山丘陵地區(qū)，污染暈的遷移速度較為緩慢，顯著慢于山前平原區(qū)的污染源。本工程的COD 污染影響較為持久，但生活廢水的COD濃度較低，水量也較小，石油類污染物雖然濃度較大，但泄漏量很小，可能出現(xiàn)的石油類污染物泄漏量更是十分有限。

經(jīng)過對(duì)工程區(qū)完整20 年預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在100d、300d、1000d、10a、20a 的所有已提取的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，COD和石油類污染物超標(biāo)區(qū)域的最大運(yùn)移距離全部控制在較小的范圍內(nèi)，即使有非正常工況下的泄漏事故出現(xiàn)，污染物在短期內(nèi)和長期內(nèi)均不會(huì)對(duì)工程區(qū)的地下水環(huán)境產(chǎn)生顯著的影響。同時(shí)所有地下水敏感點(diǎn)都在污染暈范圍以外，因此該項(xiàng)目的工業(yè)生產(chǎn)并不會(huì)對(duì)下游綠洲區(qū)的地下水環(huán)境造成明顯的影響。

5 地下水防污保護(hù)措施

工程區(qū)地下水防污控制原則，應(yīng)堅(jiān)持“注重源頭控制、強(qiáng)化監(jiān)測(cè)手段、污水集中處理、完善應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)”的原則，其宗旨是采取主動(dòng)控制，避免廢水泄漏事故及灰場(chǎng)防滲措施失效事故的發(fā)生，但若發(fā)生事故，則采取應(yīng)急響應(yīng)處理辦法，盡最快速度處理，嚴(yán)防污染物進(jìn)入地下水環(huán)境造成不良影響。

6 結(jié)論建議

工程區(qū)地下水現(xiàn)狀環(huán)境質(zhì)量整體較好，預(yù)測(cè)模擬污染源為COD和石油類污染物。COD污染影響較為持久，但濃度較低，水量也較小，石油類污染物雖然濃度較大，但泄漏量很小。在20年的預(yù)測(cè)期內(nèi)，超標(biāo)區(qū)域始終都沒有影響到附近的地下水敏感點(diǎn)，即使有非正常工況下的泄漏事故出現(xiàn)，污染物在短期內(nèi)和長期內(nèi)均不會(huì)對(duì)工程區(qū)及下游綠洲區(qū)的地下水環(huán)境造成明顯的影響。為確保工程區(qū)域居民飲用水安全，應(yīng)對(duì)工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地下水敏感點(diǎn)水質(zhì)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)地下水水質(zhì)污染，及時(shí)控制。一旦出現(xiàn)地下水污染事故，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置辦法，控制地下水污染。