基于解析法的某廢潤滑油倉儲項目地下水環境影響評價

符海轉，王世軍

（1.海南水文地質工程地質勘察院，海南 海口 571100；2.河北益坤巖土工程新技術有限公司海南分公司，海南 海口 570100）

引言

地下水是人類生產生活中不可或缺的重要資源之一。如今社會經濟的快速發展和人類的生產生活活動，給地下水環境帶來了很大的壓力。不當的生產生活活動使地下水環境質量受到威脅的案例不在少數，其中，油類污染是地下水污染的主要來源之一。而地下水因其埋藏地下，具有復雜、隱蔽且循環緩慢的特點，水體一旦被污染，將難以治理、改善和修復[1]。

廢潤滑油倉儲項目建設旨在做好廢潤滑油的合理集中儲存和處理，助力實現環境保護與資源利用的雙重目標。通過水文地質調查、水文地質鉆探、現場水文地質試驗、水樣采集與測試、水位水質監測井建設等工作，查明研究區的水文地質條件、水文地質參數等，運用解析法模型，模擬分析在非正常事故工況下滲漏污染物的運移規律，預測污染物在地下水環境中的污染程度、在一定時間序列的擴散影響范圍以及遷移趨勢，為項目建設、運營期以及地下水環境保護提供重要的科學依據。

1 研究區概況

1.1 項目概況

項目為新建的某開發區廢潤滑油倉儲項目，占地面積為9 988.02 m2，廢潤滑油來自汽車修理廠、船舶修理廠、工業企業等。項目建設主要由主體工程及輔助工程、環保工程等內容組成，包括儲罐區、生產廠房、泵棚、綜合樓、給排水系統、消防系統、化糞池以及生活污水處理站、事故池、隔油池及污水和消防管網等。擬新建5座儲罐（其中油品罐4個，消防水罐1個），油品罐的設計罐容為8 000 m3，經營量為1.734萬噸/年，年周轉次數為3次，設備每年有效工作8 000小時。

1.2 地形地貌

項目所在的調查區域地處永興火山巖臺地地貌，總體地勢南高北低向北部海峽傾斜，地面標高介于7.00～37.00 m之間。

1.3 地層巖性

根據水文地質調查和水文地質鉆探結果，項目區及周邊場地巖土種類較簡單，在勘察深度26.3 m范圍內，地層巖性自上而下依次：①粉質粘土（Qel）：為玄武巖風化殘積土；②中風化玄武巖（Qp3d1）；③強風化凝灰巖（Qp3d1）；④中風化凝灰巖（Qp3d1）；⑤含砂粉質粘土（Qp2b）；⑥粗砂（Qp2b）；⑦粘土（N2h4），未揭穿該層為良好的隔水層。

1.4 水文地質條件

根據本次施工和調查的水文地質孔的巖性特征，研究區地下水類型可分為第四系松散巖類孔隙潛水和火山巖類裂隙孔洞潛水。第四系松散巖類孔隙潛水主要賦存于玄武巖風化殘積土、北海組（Qp2b）的含 砂粉質粘土及粗砂中；火山巖類裂隙孔洞潛水主要賦存于道堂組（Qp3d1）橄欖玄武巖、凝灰巖中。潛水含水層下部廣泛分布有海口組上部的灰色、深灰色粘土，滲透性差，隔水性能好，對下部承壓水起到了很好的隔水保護作用。該隔水層自南部向北部海峽沿岸逐漸傾斜，傾斜角較小，與承壓含水層傾斜方向基本一致。

研究區地勢較低，屬于區域內的地下水排泄區，地下水主要接受大氣降雨的入滲補給和上游地下水的側向補給，地下水水位埋深介于10.12～11.37 m之間，由南向西北方向徑流，側向相對低洼地勢、下游含水層排泄。

通過對野外水文地質調查民井1 2 口（編號為：SW1～SW12）、水位水質監測孔3口（編號為：ZK1、ZK2、SZ1～SZ3）、施工水位水質監測孔2口（編號為：ZK1、ZK2）進行水位統測，并結合收集資料分析，研究區地下水動態變化與大氣降水、農業灌溉關系十分密切。雨季地下水水位上升，水量增大；旱季地下水水位下降，水量減少。水位年變幅介于1.50～8.00 m之間。

綜上，區內淺層潛水是項目發生污染物滲漏最有可能影響到的含水層，作為本次地下水環境影響評價的目標含水層位。

2 水樣的采集與測試

本項目水樣的采集與處理嚴格依據相關技術規范執行，水質評價執行《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）中的Ⅲ類水質標準、《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2022）中限制標準[2-3]。按照以上質量標準，結合建設項目地下水水質，本次評價主要選取K+、Na+、Ca2+、Mg2+、氯化物（Cl-）、硫酸鹽（SO42-）、碳酸鹽（CO32-）、重碳酸鹽(HCO3-)、PH、氨氮（NH3-N）、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發性酚類、氰化物、砷、汞、六價鉻、總硬度、鉛、氟化物、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、細菌總數、總大腸菌群、BOD和石油類。水樣的測試工作由海南省地質測試研究中心完成。

3 地下水環境現狀調查

根據水質檢測結果顯示：研究區潛水無色、無味、透明，pH值介于6.61～8.37之間、溶解性總固體介于180～282 mg/L之間、總硬度介于86.8～158 mg/L之間、陰離子以Cl-、HCO3-為主、陽離子以Ca2+、Na+為主，地下水水化類型有Cl·HCO3-Mg·Ca型、Cl·HCO3-Na·Ca型、Cl·HCO3-Ca·Na型、Cl·HCO3-Na·Ca·Mg型。水質方面除了SZ2和SZ3井水的硝酸鹽指標超標、ZK1井水的鐵指標超標以及各水樣的菌落總數和總大腸菌群指標超標外，其余監測指標濃度均未超標。

4 現場水文地質 試驗

滲透系數是進行滲流計算的重要參數，根據現場抽水試驗水位降深、涌水量、含水層厚度等數據，由裘布依潛水完整井穩定流的涌水量方程，求得含水層滲透系數。滲水試驗是 一種在野外現場測定包氣帶土層垂向滲透系數的方法，目的在于測定包氣帶滲透性能及防污性能，本項目選取雙環深水試驗法求得包氣帶垂向滲透系數。

經野外現場水文地質試驗及計算分析，求得滲透系數介于1.43～1.55 m/d之間，平均值為1.49 m/d；求得包氣帶垂向滲透系數介于1.55～1.60 m/d之間，平均值為1.58 m/d。

5 地下水環境影響預測

5.1 污染源與預測方案

項目的污染源可分為生產廢水和生活污水。生產廢水主要來源于運輸車輛沖洗水、建構筑物沖洗、儲罐和管道試壓、實驗室廢水等作業產生的污廢水；生活污水主要來源于員工糞便和洗漱污水。污染物一旦發生滲漏，首先污染包氣帶，最終污染潛水。正常工況下，項目廠區儲油罐區、隔油池、化糞池等構筑物均進行了防滲處理，污染物不會發生滲漏而對地下水環境造成影響；非正常工況下，化糞池、隔油池因防滲層老化、破裂等，會造成污廢水滲漏，其滲漏量大、污染物濃度大，地下水遭受污染的可能性大，污廢水滲透方向與地下水徑流方向基本一致。因此，化糞池、隔油池是項目重點關注滲漏區。

工況一假定隔油池發生滲漏，根據滲濾液特點、現狀調查特征因子超標情況，選取COD、石油類作為污染預測因子；工況二假定化糞池發生滲漏，根據滲濾液特點、現狀調查特征因子超標情況，選取COD、氨氮作為污染預測因子。預測源強根據防滲措施老化、破裂程度以及與同類型項目對比分析確定。預測時段選取發生滲漏后100 d、500 d、1 000 d及10 000 d作為關鍵時段。預測標準執行《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）Ⅲ類水濃度限值，石油類水質參考指標及限值采用《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2022）[2-3]。詳見表1。

5.2 預測模型

預測模型采用一維無限長多孔介質示蹤劑瞬時注入模型，地下水污染物分布模型見式（1）：

式（1）中：x—距注入點的距離，m；t—時間，d；C(x，t)—t時刻x處的示蹤劑濃度，mg/L；m—注入的示蹤劑質量，g，工況一的COD、石油類取值分別為60 g、9 560 g；工況二的COD、氨氮取值分別為1 540 g、180 g；w—橫截面面積，m2，取值為13.82 m2；u—水流速度，m/d，為0.04 m/d；n—有效孔隙度，無量綱，取值為0.35；DL—縱向彌散系數，m2/d，取值為0.14 m2/d；π—圓周率。

5.3 預測結果與分析

根據預測結果（表2）可知：

表2 污染物運移預測結果

工況一，滲漏事故發生100 d后，預測污染物COD最大濃度達9.35 mg/L，最大濃度點運移距離約4 m，最大超標距離約12 m；500 d后，預測污染物COD最大濃度達4.18 mg/L，最大濃度點運移距離約20 m，最大超標距離約33 m；1 000 d后，預測污染物COD濃度未超標，最大濃度為2.96 mg/L，最大濃度點運移距 離約40 m。滲漏事故發生100 d后，預測污染物石油類最大濃度達149.01 mg/L，最大濃度點運移距離約4 m，最大超標距離約23 m；500d后，預測污染物石油類最大濃度達66.64 mg/L，最大濃度點運移距離約20 m，最大超標距離約59 m；1 000 d后，預測污染物石油類最大濃度達47.12 mg/L，最大濃度點運移距離約40 m，最大超標距離約94 m；10 000 d后，預測污染物石油類濃度未超標。

工況二，滲漏事故發生100 d后，預測污染物COD最大濃度達9.33 mg/L，最大濃度點運移距離約4 m，最大超標距離約11 m；500 d后，預測污染物COD最大濃度達4.17 mg/L，最大濃度點運移距離約20 m，最大超標距離約29 m；1 000 d后，預測污染物COD濃度未超標，最大濃度為2.96 mg/L，最大濃度點運移距離約40 m。100 d后，預測污染物氨氮最大濃度達1.09 mg/L，最大濃度點運移距離約4 m，最大超標距離約10 m；500 d后，預測污染物氨氮濃度未超標，最大濃度為0.48 mg/L，最大濃度點運移距離約22 m；1 000 d后，預測污染物氨氮最大濃度為0.34 mg/L，最大濃度點運移距離約40 m。

6 結論與建議

項目建設期和運行期，正常工況下，項目廠區儲油罐區、隔油池、化糞池等構筑物均進行了防滲處理，污染物發生滲漏的可能性小；非正常工況下，工況一隔油池的生產廢水發生滲漏，地下水中污染物石油類、COD最大超標濃度分別為9.35 mg/L、149.01 mg/L，最遠超標距離分別為94 m、33 m；滲漏1 000 d后，地下水中污染物COD濃度未超標，滲漏10 000 d后，地下水中污染物石油類濃度未超標。工況二化糞池的生活污水發生滲漏，地下水中污染物氨氮、COD最大超標濃度分別為1.09 mg/L、9.33 mg/L，最遠超標距離分別為10 m、11 m，滲漏1 000 d后，地下水中污染物濃度均未超標。因此，非正常工況下，污染物泄漏會造成地下水的污染，水體一旦被污染，很難自凈。

建議在項目設計階段應嚴格按照相關規范做好防滲設計；施工階段采取主動防滲和被動防滲相結合的處理方式，從源頭上避免污染物滲漏；項目運行期，密切排查滲漏隱患跡象，并加強廠區及周邊地下水環境的監測力度，及時掌握地下水水質變化情況。