加油站地下水监测井的建设与监测应用

毛尚鑫

(上海洁壤环保科技有限公司，上海 201615)

1 引言

地下水资源是支撑经济社会可持续发展的重要战略资源，加油站由于油品渗漏和泄漏等问题，可能会造成土壤和地下水污染，其来源主要包括地下储油罐的油罐材料腐蚀或人为使用不当等造成的汽油、柴油等的渗漏和泄漏。美国自1990年便开始进行地下油罐整治工作，据其统计数据，至今共发现存在约50万个地下油罐泄漏[1]。20世纪90年代以来，我国加油站建设进入加速期，现有加油站约11万座，其中，上海市800余座，北京市1500余座。近年来，由于油罐老化、腐蚀、地层变化、管理不当等原因，导致部分加油站的储油罐或管路存在一定的泄漏情况，从而可能成为一个重大危险源和水质、土壤污染源[2]。由于土壤和地下水污染具有隐蔽、易扩散、治理难度等特点，因而重点在于保护和防范，因此，加油站的防渗以及日常的地下水环境监测就显得格外重要和必要。

2 相关法规

为了减少油品泄漏对地下水源及土壤的污染，国家先后颁布了一系列政策法规，大致梳理如下。

2011年8月通过的《全国地下水污染防治规划(2011-2020 年)》，要求至2020年对重点地下水污染源实现全面监控，地下水环境监管能力全面提高，地下水污染防治和监管体系基本建成。并要求从2012年起，加油站建设相关工作中使用的地下油罐应为双层油罐，或设置相关防漏、检漏设施。同时要求所有运营加油站到2015年底之前需将地下油罐类型更新为双层油罐，或设置防渗池，并增设防渗漏自动监测设备。

2015年下发的《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》(国发(2015)17号)要求到2020年全面提升地下水监测监管能力，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，更新为双层油罐，或设置防渗池。

2017年3月9日，《加油站地下水污染防治技术指南(试行)》文件由环保部办公厅发布，全面推进加油站单层罐改造工作。

2017年6月，国家又出台《中华人民共和国水污染防治法(第二次修正)》文件，其中第四十条提及加油站的地下油罐应当使用双层罐，或者采取其他有效措施如建造防渗池等，并开展和保持防渗漏监测。

随后各地方部门发布“加油站地下油罐防渗改造工作实施方案”，并对改造工作提出明确的要求，包括加油站埋地油罐采用双层罐，加油站防渗池应整体浇筑，以及加油站需要进行油罐渗漏检测工作，建设常规地下水监测井，及时开展地下水常规监测工作。

3 地下水监测井的建设

3.1 布点原则

依据《加油站地下水污染防治技术指南》(试行)，加油站若处于地下水饮用水水源保护区和补给径流区，需设置两口地下水监测井。考虑安全和运营因素，地下水监测井布设位置尽量在加油站场地内，并且与埋地油罐的距离不应超过30 m。污染源扩散监测井布设位置需尽量靠近埋地油罐和加油岛，并位于其地下水的下游方向，建议的间距不超过10 m。

3.2 安全培训

由于作业场地的特殊性，所有监测井施工人员在入场前需通过上岗证培训，确保持证上岗，并根据情况进行动土作业和临时用电作业申请。同时做好现场安全教育工作，确认佩戴劳动保护器具，并进行安全交底和风险告知。

3.3 钻探设备

项目组采用进口Geoprobe 7822DT钻机中空螺旋系统建井，相比于传统工程地质钻机，该钻机具有不产生泥浆和无浆液钻入等优点，且在工作效率和作业安全方面有一定的保证和优势。

3.4 建井流程

建井流程包括钻井施工设计、钻井、固井、成井、洗井等，技术原则如下。

(1)孔深主要为6～12 m。具体深度根据监测井位所在地地层进行深浅调整，以进入潜水含水层底板1～2 m为宜，但不能打穿潜水层底板。

(2)钻孔孔径Ф250 mm，井径Ф108 mm。井管材质要求为无缝钢管，外加不锈钢制过滤网。

(3)滤水管需具有良好透水性能，材料应防止对地下水造成污染，长度和设置位置应覆盖区域长期水位变幅。

(4)反滤层厚度不小于0.5 m。

(5)连续取样。采用Geoprobe DT32直接钻入系统采集土壤样品，要求粘性土采取率大于85%，砂性土大于65%。

(6)每口监测井建成后均进行井口加盖加窨井式保护装置，测量井位坐标。监测井井盖需符合加油站安全、抗压等要求。

(7)止水和封孔材料均采用膨润土制成并风干的粘土球，球直径3～5 cm；粘土球填埋厚度根据地层变化厚度实施填埋，进行止水效果检查。

(8)所有监测井必须进行洗井，以达到管内外水路畅通。

4 地下水水质监测

4.1 监测因子

监测因子的选择主要针对加油站运行过程中可能的污染物进行综合分析，常规的监测因子为：苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间(对)二甲苯、萘、甲基叔丁基醚等[3]，主要涉及苯系物(石油污染中最常见的污染物质)，甲基叔丁基醚(常用的汽油辛烷值改进剂，除可增加汽油含氧量外，还可促进清洁燃烧，四乙基铅的替代产品)，和总石油烃(C6-C40)。此外，针对2000年前建成的加油站，还需要检测铅和二氯乙烷。常规指标都可以参考《地下水质量标准》(GBT14848-2017)中的III类标准，甲基叔丁基醚可以参考荷兰标准。总石油烃参考《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中的石油类限值。

4.2 检测结果与分析

选取某市10个不同年份的加油站的12口地下水监测结果进行综合分析，检测结果统计如下表。由表1可知，12口监测井中有1口地下水中的石油烃等因子检出，并超过相应的标准限值。随后对该加油站的历史做全面的了解，该加油站于1995年建成，根据历史航拍图，建站之前为农田，地势低洼，1996年开业，2007年完成油气回收改造。由于该加油站建成时间较早，采用单层地埋式储油罐，单层罐体因长时间的腐蚀易出现渗漏问题，同时输油管线及其连接处也同样可能产生泄露，从而导致相邻区域地下水监测井中石油烃等污染物超标。

表1 加油站地下水监测结果汇总

当然，在完成加油站地下水监测井建设后，该监测井将作为长期监测井。由于油类污染的易识别性，可结合常用快速检测方法如肉眼观察、测油膏、便携式气体监测仪等来判定油品污染是否存在，以确认是否需要启动定量监测或增加日常监测的频率。

4.3 污染防控

加油站的污染有其独特性，可能主要来源于储罐的渗漏，管路的泄露，油品转运过程中的管理不当等。因此，为加强加油站的污染防控，应依据相关法规，结合正在开展的环境调查和双层罐改造等工作，全面开展加油站(特别是年限大于15年的加油站)的土壤与地下水污染状况调查。同时，加油站自检、操作、维护保养等相关制度有待完善，易造成土壤与地下水污染的各个工艺环节需进行系统核查，地下水环境保护意识方面的专业培训需加强开展。因为污染往往不可逆，有效防控，及时发现都是必要的管理和保护手段。

5 结论

加油站涉及油品的地下储罐存储和管路输送，由于油罐的材质局限和老化等原因导致局部可能发生油品渗漏的情况，通常渗漏量较小，不易察觉，因此，通过建设地下水监测井，通过定期观察或监测，可以有效了解或监测加油站内地下储罐等设施的状况，为监督和管理加油站的土壤和地下水环境提供可靠的数据支持。