滨海地区某石油仓储厂区对地下水环境影响分析

河北奇正环境科技有限公司 刘英倍

一、概况

某石油产品有限公司位于沧州渤海新区南大港产业园区，储存能力为46800m3，年储存中转油品63万吨，其中年配送乙醇汽油40万吨、汽油3万吨、柴油5万吨、润滑油15万吨。

二、厂区水文地质条件

（一）地层岩性

根据厂区岩土工程勘查报告中内容，勘察最大揭露深度35.0m，主要为第四系全新统陆相冲积（Q4al）、陆相冲积与沼泽相沉积（Q4h+al）及上更新统陆相冲积（Q3al）形成的粉土、粉质粘土、粉砂层。

（二）地质构造

本区域位于自中生代以来，甚为发育的新华夏系北东向断裂结构的黄骅拗陷区，黄骅拗陷沉陷中心在岐口东北海域，南为临清拗陷，北临渤海拗陷，其基底由侏罗系、白垩系组成。上第三系底板埋深1600—3200m，第四系厚400—500m。黄骅拗陷所在区域先后经历谷期、前期、裂谷期及后裂谷期。裂谷发育最终转变为拗陷，黄骅拗陷地区于中世纪至第四世纪时期形成拗陷，由于后期岩石圈变冷，引起大范围缓慢沉降，下部沉积馆陶组砂砾岩和泥岩、砂砾岩和泥岩互层出现，以河流相为主。第四世纪时，拗陷进一步发展，海水浸入，沉积海相细砂和粘土。

第四纪以来，本区无大的构造活动发生，无滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用。

（三）评价目的层

依据区域水文地质资料，第I含水组与第II含水组之间分布有较厚的粘土层和亚粘土层，垂直入渗补给条件差，可分别看做相对独立的含水层组。因此本次评价目的层为评价区内第I含水组。

根据野外现场勘探结果，厂区浅层地下水水位埋深0—3m，含水层岩性以粉砂、粉土为主，现状为咸水，单井单位涌水量平均值为0.25m3/h·m，含水层渗透系数平均值为0.12m/d，浅层水矿化度大于3.0g/L。

其中的粉土层为区内的主要潜水含水层，其下为连续稳定分布、厚度大于5m的粉质粘土隔水层。

（四）地下水补、径、排条件

评价区内潜水补给主要以大气降水入渗补给为主，其次为侧向径流补给，地下水径流方向由西向东偏北流动，与地形基本一致，评价区平均水力坡度为0.20‰。潜水的排泄主要以向下游侧向流出及蒸发为主。

（五）水文地质试验

为查明厂区包气带渗透性，进行渗水试验数据2组，为获取厂区浅层水渗透系数，收集抽水试验数据1组。

1.渗水试验

渗水试验为原位渗水试验，为了消除垂向渗水过程中侧向渗流的不利影响，采用双环法，双环的直径分别为50cm和25cm，高25cm。双环法在试坑底部同心压入直径不同的试环，然后在内环及内、外环之间的环形空间同时注水，并保持两处水层在同一高度。这样即可认为由内外环之间渗入的水主要消耗在侧向扩散上，从而使由内环所消耗的水则主要消耗在垂向渗透上，为准垂向一维渗流，试验一直进行到渗入水量稳定不变时为止。

2.抽水试验

不一会到了市里，满路花灯。人山人海。又加上狮子、旱船、龙灯、秧歌，闹得眼也花起来，一时也数不清多少玩艺。哪里会来得及看，似乎只是在眼前一晃，就过去了，而一会别的又来了，又过去了。其实也不见得繁华得多么了不得了，不过觉得世界上是不会比这个再繁华的了。

本次收集评价区内历史抽水试验数据，根据抽水试验数据可知，单井单位涌水量平均值为0.25m3/h·m，含水层渗透系数平均值为0.12m/d。

三、地下水环境质量现状监测与评价

（一）水质调查

本次调查进行一期现状监测，共布设5个浅层水质监测点位，根据本区水文地质条件可知，本区浅层水与深层水之间存在稳定隔水层，污染物泄漏基本不会对深层水产生影响且根据本区开发利用现状可知，本区供水水源为地表水，因此本次未对深层水进行监测。

由地下水环境现状监测数据统计分析可知：浅层地下水各监测点氯化物、硫酸盐、总硬度、钠和溶解性固体超出饮用水标准限值，主要是因为浅层水为咸水，属于地质结构和水文地质结构等自然因素造成的。

表1 渗水试验结果

由地下水水化学类型判定结果可知，本区浅层潜水地下水水化学类型以SO4·Cl-Na 型为主。

（二）水位调查

由于评价区几乎无浅井，本次工作在评价区内利用水质钻孔5眼，并利用洛阳铲完成5个浅孔，并及时观测水位，同时采用GPS对水位点定位和高程测量。通过系统资料整理，绘制了等水位线图，根据等水位线图可知，厂区地下水流向为自西南向东北。

四、地下水环境影响预测与评价

（一）地下水污染预测情景设定

根据工程分析内容，项目分两期进行建设，一期储存能力为54万m3，总周转量为519.15万吨；二期储存能力为46万m3，总存储能力为100万m3，本次仅对一期工程进行评价。根据《石油库设计规范》（GB50074-2014）石油库等级划分计算，油库计算总罐容为42万m3，属一级石油库。对地下水环境存在较大潜在污染的污染源主要是厂区储罐，因此本次选取厂区汽油储罐和二甲苯储罐作为预测点，主要考虑储罐非正常泄漏对地下水环境的影响。

本次地下水预测因子选取石油类和二甲苯作为特征污染物进行模拟。

（二）污染预测模型概化及建立

本次评价采用解析法进行预测分析，假定非正常状况情景下污染物全部透过包气带直接进入含水层中，预测分析其对厂区地下水环境及下游敏感目标的影响程度。

（三）预测结果分析

（1）非正常状况下汽油储罐发生泄漏，预测结果表明，石油类超标污染晕运移最大距离为63m，已超出厂界，超标范围最大为1488m2，不会影响地下水敏感目标。非正常状况下二甲苯储罐发生泄漏，预测结果表明，二甲苯超标污染晕运移最大距离为75m，未超出厂区边界，超标范围最大为1062m2，不会影响地下水敏感目标。

五、地下水污染防治措施

（一）分区防渗措施

根据厂区天然包气带防污性能和厂区主要装置区污染控制难易程度不同，对厂区区域防渗分区如下：

重点防渗区：危废暂存间、罐组地面以及泵区、隔油池、污水池；防渗技术要求为等效黏土防渗层Mb≥6.0m，K ≤ 1×10-7cm/s；

一般防渗区：初期雨水池、仓库、维修间、装卸区、化粪池；防渗技术要求为等效黏土防渗Mb≥1.5m，K≤1×10-7cm/s；

简单防渗区：其他区域；防渗技术要求为一般地面硬化。

（二）地下水环境监测与管理

1.监测井数

项目调查与厂区范围内浅层地下水由西南向东北流动，根据相关规范的要求及地下水监测点布设原则，因附近相对较易污染的是浅层地下水，以浅层水为主要监测对象。

表2 监控井情况一览表

②监测层位及频率

因为附近相对较易污染的是浅层地下水，以浅层地下水为主要监测对象，所以监测井深定为10m。

监测频率：运行期间上游监测点按每年监测一次，污染监测点按每半年度监测一次。

监测项目为：pH、耗氧量、石油类、二甲苯、甲醇、多环芳烃。

六、地下水环境影响评价结论

本次地下水评价，开展了详细的水文地质勘查、现场试验和水文地质条件分析，通过建立模型，预测分析了非正常状况情景下污染物泄漏对地下水环境的影响，预测结果显示：非正常状况下，一旦发生泄漏，将会对厂区及厂区外小范围地下水环境造成一定影响。针对可能出现的情景，厂区采取源头控制措施和分区防治措施，从源头上降低了污染物的泄漏风险，通过采取严格的防渗措施，切断了泄漏污染物垂向渗入地下水的途径，进而确保污染物不会对地下水水质产生污染影响。通过在主要污染设施区域和厂区下游布设污染监控井和污染扩散井，能够定期掌握厂区地下水水质现状及水质变化趋势，防止污染物泄漏污染地下水而无法发现。通过厂区制定应急响应方案，能够在发生污染物风险泄漏事故时，及时采取应急措施，最大程度减轻污染物泄漏对地下水环境的影响。综上分析，在相关保护措施实施后，该项目对水环境的影响是可以接受的。