油气田开发对生态环境的污染及治理措施
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维普资讯 http://www.cqvip.com 型 :兰兰 Science and Technology Consulting Herald 资源与环境 油气田开发对生态环境的污染及治理措施 李玉文 王星元 (东北林业大学环境科学专业) 摘要:评述了油气田开发过程中对大气环境、小环境的影响,以及对生态植被的影响,提出了一些污染控制及被污染土地修复的 措施。 关键词:油田 污染 措施 中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1673 0534(2o07)08(a)0078 O1 我国的石油开发工业得到了快速发展。 现已形成东部、西部、海上和南方十几个省、 自治区、四大石油勘探开发区。1978年起我 以下几种:一是采油(气)和油气集输,包括井口 挥发、储罐的大小“呼吸”以及管线泄漏, 二是机动车辆尾气,三是钻井部门的柴油机排 加,对植物群落的影响逐渐加大,表现为植株 高度降低,株数减少。当原油覆盖地面0. 2cm时,可使一年生植物的种子失去萌发力而 国原油年产量已超过1亿吨,1993年原油产量 气,物探、井下作业等的动力设备也有少量的 已达1.449亿吨。已由原来的贫油国迈入世界 总烃产生。采油(气)部门的总烃排放量占总烃 7大油区和6大产油国之列。然而,随着石油开 排放总量的94%,是主要的总烃排放部门。 采量的扩大,将不可必免地造成对环境的污染。 油气田开发过程中排放的总烃是资源流 这一点已从成品油海洋水域运输过程的惊人污 失的渠道之一。根据全国油气田污染源调查 染事件中,被人们所认识。而对于陆地石油开 的数据,在调查总烃、二氧化硫、氮氧化物、一 发过程中,石油对油田区陆生生态环境的污染 氧化碳和总悬浮颗粒物五种废气污染物中,总 研究尚不深入。我国80%以上油田在大陆,因 烃排放量占61.9%,是排放量最多的污染物。 此,研究探讨其开发过程对环境的影响方式及 这与油气田的生产特点有关系,在勘探开发油 影响程度具有重要的现实意义。原油主要由 气资源过程中,由石油类的蒸发及油罐的大小 95%~99.5%的烃类化合物组成,有烃类“大 “呼吸”,造成烃类挥发,从而使大气中总烃的浓 杂烩”的称谓,另0.5%~5%为氧和氮的有机 度较高。 化合物(非烃类)及微量重金属元素。石油中的 大气环境中的总烃(特别是非甲烷烃)的最 烃大体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类,其 大危害是造成二次污染,非甲烷烃与油气田大 中芳香烃毒性最大。据检测我国一些地区原油 气环境中的另一种污染物NO具有联合环境 中的致癌物苯并(a)芘(BaP)含量分别为1.16, 效应,光化学烟雾的形成就是以这两种污染物 0.33,0.48,0.24mg/kg,在亮煤焦油和渣油中 为必要条件的。所以,减少总烃的排放,既减 高达29mg/kg和30mg/kg。值得指出的是 少了资源的流失,同时也控制了非甲烷对大气 一些非烃类化合物,它们对水有一定的亲合力, 环境的污染。 从对环境的危害来说,非烃类的毒性远比烃类 明显。所以环境中石油污染物应包括烃类和非 2石油开发中的水环境污染 烃类两部分。它们通过扩散、蒸发渗透、乳化 2,1油田“三废”对地表水的污染 及物理性粘污甚至燃烧等途径,进入大气、水 落地原油通过径流污染地表水、海水 域、土壤,造成对生态环境的污染。 等。地表水是农业生产的主要灌溉水源,一旦 污染会直接造成土壤及农作物污染,作物的污 1油气田开发对大气环境的影响 染又促进家畜、穹禽和人体内有毒物质的富 1.1大气污染源 集,在整个食物链中最终危及人体健康。我国 油田开发过程的大气污染源较多,除遍布 ((工业企业设计标准》规定,石油在地面水中 整个油区的钻井井场、采油井外,原油接转 最高允许浓度为0.3mg/L。油田废水处理应 站、联合站、注水站、油田开发辅助土程 严格达标排放。 及运输车辆也都是油田开发大气污染源的组 2.2油田“三废”对地下水的污染 成部分。单井可看成是一个小污染源,由众 地下水是饮用水的主要来源之一。我国 多油井组成的油区则是一个面源,一个油田可 有的油田区周围居民掘井取用地下水为饮用 能由多个这样的油区组成。因此,油气田开发 水。长庆油田的陕、甘、宁三省区、采油区周 过程中的大气污染源,既有大范围的面源,又 围好多居民取用地下水为人畜共饮,如果石油 有单个点源。 废物通过各种途径污染了地下水源,它对人体 1.2废气排放情况 危害不象细菌或病毒那样来得激烈而明显,而 油气田开发过程中产生的废气主要为生 是在日积月累、潜移默化地发生作用。所以应 产工艺废气,其污染物排放量约占油气田开发 引起足够的重视、石油对水色、水味和溶解氧 所产生的大气污染物总量的74%,其主要污染 有较大的影响,不同国家对饮用水中的油允许 物为总烃和一氧化碳。生产工艺废气的排放 界限定在0.1~1.OOmg/kg之间。 源包括油井、气井和计量站、接转站、联 合站的储油罐,另外,机动车辆排放的尾气也 3油气田开发对草原植被的影响 计入生产工艺废气。生产工艺废气排放量最 油气田开发过程中产生的落地原油虽然 多的生产部门是采油(气)部门,其排放的污染 大部分被回收,但仍有很大一部分不能被回 物约占总量的67.3%,其主要污染物为总烃。 收。滞留在草原中的落地原油对草原植被毫 1.3总烃的排放来源及其危害 无疑问会产生影响。为了定量说明落地原油 总烃是油气田大气的特征污染物,也是油 对草原植被的影响,有关部门对不同的植物群 气田大气中的主要污染物。其主要产生源有 落做了实验。实验结果表明,随原油量的增 78科技咨询导报Science and Technology Consulting Herald 不能生长繁殖;植物体在不同季节对原油的抗 性也不同,对植物个体影响由大到小的季节顺 序是春季、夏季、秋季,即幼苗期、旺盛生 长期.成熟期。 4油气田的生态环境损害的恢复治理方法 4 1土地占用和污染土壤的修复技术 油气田的开发是从钻每一口井开始的,对 于油气田的钻井所占用的土地,一个重要的处 理办法就是最小化原则,即加强管理、实行集 成化模式,使所占用的操作面积减到最小。 例如通过建立陆上平台式操作模式,尽量缩小 生活区的占地面积等。 4.2对十油气集输过程中的污染控制 为减少油气集输过程中的大气污染,必须 加强大罐抽气、原油稳定及轻烃回收等工艺 的研究和应用,进行回收处理。同时分清原油 管道漏油类型及原因,包括腐蚀穿孔、人为事 故、自然灾害事故及机械性损伤事故等。注意 定期进行漏油检测。对于漏油量较大的情况, 可以采用流量增加或压力降低检测法、压力 梯度法、负压力波法、在线平衡法以及动力模 型法等进行检测;对于规模较小的石油漏失可 以采用差压实验法和智能清管器法等。如果 检测发现漏油要及时处理,并将所造成的后果 尽量减少到最低限度。 5结语 油气田的勘探开发对环境的影响是不可 避免的,我们必须积极采取各种对策和措施, 以减少对环境的污染和对生态环境的破坏,实 现经济效益、环境效益和社会效益的高度统