油田开发对庆阳市水资源的污染现状及防治对策探讨

周 斌，刘小江

(1.甘肃省地质环境监测院，甘肃 兰州 730050;2.甘肃省长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745000)

庆阳市地处甘肃省东部，在大地构造上处于华北板块鄂尔多斯盆地西南部，区内大面积被黄土覆盖，之下分布有巨厚的白垩系、侏罗系和三叠系地层［1］。庆阳市的主导矿产资源——石油和天然气即产于侏罗系地层中，在地里位置上主要分布于环县、庆城县和华池县一带，由长庆油田勘查、开发［1］［2］。

庆阳市是长庆油田的主产区之一，自1971年油田开发以来，已有30多年的历史。2005年底原油年产量已经达到240×104t［3］。随着西峰油田的发现和大规模开发，2008年原油产量达到291.59×104t［4］。长庆油田目前在庆阳市范围内开发着马岭、樊家川、城壕、南梁、白马等13个油田，66个区块，生产区分布在庆城、华池、环县、西峰、镇原、合水等6个县(区)境内的61个乡镇［3］。

庆阳市属于干旱缺水地区，水资源人均占有量仅为360 m3，仅是全国人均占有量的 13%［1］［3］。由于油田大规模的开发，带来的环境问题开始凸现出来，油区主要河流污染严重，局部地方已经出现了因油田开发导致地下水污染的问题，给当地人民群众的生产和生活带来了严重影响，对庆阳市有限的水资源保护构成严重威胁。同时，由于油田开发采用注水开发模式，对水资源的依赖性较强，随着油田开发规模的不断加大，生产用水需求飞速增加，也对庆阳市水资源短缺的现状影响极大。

1 油田开发区水资源污染现状

1.1 油田开发对地表水造成严重污染

油区主要的河流有马莲河、蒲河、洪河3条较大的河流，较大的支流有 27 条［1］［3］。

1.1.1 马莲河受到严重污染

对马莲河的水质监测工作从上世纪80年代开始，在环江的曲子(对照断面)、韩家湾(控制断面)、庆城汇合口、宁县桥头(消减断面)，柔远河的华池县城(对照断面)、贾桥(控制断面)常年设立水质例行监测断面，每年分丰、平、枯三期进行水质监测。按照甘肃省政府批准的地面水功能区划，马莲河上游环江“洪德－五里桥”、“庆城汇合口－宁县桥头”为Ⅲ类功能区，“五里桥－庆城汇合口”为Ⅳ类功能区;马莲河上游柔远河为Ⅱ类水域功能区。但据最新的监测数据表明，马莲河干流及主要支流为劣Ⅴ类水质，环江污染最为严重，柔远河次之，干流相对较轻。污染类型属有机污染和盐类污染，主要污染因子为硫酸盐、氯化物、化学需氧量、六价铬、挥发酚、石油类。造成马莲河污染的主要原因是石油开发、加工和沿岸生活排污［1］［3］。

2005年1、3、5、7月四期监测结果表明:环江韩家河断面污染严重，受石化废水的影响，主要污染指标挥发酚、石油类、化学需氧量均值达到 0.098 mg/L，、0.215 mg/L、84.84 md/L，超标率分别为100%、25%、100%［3］。对马莲河干流水体中的25项指标进行了监测分析，结果表明:马莲河水质为劣Ⅴ类，综合污染指数为2.210，属严重污染河流。对柔远河“华池县－庆城县城”段水体进行监测分析，结果表明:柔远河段的水体中，化学需氧量、挥发酚、石油类、硫酸盐、氯化物等石油类特征污染物严重超标，综合污染指数1.30～6.37，为劣Ⅴ类水质，基本丧失了水体功能(表1)［1］［3］。

表1 庆阳市主要河流水域功能表

1.1.2 环江、柔远河段各支流水质逐渐变差

环江、柔远河流域支流较多。据调查了解，上世纪80年代以前，支沟水体水质都较好，是当地群众的生活、灌溉主要水源。

1996年，原庆阳地区行署组织对庆阳、环县、华池等县涉油地区水源污染开展调查，对上述区域内较大的28条沟壑进行了监测，不同程度都受到了污染。2003年再次对石油开采比较集中的12条支流进行布点监测，结果表明:同1996年同一监测断面相比，污染负荷呈上升趋势，水环境井10年间发生“水质蠕变”［1］［3］。

2005年，对油田开发区内的18条主要支沟水体进行了水质现状监测，确定了pH值、矿化度、化学需氧量(COD)、氨氮、硝酸盐氮、砷、汞、氟化物、氯化物、硫酸盐、六价铬、挥发酚、石油类等13个监测项目。根据监测结果统计，13个项目均达到地表水Ⅲ类标准或好于Ⅲ类标准的有2条支沟，占11.1%，Ⅳ类水质有3条支沟，占16.7%，Ⅴ类水质的支沟有4条，占22.2%，劣Ⅴ类的支沟有9条，占50%。影响水质的主要污染指标为化学需氧量(COD)、氨氮、六价铬、氟化物、氯化物、硫酸盐等(表2)［1］［3］

表2 庆阳市地表水资源水质监测评价分类表

监测结果表明，庆城、环县、华池境内石油开采比较集中的区域，主要支流污染仍较严重。其中柔远河流域影响水质的首要污染物为氨氮，其次为化学需氧量、石油类检出;环江流域影响水质的首要污染物为化学需氧量，其次为矿化度、石油类检出。

1.2 局部地区浅层地下水受到污染［1］［3］

庆阳市的地下水资源主要有潜水和承压水两部分［2］。潜水包括塬区黄土潜水、梁峁区黄土孔隙裂隙潜水和沟谷孔隙潜水三大类型，是庆阳市人民群众的主要的生活水源。承压水主要储存于白垩系向斜盆地中，自上而下分为泾川、罗汉洞、环河、华池、洛河、宜君6个含水岩组，目前油田开发洛河组承压水作为油田回注的主要水源［1］［3］。

根据资料，上世纪70年代以前庆阳市境内浅层地下水水质尚好(除环县部分地区外)，水量丰富。但随着油田的开采、注水开发技术的推广应用，局部地区地下水水质开始变差，石油开发特征污染物的检出率、超标率相当显著。

如在马岭油田区域共布设了26口监测井，按照《地下水质量标准》(GB/T14848－93)评价，25口极差，1口较差。该区域水井水质中总硬度、高锰酸钾指数、氯化物超标率高，水体含盐量高，有机污染较重。主要分布于以环江为中心线，宽约 10 km 的条形区域(表3)［1］［3］。

表3 马岭油田地下水监测结果评价表

在西峰油田区块共布设32口监测井，按照《地下水质量标准》(GB/T14848－93)评价，26口水井水质良好，6口水质较差。较差的6口井的主要影响指标为氨氮、六价铬［1］［3］。虽未发现石油开发特征污染物，但在近两年的开采过程中，也出现过事故性污染地下水问题，致使部分机井以报废或干涸(表4)［1］［3］。

承压水的开发利用主要是油田用作注水开发的供水水源。长期以来，长庆油田采用注水开发的工艺，开采层位为白垩系志丹群洛河组承压水，水位埋深多在400～800 m之间，矿化度 1.5～1.8 g/L，每年回注用水量约为 500×104m3。根据调查，所在区域不同，承压水水质由北向南逐渐好转。虽然油田生产取水与当地群众目前使用的饮用水不在同一个层位，但对于水资源短缺的庆阳市来说，洛河组地下水水质尚好，有远期开发的价值［3］。

表4 西峰油田地下水监测结果评价表

2 油田开发中水资源保护存在的主要问题

2.1 老油区污染治理还没有完全到位

近年来，油田企业投入大量资金用于老油田的老污染源治理，使得油区局部水环境质量恶化的趋势得到一定遏制。但由于历史、技术和资金等方面的原因，油区老污染源治理的效果仍不够明显，污染现状未得到根本缓解。

2.1.1 油区老污染源治理进度缓慢

目前油田只进行了采出水处理站改造、扩建工程和部分报废井的封堵项目。老油区井场标准化建设、重点地区人畜饮水工程、重点区域生态环境保护与恢复等重点项目还没有实质性进展，老污染源治理进度缓慢。

2.1.2 石油开发污染事故频繁

石油钻探过程中，钻井岩屑、泥浆、废水外泄事故时有发生;采油作业中由于设备故障、修井喷油及管线破裂等，原油泄漏事故比较频繁;油区管线维护不力，事故性破裂和人为锯口打眼盗油案件增多，污油处理不当，这些都使油区水资源受到了严重污染。

2.1.3 报废油井污染问题十分突出

长庆油田已经开发了30多年，报废油井逐年增多。一些早期开发的油井受当时技术限制，套管防腐措施落后，加之套管超期使用，破套现象十分普遍。同时有很多报废井由于开发历史较长，已经很难找到具体位置。一方面，这些油(水)井中，大部分未实行规范封井措施，因套管破损引发地下水污染的事故已经出现。这将是目前及今后威胁庆阳市地下水资源安全的主要原因之一。另一方面，由于管护不力，部分报废井被不法分子开启，采用极其简单的设施进行生产，没有任何污染防治措施，原油脱出水随意排放，造成局部区域的严重污染。

2.1.4 石油无序开采加重了油区环境污染

据调查，一是部分低产低效井年产液量10×104m3左右，含水率高达89%以上，每年将近9×104m3脱油水利用渗坑下渗或就近排入河流，造成河水污染，给下游群众的生产生活造成了一定的影响。二是地方石油经销企业污染环境问题比较突出，引起国家环保总局的关注。

2.1.5 冒水井封堵不彻底

2004年以来，经地企双方共同协商确定，对未封堵、常年向外环境排放高盐水的冒水井进行了封堵。但仍有部分冒水井尚未完全封堵，继续向外排放高盐水，污染环境及水环境。

2.2 新油区环保措施还没有落实到位

(1)油田企业环境管理法规落实不到位，存在“先建设、后环评”的情况。由于环评滞后，“未批先建”，“三同时”制度落实不力，相关污染治理措施没有完全跟上，事前控制乏力，无法从源头上控制污染。

(2)在西峰油田的开发中，油田企业没有长期环保规划，没有考虑建设专门的污水处理设施和固体废弃物处理场所进行规范性、无害化处理。

(3)石油开发过程中各环节的环境保护工作脱节。钻井、试油、采油各单位污染防治工作严重脱节，各项环保措施基本没落实或落实不到位，各生产环节相互推卸责任，致使污染现场得不到及时处理。

(4)固井措施尚需进一步论证完善。

2.3 重点饮用水源保护依然存在严重问题

(1)水源保护区内油田开发的问题仍然没有得到彻底控制;

(2)大部分县区仍未颁布饮用水源保护区管理办法，导致在饮用水源保护区的管理中无章可循;

(3)水源保护区没有明晰的界限和标志，无法清楚辨别。

3 水资源保护的防治对策及措施［1］［3］［5］

在今后的石油开发环境保护工作中，必须坚持“立足当前，着眼长远，标本兼治，稳定改善”的原则，认真落实在石油开发环境资源现状调查中出现的各项污染治理项目和措施，采取得力措施，优先治理威胁群众正常生产生活的老污染源，严格控制各项措施，使石油矿区的水环境污染问题得到逐步好转。具体措施如下:

3.1 深入开展油田开发环境保护宣传教育

要面向油田企业、各级政府、有关职能部门、油区群众和社会各界展开多层次、全方位的环境宣传和警示教育活动，要重点宣传油田开发环境保护工作面临的严峻形势和环境污染问题的严重性，增强忧患意识，增强保护水资源的自觉性。始终坚持“坚决支持石油开发，坚决保护生态环境”的原则，地企协作，实现“开发与保护并重，企业与地方双赢”的目标。

3.2 在油田开发中全面落实各项环境管理制度

(1)油田企业要认真落实环境影响评价制度和建设项目“三同时”制度，从源头上防止污染，杜绝新的增量污染。

(2)油田企业要明确污染防治的职责，严格落实各项环保措施。加强石油钻探、开采全过程环境管理，解决油田开发中的各环节脱节的问题，杜绝新开发带来的新的污染问题。

(3)在今后的石油钻探过程中，必须严格执行国家环保总局等相关部门提出的意见与建议，确保地表水及地下水源不受污染。

3.3 全面落实石油开发污染防治目标和责任

(1)各县(区)政府必须切实负起责任，特别是要把污染源治理纳入政府目标管理制考核，形成政府推动、部门联动、企业治理、公众参与、齐抓共管的高效工作机制和责任机制，推动油田水资源保护工作深入进行。

(2)要制定完善油田开发各项管理制度，明确部门职责，推进油田开发环境资源管理的规范性和程序化。

3.4 继续加大油田污染源治理力度

(1)首先改善并治理污染最严重的一些自然村落的饮用水源污染问题。由所在县(区)政府负责，油田企业出资，先就近寻找临时水源，暂时解决当地群众的人畜饮水问题。随后由所在县(区)政府组织有关部门考察论证新的水源地，对建设饮用水源解困项目的可行性方案进行论证，由长庆油田出资建设。

(2)要加快油田采出污水处理站在线监控网建设。

(3)加快实施老油区废弃井的治理项目。

(4)由庆阳市环保局会同长庆油田公司，制定有效地监控措施，提前介入对到期服役井的监管，防止出现新的污染问题。

(5)加强对石油钻探开发中产生的废水、泥浆、落地原油、含油污泥等的处置问题，抓紧建设污水处理厂与固体废弃物处置场，确保污水达标排放，固体废弃物集中安全填埋，有效预防油田开发造成的生态环境破坏。

(6)做好西峰油田开发专用水源建设的论证立项工作。由于董志塬黄土潜水已经超采，同时黄土高原地区地质结构比较复杂，地下水补给关系不明，油田长期开采使用深层承压水是否会造成水环境的破坏，还没有定性结论。建议西峰油田开发取水、用水的过程中，要限制过渡开采黄土潜水，将地表水和承压水作为主要生产用水，严禁将董志塬潜水作为钻井水源。同时建议油田论证建设以地表水为来源的专用水源项目。

3.5 建立油田开发污染防治预警系统

(1)市、县(区)两级政府要制定石油开发污染防治应急预案，有效防范各类污染问题的发生。对油田开发技术，如固井、防腐、压裂等对浅层地下水的影响进行全面的论证。

(2)由油田出资，帮助地方政府建设西峰油田地下水监控网络，对油区地下水水质、水位变化情况定期进行监测，确保能及时发现地下水污染问题，能及时采取措施。

3.6 加强低产低效油井和非法采油管理

(1)要加大对非法采油行为的打击力度，整顿和规范油区社会治安秩序，防止偷盗原油和非法采油造成环境污染。

(2)要加强对长庆石油勘探局二级单位低产低效油井的污染治理，对原油采出水全部集中拉运，妥善处理。

(3)对地方涉油企业，严格按照国家环保总局的督办要求予以整顿。

3.7 试点开征石油资源开发生态补偿费

2005年，庆阳市环保局对油田开发造成生态环境损害情况进行了全面调查与分析，并对生态环境损害造成的经济损失进行了定量分析。据不完全统计，仅在2001年，平均每吨油的环境成本约为72.98元，已经占到原油销售价格的5.52%，生态环境损害造成的经济损失已达到当年庆阳市GDP的2.1%［5］。根据“谁开发谁保护，谁污染谁治理，谁受益谁补偿”的原则，应由油田给予地方以相当的补偿。而对油田开发者征收生态环境补偿费则是油田企业对其造成的生态环境损害进行补偿的具体方式，是解决生态环境退化和资源枯竭的有效手段。因此，建议在庆阳市试点开征石油资源开发生态补偿费。

3.8 加强环境监察机构能力建设

要切实加强油田开发环境监督管理能力建设，强化监管机构和队伍建设，成立专门的油田开发环境变化现场监察机构，实行按区块派驻环境监察人员，实施油田开发全过程监理。要加大油田开发环境监管的经费投入，改善环境执法装备落后、经费不足、监督管理手段落后的局面，提高油田开发环境保护工作的整体水平。

4 结语

石油资源作为庆阳市的主导矿产资源，对庆阳市、甘肃省乃至全国的经济建设都起到了推动作用。然而，石油开发也对油田矿区的水资源环境造成了很大的影响与破坏，给矿区居民生产、生活造成严重影响。

因此，针对当前庆阳市水资源污染现状123及水资源保护中存在的问题，应进一步加强对庆阳市水资源的保护，有效遏制水资源环境日益恶化的趋势，改善和修复当地的水资源环境，促进人与自然和谐相处，加快经济社会健康、持续、科学的发展。

［1］甘肃省地质环境监测院.甘肃省庆阳市重点区域地下水变化调查报告，2009 －05.(内部资料)

［2］孙矿生.甘肃省矿产资源与地质灾害［M］.兰州:兰州大学出版社，2008.

［3］庆阳市环境保护局.油田开发水资源保护调查.水污染现状及防治对策技术报告(内部资料)，2005－09.

［4］甘肃省年鉴编委会.甘肃年鉴－2009年.北京:中国统计出版社.2009

［5］马莹，马俊杰.石油开采对地下水的污染及防治对策［J］.地下水，2010(2).56 －57，106.