基于解析法的某废润滑油仓储项目地下水环境影响评价

符海转，王世军

（1.海南水文地质工程地质勘察院，海南 海口 571100；2.河北益坤岩土工程新技术有限公司海南分公司，海南 海口 570100）

引言

地下水是人类生产生活中不可或缺的重要资源之一。如今社会经济的快速发展和人类的生产生活活动，给地下水环境带来了很大的压力。不当的生产生活活动使地下水环境质量受到威胁的案例不在少数，其中，油类污染是地下水污染的主要来源之一。而地下水因其埋藏地下，具有复杂、隐蔽且循环缓慢的特点，水体一旦被污染，将难以治理、改善和修复[1]。

废润滑油仓储项目建设旨在做好废润滑油的合理集中储存和处理，助力实现环境保护与资源利用的双重目标。通过水文地质调查、水文地质钻探、现场水文地质试验、水样采集与测试、水位水质监测井建设等工作，查明研究区的水文地质条件、水文地质参数等，运用解析法模型，模拟分析在非正常事故工况下渗漏污染物的运移规律，预测污染物在地下水环境中的污染程度、在一定时间序列的扩散影响范围以及迁移趋势，为项目建设、运营期以及地下水环境保护提供重要的科学依据。

1 研究区概况

1.1 项目概况

项目为新建的某开发区废润滑油仓储项目，占地面积为9 988.02 m2，废润滑油来自汽车修理厂、船舶修理厂、工业企业等。项目建设主要由主体工程及辅助工程、环保工程等内容组成，包括储罐区、生产厂房、泵棚、综合楼、给排水系统、消防系统、化粪池以及生活污水处理站、事故池、隔油池及污水和消防管网等。拟新建5座储罐（其中油品罐4个，消防水罐1个），油品罐的设计罐容为8 000 m3，经营量为1.734万吨/年，年周转次数为3次，设备每年有效工作8 000小时。

1.2 地形地貌

项目所在的调查区域地处永兴火山岩台地地貌，总体地势南高北低向北部海峡倾斜，地面标高介于7.00～37.00 m之间。

1.3 地层岩性

根据水文地质调查和水文地质钻探结果，项目区及周边场地岩土种类较简单，在勘察深度26.3 m范围内，地层岩性自上而下依次：①粉质粘土（Qel）：为玄武岩风化残积土；②中风化玄武岩（Qp3d1）；③强风化凝灰岩（Qp3d1）；④中风化凝灰岩（Qp3d1）；⑤含砂粉质粘土（Qp2b）；⑥粗砂（Qp2b）；⑦粘土（N2h4），未揭穿该层为良好的隔水层。

1.4 水文地质条件

根据本次施工和调查的水文地质孔的岩性特征，研究区地下水类型可分为第四系松散岩类孔隙潜水和火山岩类裂隙孔洞潜水。第四系松散岩类孔隙潜水主要赋存于玄武岩风化残积土、北海组（Qp2b）的含 砂粉质粘土及粗砂中；火山岩类裂隙孔洞潜水主要赋存于道堂组（Qp3d1）橄榄玄武岩、凝灰岩中。潜水含水层下部广泛分布有海口组上部的灰色、深灰色粘土，渗透性差，隔水性能好，对下部承压水起到了很好的隔水保护作用。该隔水层自南部向北部海峡沿岸逐渐倾斜，倾斜角较小，与承压含水层倾斜方向基本一致。

研究区地势较低，属于区域内的地下水排泄区，地下水主要接受大气降雨的入渗补给和上游地下水的侧向补给，地下水水位埋深介于10.12～11.37 m之间，由南向西北方向径流，侧向相对低洼地势、下游含水层排泄。

通过对野外水文地质调查民井1 2 口（编号为：SW1～SW12）、水位水质监测孔3口（编号为：ZK1、ZK2、SZ1～SZ3）、施工水位水质监测孔2口（编号为：ZK1、ZK2）进行水位统测，并结合收集资料分析，研究区地下水动态变化与大气降水、农业灌溉关系十分密切。雨季地下水水位上升，水量增大；旱季地下水水位下降，水量减少。水位年变幅介于1.50～8.00 m之间。

综上，区内浅层潜水是项目发生污染物渗漏最有可能影响到的含水层，作为本次地下水环境影响评价的目标含水层位。

2 水样的采集与测试

本项目水样的采集与处理严格依据相关技术规范执行，水质评价执行《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中的Ⅲ类水质标准、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）中限制标准[2-3]。按照以上质量标准，结合建设项目地下水水质，本次评价主要选取K+、Na+、Ca2+、Mg2+、氯化物（Cl-）、硫酸盐（SO42-）、碳酸盐（CO32-）、重碳酸盐(HCO3-)、PH、氨氮（NH3-N）、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、六价铬、总硬度、铅、氟化物、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、细菌总数、总大肠菌群、BOD和石油类。水样的测试工作由海南省地质测试研究中心完成。

3 地下水环境现状调查

根据水质检测结果显示：研究区潜水无色、无味、透明，pH值介于6.61～8.37之间、溶解性总固体介于180～282 mg/L之间、总硬度介于86.8～158 mg/L之间、阴离子以Cl-、HCO3-为主、阳离子以Ca2+、Na+为主，地下水水化类型有Cl·HCO3-Mg·Ca型、Cl·HCO3-Na·Ca型、Cl·HCO3-Ca·Na型、Cl·HCO3-Na·Ca·Mg型。水质方面除了SZ2和SZ3井水的硝酸盐指标超标、ZK1井水的铁指标超标以及各水样的菌落总数和总大肠菌群指标超标外，其余监测指标浓度均未超标。

4 现场水文地质 试验

渗透系数是进行渗流计算的重要参数，根据现场抽水试验水位降深、涌水量、含水层厚度等数据，由裘布依潜水完整井稳定流的涌水量方程，求得含水层渗透系数。渗水试验是 一种在野外现场测定包气带土层垂向渗透系数的方法，目的在于测定包气带渗透性能及防污性能，本项目选取双环深水试验法求得包气带垂向渗透系数。

经野外现场水文地质试验及计算分析，求得渗透系数介于1.43～1.55 m/d之间，平均值为1.49 m/d；求得包气带垂向渗透系数介于1.55～1.60 m/d之间，平均值为1.58 m/d。

5 地下水环境影响预测

5.1 污染源与预测方案

项目的污染源可分为生产废水和生活污水。生产废水主要来源于运输车辆冲洗水、建构筑物冲洗、储罐和管道试压、实验室废水等作业产生的污废水；生活污水主要来源于员工粪便和洗漱污水。污染物一旦发生渗漏，首先污染包气带，最终污染潜水。正常工况下，项目厂区储油罐区、隔油池、化粪池等构筑物均进行了防渗处理，污染物不会发生渗漏而对地下水环境造成影响；非正常工况下，化粪池、隔油池因防渗层老化、破裂等，会造成污废水渗漏，其渗漏量大、污染物浓度大，地下水遭受污染的可能性大，污废水渗透方向与地下水径流方向基本一致。因此，化粪池、隔油池是项目重点关注渗漏区。

工况一假定隔油池发生渗漏，根据渗滤液特点、现状调查特征因子超标情况，选取COD、石油类作为污染预测因子；工况二假定化粪池发生渗漏，根据渗滤液特点、现状调查特征因子超标情况，选取COD、氨氮作为污染预测因子。预测源强根据防渗措施老化、破裂程度以及与同类型项目对比分析确定。预测时段选取发生渗漏后100 d、500 d、1 000 d及10 000 d作为关键时段。预测标准执行《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）Ⅲ类水浓度限值，石油类水质参考指标及限值采用《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）[2-3]。详见表1。

5.2 预测模型

预测模型采用一维无限长多孔介质示踪剂瞬时注入模型，地下水污染物分布模型见式（1）：

式（1）中：x—距注入点的距离，m；t—时间，d；C(x，t)—t时刻x处的示踪剂浓度，mg/L；m—注入的示踪剂质量，g，工况一的COD、石油类取值分别为60 g、9 560 g；工况二的COD、氨氮取值分别为1 540 g、180 g；w—横截面面积，m2，取值为13.82 m2；u—水流速度，m/d，为0.04 m/d；n—有效孔隙度，无量纲，取值为0.35；DL—纵向弥散系数，m2/d，取值为0.14 m2/d；π—圆周率。

5.3 预测结果与分析

根据预测结果（表2）可知：

表2 污染物运移预测结果

工况一，渗漏事故发生100 d后，预测污染物COD最大浓度达9.35 mg/L，最大浓度点运移距离约4 m，最大超标距离约12 m；500 d后，预测污染物COD最大浓度达4.18 mg/L，最大浓度点运移距离约20 m，最大超标距离约33 m；1 000 d后，预测污染物COD浓度未超标，最大浓度为2.96 mg/L，最大浓度点运移距 离约40 m。渗漏事故发生100 d后，预测污染物石油类最大浓度达149.01 mg/L，最大浓度点运移距离约4 m，最大超标距离约23 m；500d后，预测污染物石油类最大浓度达66.64 mg/L，最大浓度点运移距离约20 m，最大超标距离约59 m；1 000 d后，预测污染物石油类最大浓度达47.12 mg/L，最大浓度点运移距离约40 m，最大超标距离约94 m；10 000 d后，预测污染物石油类浓度未超标。

工况二，渗漏事故发生100 d后，预测污染物COD最大浓度达9.33 mg/L，最大浓度点运移距离约4 m，最大超标距离约11 m；500 d后，预测污染物COD最大浓度达4.17 mg/L，最大浓度点运移距离约20 m，最大超标距离约29 m；1 000 d后，预测污染物COD浓度未超标，最大浓度为2.96 mg/L，最大浓度点运移距离约40 m。100 d后，预测污染物氨氮最大浓度达1.09 mg/L，最大浓度点运移距离约4 m，最大超标距离约10 m；500 d后，预测污染物氨氮浓度未超标，最大浓度为0.48 mg/L，最大浓度点运移距离约22 m；1 000 d后，预测污染物氨氮最大浓度为0.34 mg/L，最大浓度点运移距离约40 m。

6 结论与建议

项目建设期和运行期，正常工况下，项目厂区储油罐区、隔油池、化粪池等构筑物均进行了防渗处理，污染物发生渗漏的可能性小；非正常工况下，工况一隔油池的生产废水发生渗漏，地下水中污染物石油类、COD最大超标浓度分别为9.35 mg/L、149.01 mg/L，最远超标距离分别为94 m、33 m；渗漏1 000 d后，地下水中污染物COD浓度未超标，渗漏10 000 d后，地下水中污染物石油类浓度未超标。工况二化粪池的生活污水发生渗漏，地下水中污染物氨氮、COD最大超标浓度分别为1.09 mg/L、9.33 mg/L，最远超标距离分别为10 m、11 m，渗漏1 000 d后，地下水中污染物浓度均未超标。因此，非正常工况下，污染物泄漏会造成地下水的污染，水体一旦被污染，很难自净。

建议在项目设计阶段应严格按照相关规范做好防渗设计；施工阶段采取主动防渗和被动防渗相结合的处理方式，从源头上避免污染物渗漏；项目运行期，密切排查渗漏隐患迹象，并加强厂区及周边地下水环境的监测力度，及时掌握地下水水质变化情况。