導(dǎo)語：油田生態(tài)環(huán)境論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1生態(tài)環(huán)境特征

從氣象、降水條件看，環(huán)渤海地區(qū)位于半干旱暖溫帶，年降雨量為500～700mm，地面蒸發(fā)量為1500～2000mm，蒸發(fā)量是降水量的3～4倍。降雨量主要集中在7～8月份，占全年降水量的50%～70%，常常出現(xiàn)春旱、夏澇和晚秋又旱的自然災(zāi)害，土壤具有明顯的季節(jié)性積鹽和脫鹽的交替過程。從水文、地質(zhì)條件看，黃河、海河和遼河等16條河流的入?？诰诃h(huán)渤海地區(qū)，因而該區(qū)域地勢多以濱海平原三角洲為主，海拔高程－1～10m之間。土壤受海洋侵蝕現(xiàn)象較重，土壤鹽分呈現(xiàn)從內(nèi)陸向海濱逐漸增強(qiáng)的規(guī)律。從土壤、植被類型看，環(huán)渤海地區(qū)屬于濕潤－半濕潤海水浸漬鹽漬區(qū)，鹽漬過程先于成土過程，是在鹽漬淤泥的基礎(chǔ)上逐漸成陸發(fā)育而成。此外，土壤鹽分組成也具有地區(qū)差異。在黃河三角洲，土壤以鹽土為主，鹽分組成主要以Cl－和Na+為主，鹽含量為6～30g/kg，鹽土占土壤總面積的50%以上;而在遼河下游濱海三角洲的鹽漬土中則出現(xiàn)了少量SO42－［2］。黃河三角洲和遼河三角洲濱海地區(qū)是典型的生態(tài)脆弱區(qū)，植物種類較少，主要以濕生、水生和鹽生植物為建群種形成的群落在該區(qū)占據(jù)主要地位［6－8］。常見的植物群落類型主要有蘆葦(Phragmitescommunis)群落、鹽地堿蓬(Suaedasalsa)群落、檉柳(Tamarixchinensis)群落、獐毛(Aeluropuslittoralis)群落等?？傮w來看，由河流沖積形成的三角洲地區(qū)土壤的成土歷程短，熟化程度低，土壤養(yǎng)分少，但土壤含鹽量高，地表蒸發(fā)快，極易鹽堿化，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力較差。同時，該地區(qū)人類活動頻繁，對生態(tài)系統(tǒng)的擾動較大，因而，環(huán)渤海地區(qū)是典型的生態(tài)脆弱區(qū)。

2環(huán)渤海油田區(qū)開發(fā)歷史

目前，環(huán)渤海地區(qū)是我國重要的石油生產(chǎn)、加工基地，勝利、遼河和大港油田的開采時間均超過50年，最年輕的冀東油田開采年限也已達(dá)20年。以勝利油田為例，自1961年發(fā)現(xiàn)以來，目前擁有油井2萬余口，已累計生產(chǎn)原油8億余噸，主要工作面積達(dá)4．4萬平方公里。勝利油田在1987年產(chǎn)量突破3000萬噸后一直保持了9年，至今原油產(chǎn)量仍然保持在2500萬噸以上。冀東油田開發(fā)最晚，最初原油產(chǎn)量每年僅有18萬噸，而今年產(chǎn)量已達(dá)213萬噸，累計探明儲量17662萬噸，該油田目前已步入快速開采期，預(yù)計5～10年即可達(dá)到千萬噸油田的生產(chǎn)規(guī)模。石油的勘探與開發(fā)涉及面廣、涉及點多，需要占用大量土地。在油井建設(shè)過程中，主要涉及到鉆井、勘探、管線埋設(shè)以及道路建設(shè)等地面工程的占地用地問題。每口油井的井臺占用的土地面積約為400m2左右，油井位置一般較為分散，油井間以作業(yè)路面相連接，油田長期勘探、開發(fā)后的結(jié)果就是導(dǎo)致原本脆弱的環(huán)境更加破碎化。油田作業(yè)區(qū)污染物累積量逐年加大，環(huán)境自凈能力越來越弱，生態(tài)風(fēng)險越來越高。

3油田開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響

3．1油田開發(fā)對大氣的影響

濱海油田區(qū)稠油比例高，多采用蒸汽驅(qū)原油的開采方式。在鍋爐加熱和采油運(yùn)輸過程中產(chǎn)生大量廢氣，然而針對油田伴生氣體處理的工藝設(shè)備配備不完善，技術(shù)工藝不成熟，無法實現(xiàn)對排出氣體的完全回收再利用。排放氣體中，總烴含量最大，大約占46．77%;其次是非甲烷總烴(non-methanehydrocarbon，NMHC)。這類物質(zhì)易與油田的另一類特征污染物NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，而光化學(xué)煙霧也是近年來霧霾的來源之一。據(jù)統(tǒng)計，勝利油田NMHC日排放量超標(biāo)準(zhǔn)值的2．6倍，遼河油田的日排放量超標(biāo)準(zhǔn)值的2．8倍。

3．2油田開發(fā)對地表植被的影響

在油田開發(fā)過程中，從前期的勘探到搭建井場采油，到后期的鋪設(shè)管道以及儲運(yùn)集輸，油田井場及周邊的植被受到了極嚴(yán)重的破壞。長期高強(qiáng)度、無節(jié)制和大面積的石油開采造成了土地鹽堿化沙化、草場退化、濕地退化以及水質(zhì)污染等眾多生態(tài)問題。勝利油田附近的草場面積已不足60年代的30%。大港油田開發(fā)區(qū)域，被石油破壞的植被達(dá)到了7萬多畝。植被大大減少的同時又伴隨著植物生產(chǎn)能力降低，生態(tài)系統(tǒng)植物多樣性減少，由于食物鏈底端的生產(chǎn)者減少，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的總生物量減少，進(jìn)而造成環(huán)境功能的衰退。而環(huán)渤海油田區(qū)處于生態(tài)脆弱區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力差。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，對環(huán)境變化比較敏感，自我修復(fù)能力差，造成不可逆的生態(tài)破壞。

3．3油田開發(fā)對土壤環(huán)境的影響

土壤是油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的眾多污染物的主要歸宿地。隨著開發(fā)時間的延長，土壤中污染物總量不斷累積。落地原油、泥漿和油砂等進(jìn)入土壤后，會改變土壤的理化性質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)組成發(fā)生變化，土壤通透性降低，對土壤微生物群落和區(qū)系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響。據(jù)調(diào)查，勝利油田年均產(chǎn)生油泥在1×105噸以上，有些區(qū)塊土壤中石油含量達(dá)到了105．7g/kg，是臨界值(0．2g/kg)的528倍，對土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。遼河油田也存在相似的污染狀況。

3．4油田開發(fā)對水體環(huán)境的影響

在油田生產(chǎn)過程中，井場作業(yè)、井管破裂和輸油管線穿孔均會造成原油泄漏進(jìn)入水體。目前，環(huán)渤海地區(qū)的油田大部分已進(jìn)入開采的暮年期，采出油綜合含水率都在90%以上，其中含有大量的石油類物質(zhì)及采油過程中投加的表面活性劑、破乳劑等高分子采油助劑，其有機(jī)成分包括烷烴、芳烴、酚、酮、酯、酸、鹵代烴及含氮化合物等。采油廢水目前主要通過回注的方式加以利用，但并不能完全解決。油田開采對自然水體的危害是多方面的，石油類污染物可以在水面形成油膜，阻礙水氣交換，破壞了水體的溶氧過程，進(jìn)而影響水質(zhì)和水生生物的生存。污染物經(jīng)長期累積和滲漏將進(jìn)入地下水，導(dǎo)致地下水質(zhì)量下降。此外，回注地下的污水也會通過土壤或注水井漏層(或套管破裂)滲漏，或因注水井注入層位淺，使注入水進(jìn)入地下水，將使地下水利用價值降低甚至不能利用。

4油田現(xiàn)行污染物控制措施

4．1氣體污染物的控制措施

氣體污染物在油井井場、原油接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、注水站和油田開發(fā)輔助工程及運(yùn)輸過程中均有產(chǎn)生［14］。這類氣體污染物的控制幾乎涉及到油田生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。然而，環(huán)渤海地區(qū)的油田多為老油田，設(shè)備較為陳舊，許多需密閉的流程仍為開放式生產(chǎn)，輕質(zhì)烴揮發(fā)嚴(yán)重。例如，聯(lián)合站接收來自前線集輸站來油后，須經(jīng)脫水、凈化和加溫處理，這個過程中會揮發(fā)出大量輕質(zhì)油氣，如不加裝油氣回收裝置，這類氣體污染物將直接進(jìn)入大氣環(huán)境中。此外，在原油煉制環(huán)節(jié)，每年會產(chǎn)生數(shù)千噸的火炬氣，主要成分為C2H6、C2H4和H2S等，這類氣體熱值較低，回收利用率僅有10%左右，煉廠一般是將其排放至火炬燃燒［25］。這種處置方式仍然會產(chǎn)生大量的溫室氣體，既不經(jīng)濟(jì)，也不環(huán)保。

4．2土壤污染的控制措施

石油污染土壤的修復(fù)是近年來環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點問題。從技術(shù)類型上可以分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)。常用的物理、化學(xué)技術(shù)包括濃縮干化法、固液分離法、萃取分離法、電動力學(xué)修復(fù)法、熱處理和熱解吸技術(shù)以及化學(xué)破乳回收法等。物理、化學(xué)技術(shù)對治理高濃度的石油污染技術(shù)優(yōu)勢明顯，但若用于中低濃度石油污染土壤則成本太高，還會造成二次污染的問題;生物修復(fù)的成本低、無二次污染，在處理低濃度污染土壤方面有明顯優(yōu)勢，不足之處是污染物降解速率較低。在實際應(yīng)用過程中，各類土壤修復(fù)技術(shù)的推廣并不順利。首先，土壤污染通常較為分散、濃度不均，通過挖掘、運(yùn)輸對污染物集中處置成本過高，因此目前多采用原位處置的方式。原位處理的首選技術(shù)是生物修復(fù)技術(shù)，而環(huán)渤海地區(qū)的油田土壤多為鹽堿化土壤，鹽堿對生物技術(shù)的使用效果具有明顯的抑制作用。研究者通常采取壓堿、土質(zhì)改良和增加地表植被等方式降低鹽堿帶來的影響。當(dāng)前，這類技術(shù)仍以研究為主，國家尚未出臺油田污染土壤強(qiáng)制修復(fù)措施。

4．3水污染的控制措施

目前，多數(shù)濱海油田已進(jìn)入中后期開采階段，多采用水驅(qū)來實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，油田化學(xué)品的應(yīng)用非常廣泛。采出油綜合含水率不斷提高，污水產(chǎn)出量不斷增加，已超過注水量的需求，不能全部用于回注;再加上有些區(qū)塊地層滲透率低，對注水水質(zhì)要求很嚴(yán)，處理后的采油廢水達(dá)不到要求，只能注新鮮水;還有的地區(qū)采用注蒸汽采油，但采油污水處理后很難達(dá)到鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。所以，相當(dāng)一部分采油廢水必須要排放到環(huán)境中，而且必須達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，油田企業(yè)的污水處理壓力巨大。國內(nèi)油田對含油污水處理的傳統(tǒng)方法主要有自然沉降、混凝沉降、氣浮和過濾等常規(guī)物理方法，一般可以滿足注水指標(biāo)的條件。外排水還需經(jīng)過深度處理才能排放，大多數(shù)油田外排廢水采用生化處理為主。這類技術(shù)可分為兩類，即利用好氧微生物作用的好氧法與利用厭氧微生物作用的厭氧法。但由于重組分的難降解性，更應(yīng)該采用組合工藝。

4．4固體廢棄物的控制措施

油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物最主要的就是油泥砂。其主要來源包括接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐和隔油池的底泥，含油污水處理設(shè)施、輕烴加工廠和天然氣凈化裝置等清除出來的油砂、油泥，鉆井、作業(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥等［30］。油田通常根據(jù)油泥來源對其進(jìn)行不同處理，含油量20%～30%的油泥直接可以進(jìn)入物化處理裝置回收原油，處理后的油泥一般用于建材生產(chǎn);含油量10%左右的油泥砂可進(jìn)入熱電廠焚燒發(fā)電;對于含水量在90%以上且含油量較低的油泥砂一般直接排入天然蒸發(fā)池，進(jìn)行自然蒸發(fā)，而后集中至污泥干化場堆放。以勝利油田為例，每年通過各種途徑產(chǎn)生的油泥砂數(shù)量大約11萬噸，而目前通過各種方式處理的油泥砂的量僅占50%左右。

5我國濱海油田區(qū)環(huán)境綜合治理對策

5．1大力推行清潔生產(chǎn)

原油勘探開發(fā)、油氣集輸和煉油等作業(yè)過程不可避免會對環(huán)境產(chǎn)生影響。通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)過程中各類污染物的產(chǎn)生及排放量，從源頭抓起，能夠減輕末端治理的壓力、。清潔生產(chǎn)著眼于污染預(yù)防，通過不斷地改善管理和技術(shù)水平，提高資源利用率，減少污染排放，將污染整體預(yù)防戰(zhàn)略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)全過程。新的形勢要求油田企業(yè)在加大環(huán)保投入的同時，轉(zhuǎn)變觀念，致力推行清潔生產(chǎn)，促進(jìn)污染物的“零排放”。清潔生產(chǎn)模式已成為當(dāng)前油田企業(yè)節(jié)能降耗、控制污染和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的最佳途徑。

5．2實施嚴(yán)格的末端治理

按照我國現(xiàn)行的石油開采、加工技術(shù)和生產(chǎn)模式，尚無法實現(xiàn)生產(chǎn)過程污染物的“零排放”。因此，在現(xiàn)階段采油污水、油泥以及井場作業(yè)區(qū)的污染問題仍是亟待解決的環(huán)境問題。必須實行嚴(yán)格的末端治理措施，從政策上提高“偷排”、“漏排”的違法成本，加大對責(zé)任人和直接領(lǐng)導(dǎo)的處罰;對污染物處理實行政府計量補(bǔ)貼措施，提高油田企業(yè)治污的積極性和主動性;推行污染物資源化利用新技術(shù)和分類集中處理模式，實現(xiàn)污染物的資源化和無害化處理。

5．3加強(qiáng)植被恢復(fù)和生態(tài)建設(shè)

油田開發(fā)過程中對植被的破壞是非常大的。如20世紀(jì)80年代開發(fā)建設(shè)的孤東油田，是在潮上帶濕地上圍海建壩開辟出的68km2采油區(qū)，在開發(fā)初期打井、修路，動用了1．2×104m3土方，但開發(fā)后未進(jìn)行綠化，致使地表裸露。在油田生產(chǎn)進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)階段后，通過種植紫穗槐、檉柳等對道路兩旁進(jìn)行綠化，人工綠化加上自然植被恢復(fù)，綠化覆蓋率已達(dá)到30%～50%，生態(tài)環(huán)境有所改善［34］。因此應(yīng)當(dāng)注重施工后的地表修復(fù)和綠化，注意管道回填后地表的平整度，在工作空間內(nèi)種植草坪和樹木，不僅可以美化環(huán)境，而且還可保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)。生態(tài)恢復(fù)工程的實施有助于緩解油田開發(fā)給生態(tài)環(huán)境帶來的嚴(yán)重?fù)p害，強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)能力和平衡作用。

5．4劃定生態(tài)紅線，制定生態(tài)脆弱區(qū)保護(hù)規(guī)范

2014年，環(huán)保部《國家生態(tài)保護(hù)紅線———生態(tài)功能基線劃定技術(shù)指南(試行)》，規(guī)定在自然生態(tài)服務(wù)功能、環(huán)境質(zhì)量安全和自然資源利用等方面，實行嚴(yán)格保護(hù)的空間邊界與管理限值，以維護(hù)國家和區(qū)域生態(tài)安全及經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)脆弱區(qū)的保護(hù)工作被納入其中，環(huán)渤海地區(qū)的山東、遼寧、天津以及河北等地區(qū)陸續(xù)開展了生態(tài)紅線的劃定工作。以山東為例，此次劃定的紅線區(qū)范圍覆蓋全部渤海海域，紅線區(qū)共計73個(禁止開發(fā)區(qū)23個，限制開發(fā)區(qū)50個)，紅線區(qū)總面積達(dá)6534．42km2。在實際工作中，采油區(qū)的拓展極有可能涉及到紅線區(qū)內(nèi)的限制開發(fā)區(qū)，因此，油田應(yīng)該盡早建立生態(tài)脆弱區(qū)域保護(hù)措施，在開采過程中盡可能減小對區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的破壞和擾動;同時，如果出現(xiàn)突發(fā)事故，應(yīng)建立更為嚴(yán)格的修復(fù)措施，消除污染物，使被破壞區(qū)域盡快恢復(fù)原有生態(tài)功能。

作者:郭書海王加寧高永超李婷婷單位:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所山東省科學(xué)院生物研究所山東省應(yīng)用微生物重點實驗室