① 區內土體石油污染現狀評價
勝利油田的開發建設對本地區土壤環境造成了一定的影響,其突出表現為石油類污染。在油田開發較早和較集中的地區石油類污染也較重,多數達到了輕度污染水平,除開發較晚並注重環境保護的一些油區外,石油類是土體中最大的污染指標,東營、河口北側一帶污染較重。
從區域上看,東營市及其東南側和河口一帶,石油類含量40mg/kg以上,在廣饒、濱州南側、樁西海邊一帶為較低。此外,沿黃河兩側的區域土壤中石油類含量明顯低於其他地區。
從油田開發歷史上看,20世紀70年代以前開發的油田,如臨盤、利津、勝坨等油區土壤中石油類含量偏高,屬輕度污染區,孤東地區土壤中石油類含量范圍為12~38mg/kg。近幾年投入開發的八面河油田土壤中石油含量最低。
從土壤類型上看,區域內土壤中石油類含量在9.2~180.9mg/kg之間,區內各類土壤石油類表層含量均值為43.75mg/kg,各類土壤石油類平均值含量差別不大,褐土為40.0mg/kg,潮土為44.4mg/kg,鹽土44.2mg/kg。
從土壤污染深度上看,在受到污染的土壤中,表層(1~20cm)土壤污染最重,落地原油的40%~50%分布在0~20cm的上層。中層和下層土壤也受到一定程度的污染,30%~40%的石油類進入20~40cm深度土壤(圖4-6)。由此可知:石油類主要集中於0~40cm土層。
圖4-6 不同深度土壤中石油類含量
Fig.4-6 The oil contents in the soil of different depths
以上結論與大慶石油管理局環境監測中心站在大慶油田開發區所做的《原油在土壤中遷移及降解的研究》得出的結論有許多相似之處。該項研究結果表明:大慶油田開發區貯油池土壤原油淋濾深度絕大部分集中在0~30cm,以下原油明顯減少(除砂化土壤外);鹽鹼土集中在0~10cm;黑鈣土集中在0~50cm;柱內油水混合滲透試驗,80%集中在0~20cm;原油覆蓋土壤表面時清水淋滲較弱,在0~20cm內殘留94%。
通過對比勝利油田和大慶油田石油在土壤中的遷移深度可以發現以下幾點:①盡管土壤類型不同,但一般在0~50cm的深度上大多截獲90%以上的落地原油;②粘性土壤對石油類有很強的吸附作用,據中國沈陽林土所對沈撫灌區石油污水處理研究,黃粘土除油率可達90%左右;③石油粘度越高,隨土壤水分遷移能力越弱;④原油在自然植被下土壤中的淋滲較油池和柱內試驗土壤淋滲的淺。原因是地表植物根系豐富盤結牢固,土壤結構堅實粘重,形成的空隙較少。
因此,大慶地區的石油實際滲透深度多小於勝利油田所在的黃河三角洲地區,主要是由於其石油粘度較大,大慶地區粘土土壤類型滲透很低及植被較好所致。
此外,區域內土體中其他污染物的情況如下:
Cr含量以東營市東側、河口西側一帶明顯高於其他地區(60mg/kg以上),其含量值在等值線圖上表現為峰形,其他區域較為平坦。
Hg以東營東側為最高(0.1mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Zn含量以東營市西側為最高(100mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Cu含量以東營市東側、河口西側及高清一帶較高(25mg/kg以上),河口東側一帶較低。
Pb含量以東營市及其北側最高(15mg/kg以上),其次為河口西側和濱州南側一帶,其他地區較為平坦。
Ni含量以東營市東側為最高(48mg/kg),其次為河口西側(42mg/kg以上),其他地區較低。
表4-7 調查區域測值統計表Tab.4-7 Statistics of analysed parameters in the survey area(mg/kg)
表4-8 三種土壤測值比較Tab.4-8 Comparison of analysed parameters of three types of soil(mg/kg)
② 大慶油田現狀
大慶油田有限責任公司,是中國石油天然氣股份有限公司下屬的全資子公司,是以石油、天然氣的勘探、開發為主營業務的國家控股特大型企業。業務范圍主要包括勘探開發、工程技術、工程建設、生產保障、裝備製造、油田化工、礦區服務等業務板塊,具有較為完整的業務體系和綜合一體化優勢。累計生產原油22億噸,佔全國同期陸上總產量的40%以上,累計上繳稅費2萬多億元,繼年產原油5000萬噸以上連續27年高產穩產之後,又在4000萬噸台階上穩產了11年,主力油田採收率突破50%,比世界同類油田高出10~15個百分點,當前大慶油田力爭到2020年,油氣產量當量繼續保持在4000萬噸以上,為維護國家石油戰略安全、推進中國石油世界水平綜合性國際能源公司建設、促進地方經濟社會發展做出新的更大貢獻。
組織結構
③ 典型地區環境地質指標研究
一、研究區概況
大慶市位於松嫩平原中部,黑龍江省西部,屬松花江流域,是我國最大的石油、石化生產基地。現轄肇州、肇源、林甸、杜爾伯特四個縣,以及薩爾圖、讓胡路、龍鳳、紅崗、大同五個區,總面積21 219 km2,截至2006年10月18日,總人口數為265.7萬人,工業企業1000餘家。其中市區面積5107 km2,人口121.2萬。大慶市區行政區劃主要構成如表7-5所示,地理位置如圖7-1所示。
表7-5 大慶市區行政區劃表(2004年)
圖7-1 大慶市區行政區劃圖
(一)地質與地形地貌
大慶市在地質構造上屬松遼盆地,它位於松遼盆地北部,處於松花江、嫩江一級階地上,地層沉積厚度達6000 m以上。在漫長的地質構造運動作用下,大慶市地下岩層形成兩側為凹陷的構造——三肇凹陷和齊家古龍凹陷,中部為隆起構造——大慶長垣構造。大慶長垣是松遼盆地中央坳陷區北部的一個大型背斜構造帶,南北長140 km,東西最寬處約70 km。正是被稱為「大慶長垣」的構造,孕育了大慶油田的主體,長垣之上,自北而南有喇嘛甸、薩爾圖、杏崗村、太平屯、高檯子、葡萄花和敖包塔7個油田。
從第四紀地質構造上來看,大慶市可以分為:沖擊層、低漫灘堆積層、第四系水系、風積層、高漫灘堆積層、洪積(沖積)層和全新統,見表7-6。
表7-6 大慶市第四紀構造及其面積
全市地勢東北高、西南低,一般地面高程在126~165 m之間,自然坡降在1/5000至1/3000左右,相對高差較小,為10~39 m,境內無山無嶺,地貌表現為坡狀起伏的低平原。
從地貌成因類型及形態特徵看,大慶大面積為沖積洪積湖積低平原,局部為沖積洪積河漫灘、風積沙丘地貌。沖積洪積湖積低平原分布於大慶市中部廣大地區,地形平緩,表現為坡狀起伏:沖積洪積河漫灘呈條帶狀分布於沿江地帶,地勢平坦,地面濕潤,並分布有較多季節性泡沼和沼澤濕地及小塊的殘留階地;風成沙丘呈北西-南東向條帶狀分布,大部分現已固定或半固定。在地勢稍高多為平緩的漫崗,其上植被發育較差,平地上多為耕地、草原,間有許多面積不大的鹽鹼小丘;低處多為排水不暢的季節性積水窪地和低位沼澤,以及大大小小的鹼水泡子。
(二)氣候
大慶市地處北溫帶歐亞大陸東緣大陸季風氣候區,屬於半濕潤與半乾旱區域,受蒙古內陸冷空氣和海洋暖流季風的共同影響。春季多大風,少雨乾燥;夏季短暫,受太平洋高壓氣團影響,雨熱同季,高溫多雨;秋季日照長,常有早霜;冬季漫長,受高空西北氣流控制,嚴寒少雪。市區多年平均氣溫3.2℃,1月份平均氣溫-19.6℃,7月份平均氣溫22.8℃,極端最低氣溫-37.7℃,極端最高氣溫37.4℃。無霜期140天,年平均日照時數為2826h。季節性大風明顯,年平均風速3.9m/s。
大慶市氣候災害最主要的是乾旱,特別是春季,春季降水不到全年的15%。由於年內降水分配不均,強度大,降低了降水的有效性,造成夏、秋洪澇災害。此外,低溫寒冷、霜凍、冰雹、大風出現的頻率較高,造成程度不同的其他災害。
(三)土壤
大慶市區土壤是在特定的地貌、成土母質、氣候、水文、植被等成土因素的綜合作用下形成的。草原土壤占市區總土地面積的 18.64%,是主要的耕地土壤;水文土壤主要有草甸土和沼澤土,其中草甸土占市區總土地面積的52.23%。大慶地區特殊的自然地理環境使區內土壤既有一般的成土規律,又有特殊的隱域性成土方式。第四紀粘土、亞粘土為主的沉積物,決定了大慶地區土壤的基本性質,即具有溫帶平原土壤系列的基本特點。根據土壤普查資料,大慶市土壤共分 6 個土類,13 個亞類、13 個土屬,28 個土種。
(四)植被
大慶市天然植被主要由草甸草原、低地鹽化草甸和沼澤構成。草甸草原是松嫩平原的主要組成部分,分布在漫崗、緩坡地和低平地上,植物主要以中早生的多年生草本植物為建群種,並以叢生和根莖型禾草占優勢。禾本科主要有羊草、貝加爾針茅、野古草、隱子草和洽草等;豆科有興安胡枝子、細葉胡枝子、五脈山薰豆、首箱、草木褲、山野豌豆等,雜草類主要有篙屬、萎陵屬雜草。植被蓋度多在65%以上,草層平均厚度50 cm左右,畝產乾草約100~150 kg。此類草場是畜牧生產主要割草場和放牧地。低地鹽化草甸在大慶市有一定面積的分布,多處在地勢低窪地帶,與草甸草原植被呈鑲嵌分布。植被由鹽中生和早中生禾草、雜草類組成,主要植物有星星草、鹼茅、羊草、蘆葦、野黑麥、鹽生鳳毛菊、鹼蓬、鹼高等,植被蓋度60-80%,草層平均高55 cm,畝產乾草70 kg。此類草地主要作為放牧場。沼澤植被在大慶市有小面積分布,主要在長年積水或季節性積水的內地閉流窪地、無尾河散流低地和江灘窪地,植物主要有蘆葦、小葉樟、三棱草、苔草等組成,蘆葦是最常見的類型,植被蓋度在80-100%,生長高度150~250 cm,產量很高,主要用於造紙工業。除了占優勢的草本植物外,在西部風沙土區還有野生的蒙古杏、榆樹等樹種分布,現已遭受嚴重破壞。沿江地區還有天然的山杏、榆樹、灌木柳等。
不過目前,大慶市天然植被己有很大一部分被開墾為農田,並在村鎮周圍和農田邊緣種植了大量的楊樹。保持天然植被的地段多為干早貧膺的沙地、較重的鹽鹼地以及沼澤地等。另有一部分植被由於油田開發而受到嚴重破壞。
(五)水文
1.降水
大慶市夏季降水量豐沛,冬季降水稀少。多年平均降水量為380~470 mm,最大降水量為664 mm,最小降水量為213 mm。年內降水量分配不均,主要集中在7~8月份,約佔全年降水量的55%。大氣降水明顯表現為年際變化大、年內分配不均,並呈現夏季豐水、冬季枯水、春秋過渡的特點。
2.地表水
大慶市地表水資源表現為明顯的閉流區特徵。境內湖泊、泡沼星羅棋布,但很多泡沼多為鹼性泡子,鹼性強、鹽分含量高,未經處理不能做灌溉用水。市區內無天然河流,松花江、嫩江從西南部邊緣通過。省內兩條最大的無尾河——烏裕爾河和雙陽河的尾部逐漸消失在林甸和杜蒙縣的大片葦塘和濕地中,大氣降雨都匯集到低窪處,形成許多季節性沼澤地,全市有常年水泡208個,其中市區有156個。地表水系由引水系統、排水系統和諸多泡沼組成。引水系統包括三條以嫩江水位水源的北部、中部、南部引嫩工程和相應的蓄水工程組成,蓄水工程主要包括大慶水庫、紅旗水庫、龍虎泡水庫、北湖、東湖等。日供水能力117萬m3。排水系統有南線排水和東線排水組成,東線由石化總廠污水管線進入清肯泡,南線主要是指安肇新河排水系統。
3.地下水
大慶市已探明地下有四個含水系統,即主要由第四系林甸組、泰康組及第三系大安組、白堊系明水組構成。因含水層受古沉積環境影響,其結構特徵、埋藏條件、補給、徑流條件差異很大,各含水層富水性差別較為明顯。總體而言,含水厚度在10~40 m之間,頂板埋深為35~60 m,一般單井出水量為20~50 t/h,地下水可開采量為每年9.6億m3。
大慶市各含水層為低礦化度重碳酸氫鈉(NaHCO3)型水,但主要指標有明顯的差異。在含水層之間,總溶解性固體由高到低依次為大安組、泰康組、林甸組、明水組,總硬度由高到低依次為泰康組、林甸組、明水組、大安組,錳含量由高到低依次為明水組、泰康組、林甸組、大安組,氟含量由高到低為林甸組、泰康組、大安組、明水組,pH值由高到低依次為明水組、林甸組、大安組、泰康組。總的情況分析,明水組水質最好,大安組水質次之,第四系、泰康組水質一般。在平面分布上的總體情況是,大慶長垣以東地區水質好於以西地區。
(六)石油天然氣
大慶市位於松遼盆地的中心部位,是中生代至新生代時期的一個大沉積盆地,地下有豐富的石油天然氣資源。截至 2001 年底,共發現探明石油地質儲量 56.2 億t,已動用地質儲量 47.9 億t,已開發的含油麵積 2123.77 km2,佔大慶市總面積的 41.59%。大慶市天然氣資源也較為豐富,天然氣地質儲量 548.22 億m3。
二、大慶市水土環境變化影響、狀態和後果分析及環境地質指標研究
綜觀大慶市水土環境惡化的各種相關因素,其主要成因為:大慶市地處松嫩平原腹地,地質環境脆弱;油田的開發、建設活動加劇了市區水質和土壤的污染,造成區域地下水位持續大幅下降,導致土地資源流失,土地利用結構發生變化等一系列水土環境問題。
(一)氣象
大氣降水情況表現為年際變化大、年內分配不均的特徵,並呈現夏季豐水、冬季枯水、春秋過渡的特點。夏季受東南季風的影響降水量豐沛,佔全年降水量的60%左右;冬季在乾冷東北風控制下降水稀少,僅佔全年的4%~6%,見表7-7、7-8。
表7-7 大慶市區代表站降水量系列豐枯評定表
表7-8 大慶市區主要代表站多年平均降水量分配表
對於潛水含水層,水位變化受降雨影響較大,豐水位出現在8~9月份,枯水期多出現在4~5月份,圖7-2是市區一潛水含水層地下水位與降雨量的關系曲線圖。
(二)水文地質
大慶市含水層主要由第四系林甸組、泰康組及第三系大安組、白堊系明水組構成。因含水層受古沉積環境影響,其結構特徵、埋藏條件、補給、徑流條件差異很大,各含水層富水性差別較為明顯,根據地下水含水層特徵及埋藏條件可將區域內地下水分為富水區、中等富水區、弱富水區和貧水區四個區域,以大慶長垣為界,將規劃區分為西部含水層系統及東部含水層系統,東部明水組缺失邊界以南為東南部含水層系統。
圖7-2 地下水位與降雨量的關系曲線
1.齊齊哈爾組潛水含水層
岩性為沖積和湖相沉積的細粉砂層。在低平原地區發育,岩性為黃土狀亞粘土、亞粘土、粉細砂,潛水含水層底板埋深一般在5.0~30.0 m之間。賦存孔隙潛水,含水層厚度2.50~8.50 m,水位埋深2.5~8.3 m,滲透系數0.6~3.2 m/d,單井涌水量<100 m3/d,水質類型為低礦化淡水-微鹹水。
2.大興屯組潛水含水層
岩性為沖積相沉積的地層。在區域高平原地區發育,岩性為黃土狀亞粘土、亞粘土、粉細砂,賦存孔隙潛水,含水層厚度0.50~5.50 m,水位埋深3.5~6.5 m 滲透系數0.8~2.5 m/d,單井涌水量<100 m3/d,水質類型為低礦化淡水-微鹹水。
3.林甸組承壓含水層
主要由河流相沉積細砂、砂礫石組成。除大慶長垣頂部缺失外,油田大部分地區都有分布,以油田西部發育最好。油田東部只有龍鳳—卧里屯一帶分布。在油田西部,埋深深度和厚度均自東向西,自南向北加深增厚,在前進水源以南地區逐漸變薄。厚度一般都在10.0 m以上,大部分地區都在20.0~60.0 m之間。少數在75~80 m之間。含水層顆粒粗大,分選較好,有效孔隙度大,透水性強,富水性較強。300 mm井管單井出水量為3615~5462 m3/d。林甸組含水層是規劃區主要開采層位之一,其原始靜水位埋深在3.0~10.0 m之間,目前,在降落漏斗范圍內,水位埋深在15~25.42 m之間。水質類型為低礦化度的重碳酸鈉型水。
4.泰康組承壓含水層
岩性主要是含礫細砂和含礫中粗砂,自上而下由細變粗,呈明顯河流相沉積。上部以中細砂和粉細砂為主,底部為厚層狀含礫中粗砂。含水層只分布於大慶油田的西側地區,與上覆第四系砂礫石層之間有一層分布不穩定的亞土、粘土和粉砂交互層,沉積發育比較穩定,厚度為5.0~20.0 m,且分布不穩定粘土或亞粘土互層相隔,沉積缺失而形成天然的「天窗」。通過弱透水層和「天窗」,使第四系林甸組含水層與該含水層相連通,水利聯系較為密切,可視為同一含水層系統。
5.第三系大安組孔隙承壓含水層
該含水層受沉積構造運動影響,分布不穩定,含水層較薄,厚度在3.0~8.0 m之間,含水層岩性為含礫砂岩,膠結鬆散,顆粒較細,孔隙較小,富水性略差。單井出水量為800~1000 m3/d。礦化度為240~660 mg/l,水質類型為重碳酸鈉型水。
6.白堊系明水組孔隙承壓含水層
又分為明水組二段承壓含水層和明水組一段承壓含水層。前者沉積時受構造運動影響,分布不穩定,多以透鏡體分布。含水層單層較多,一般2~10層。單層厚度在3.0~26.0 m之間,累計厚度在10.0~80.0 m之間,局部最厚可達100 m。含水層岩石顆粒較細,孔隙較小,富水性略差。單井出水量為430~1700 m3/d。礦化度為300~700 mg/l,水質類型為重碳酸鈉型水。後者與明水組二段含水層平面分布范圍基本一致,含水層沉積特徵受構造運動的影響很小,分布穩定性較好,特別是其上部含水層呈連續分布,沉積發育良好。含水層單層數較明水組二段少,一般為1~8個單層,單層厚度在3.0~29.0 m之間。含水層累計厚度為在5.0~55.0 m之間,局部地區最厚可達66.5 m。明水組一段含水層發育較為穩定、厚度為20 m左右,灰黑色泥質砂岩,砂岩分為上下兩部分。其中上部發育良好,單層厚度較大,區域分布十分穩定,岩石顆粒較粗,有效孔隙度較大,富水性較強。而下部則發育較差,分布也不穩定,在三肇凹陷東部,發育相對較好。在龍鳳、東水源地區,該含水層在油田開發初期可噴出地面10餘m。目前,漏斗范圍內最大降深在地面以下50 m。單井開采量為400~1000 m3/d,礦化度為300~800 mg/l,總硬度為96~500 mg/l(以CaCO3計)。
(三)地表水質
地表水是大慶市水資源的重要組成部分。大慶市的地面水體主要由江河、「三引水系」、自然泡沼、人工湖庫和排水渠系共五部分組成。由於大慶以石油開采和石油化工為主體產業結構特點,結合大慶地區地表水體中的主要超標項目,選擇了DO、COD、BOD5、揮發酚、CN-、石油類、總砷、六價鉻、總鎘、氨氮10個為地表水環境質量評價因子。
江河:由表7-9可見,區內松嫩兩江,僅在中部引嫩乾渠渠首及肇源站段為Ⅲ類地表水體,其他站段為Ⅳ級水體。江水的環境質量主要受到沿途納污及江水自凈條件的影響。從北部拉哈站段水體為4.6級,到中部引水渠首江水由於自凈作用綜合級數變為3.60級,至江橋站段由於途中接納了齊齊哈爾市的污水排放使江水綜合級數上升到4.14級。至古恰,松花江接納庫里泡4.87級的排水後江水由4.10級上升為4.69級。各斷面環境監測資料統計表明,松嫩兩江主要超標項目是化學耗氧量、生化需氧量、石油類物質。烏裕爾河和雙陽河因受其上游各縣污水排放的影響,水質較差。其綜合級數分別為5.79和5.38級。屬Ⅴ類地表水體。主要超標項目有化學耗氧量、生化耗氧量和石油類物質。
引水系統:中部引嫩乾渠和北部引嫩總乾渠質量分別為Ⅲ級(3.67級)和Ⅳ級(4.6級)。大慶水庫和紅旗水庫為Ⅲ級地表水體。綜合級數分別是3.31級和3.9級。據不同水期的監測資料分析,大慶水庫枯、平、豐水期綜合級數變化明顯,主要表現為枯水期水質最差,豐水期水質較好,可達Ⅱ類地表水標准。
排水渠:安肇新河和西部排水乾渠為大慶市排水主幹系統,並匯合於大同,而後注入庫里泡。排水系統承泄大慶市的城市污水和工業廢水。安肇新河源於王花泡滯洪區,與東排干,中央排乾和興隆排干構成東部排水系統並串聯於中內泡。主要接納薩爾圖區、龍鳳區和紅崗區及大同區的部分污水。水質較差。綜合級數顯示,東排干為4.93級,中央排干為5.84級,安肇新河為5.44級。西部排水總乾渠北起大慶水庫,南到民榮泡南端入安肇新河,全103.4km。設計流量10m3/s。具有油田排水,工業排水、農田灌溉等功能。西部排水乾渠北部水質較好,基本符合Ⅲ級地表水體標准,其間串聯於啞葫蘆泡,東卡梁泡和八百垧泡後,接受了讓胡路區、紅崗區和大同區的污水排入,幾個斷面的綜合級數都在5.8級以上,污染較為嚴重。
湖泡:大慶地區湖泊眾多,是地表水環境系統的重要組成部分,多數湖泊具有納污功能,城市污水、工業廢水、地表徑流是這些湖泡的主要補給,有的湖泊也有來自地下水潛水的補給,如蓮環湖等,使這些湖泊終年不幹,得以存在,湖泊是污水的匯集地,也是區內污染最為嚴重的區域。據斷面監測,串聯於安肇新河的中內泡1998年豐水期綜合級數為8.06級,枯水期竟高達15.44級。大慶市與水環境密切相關的二十幾個湖泡,除王花泡、八百垧泡、蓮環湖、庫里泡為Ⅳ級地表水體外,其餘皆為Ⅴ級水體或超Ⅴ級水體。其中污染最為嚴重的是:老豬泡、中內泡、周瞎子泡、民榮泡、陳家大院泡。
表7-9 大慶市地表水體質量評價結果表
綜上所述,大慶地區地表水體的污染以化學耗氧量、生化需氧量、石油類、有機污染為主,其次為總氮和總磷超標元素。地表水體污染的主要原因是城市生活污水和工業廢水的排入造成的。其次地表徑流水質也是影響湖泊、河流水質的一個重要方面。
(四)地下水水質
大慶油田自開發以來,就以地下水作為主要的供水水源,由於地下水的大量開采,在開采區形成大面積水位降落漏斗,漏斗中心位於前進水源地附近,而且隨著開采量不斷增加,漏斗中心水位降落也相應增大,在許多水源地,如前進水源、齊家水源、讓胡路水源、喇嘛甸水源、紅衛星水源等水源地的水化學成分發生了變化,地下水的、硬度、Fe和Mn均有升高的趨勢。主要化學成分的情況如下:
1.Cl-離子
大慶市地下水中氯離子含量較低,大部分為Ⅰ級水,小於地下水環境質量標准規定的Ⅰ級水(50mg/L)。Ⅱ級水分布在齊家水源、喇化水源、西水源喇嘛甸水源一帶。
2離子
大慶市地下水中硫酸根含量大部分較低,為Ⅰ級水,低於地下水環境質量標准規定的50mg/l。Ⅱ級水分布在杏二水源、南二水源,龍鳳水源等地。Ⅲ級水主要分布在齊家水源地、西水源和讓湖路水源地。只在喇化、西水源、喇嘛甸水源的個別井點達到Ⅳ級和Ⅴ級水。
3.Fe離子
大慶市地下水中鐵離子的含量普遍較高,多數井點達到了Ⅳ級和Ⅴ級,即超過飲用水水質標准(0.3mg/l)。鐵的分布基本分成三個區,西部地下水中鐵含量較高,為Ⅴ級水,中部鐵含量主要為Ⅳ級水,而東部地下水中鐵含量相對較低,其中北水源、東水源、龍鳳水源至農牧廠一帶的地下水中鐵含量較低,為Ⅰ級水,是白堊系明水組含水層。紅衛星水源、喇嘛甸水源中部分井點及大同等地的地下水為Ⅳ級水,西部地區鐵含量普遍較高。
4.Mn離子
根據錳含量的高低,可將大慶市地下水分為東西兩個區。西區錳含量較高,多數為Ⅳ級水,個別地方為Ⅰ級水,如林甸的慶豐等地;而東部地區地下水中錳含量較低,大多為Ⅰ級水,如北水源、東水源、龍鳳水源至農牧廠一帶的明水組含水層,長垣西側的西水源、紅衛星水源、南水源、南二水源、前進水源等水源地部分井點為Ⅰ級水。
5離子
大慶市地下水中硝酸根含量大部分為Ⅰ級水,小於2mg/l。
6.F-離子
氟離子含量基本分為兩個區,西部地區含水層中含量較低,大部分為Ⅰ級水,包括綠色草原、胡吉吐莫、古龍、新肇、古恰等地,林源、新華、大興和肇源等地也為Ⅰ級水,而東部一些地區氟含量較高,為Ⅳ級水甚至Ⅴ級水。
7.TDS
大慶市地下水中溶解性總固體含量低的Ⅰ級水(<300mg/l)主要分布在明水組的慶賓館、九廠深、一廠作業一帶及肇源的個別地區,如源3。西部地區主要為Ⅱ級水,即TDS介於300~500mg/l。Ⅲ級水主要分布大同及杏二水源等地。只是在個別地方為Ⅳ級或Ⅴ級水,如喇化水源地、喇嘛甸水源地等。
8.硬度
大慶市西部地區地下水硬度含量介於150~350mg/l,為Ⅱ級水。
(五)地下水位
大慶市區是地下水開採的集中區域,由於大慶市無江無河缺乏地表水資源,開發初期主要以開發地下水作為主要的供水水源。在集中開采區先後建立地下水水源46座,經過40多年的開采,已形成東西兩個降漏漏斗。
西部漏斗區:主要開采目的層為第四系林甸組和第四系泰康組含水層,先後建成地下水水源地26座,由於集中開采形成南北長約104 km,寬40 km的降落漏斗,漏斗影響面積為4000 km2,從動態分析可以發現,水量和水位呈直線的相關,漏斗的分布直接受地下水開采量控制,漏斗中心水位已經由最初的地面以下9 m,下降至現在的45.6 m,平均每年下降0.96 m(圖7-3、表7-10)。開采區在1972年開采量達約1.0億m3時,地下水位埋深19.62 m,使地下水位下降9~14 m,地下水降落漏斗開始擴大,從1972年起開采量逐年增加,到1976年開采量達1.48億 m3,降落漏斗影響面積2500 km2,開采強度達5920m3/km2·年,漏斗中心水位埋深達29.50 m,此時降漏斗迅速發展面積擴大,1986年地下水開采2.0億m3,漏斗中心水位埋深達34.24 m,從1986~1988年之間,開采量減少,到1988年開采量為1.7億 m3,漏斗中心水位相應有所回升,漏斗中心水位埋深33.28 m,1989年以後地下水開采量逐年增加,漏斗水位又隨之下降,到1996年達2.4億m3,水位埋深為45.6 m,水位總下降約30 m,1997年地下水開采量為2.3億m3,形成北起林甸花園鄉,南到採油七廠,西起新店,東到大慶長垣西側,漏斗中心位於獨立屯水源及相鄰地區降落漏斗,漏斗面積4000 km2,開采強度達6.57×103 m3/km2·年。
東部漏斗區:地下水主要開采目的層為明水組白堊系含水層,有集中開采水源10座,開采區1970年上開采量達0.28億m3,地下水位埋深25.00 m,地下水降落漏斗擴大,到1984年開采量達0.32億m3,漏斗中心水位達33.50m,1984年以後逐年增加開采量,1992年開采量達0.38億m3,漏斗中心水位持續下降為42 m,到1997年水位下降到53.4m,開采強度達6.51萬m3/km2·年,形成了北起青龍山奶牛場,南到安達畜牧農場,東起安達中本鄉,西至缺乏邊界的長約50 km,東西寬30 km的降落漏斗1560 km2,見圖7-4、表7-11。
圖7-3 西部開采區開采量與水位變化的關系
表7-10 西部漏斗區水源井開采量與水位的變化關系統計表
圖7-4 東部開采區開采量與水位變化的關系
表7-11 東部漏斗區水源井開采量與水位的變化關系統計表
(六)土地利用結構
2001 年大慶市區耕地面積 2042.16 km2,占總土地面積的 39.96%,牧草地面積 1486.97km2,占總土地面積的 29.10%,水域面積 431.96 km2,占總土地面積的 8.45%,建設用地 400.86km2,占總土地面積的 7.84%,未利用地733.34 km2,占總土地面積的 14.35%。與 1990 年相比(表7-12),11年期間耕地面積凈增 285.1 km2,年增長率 1.48%,牧草地面積減少 85.39 km2,平均每年遞減 0.49%,水域面積減少 51.54 km2,年遞減率 0.96%,建設用地增加 105.82 km2,年增長率 3.26%,未利用地減少 258.56 km2,平均每年遞減2.37%。1979年到1990 年期間,耕地增加 314.61km2,平均年增長 1.98%,牧草地減少 933.37km2,平均每年以 3.10%的速度減少,水域面積增加78.94 km2,年均增長 1.63%,建設用地增加 149.98 km2,年均增長 8.62%,未利用地增加 398.98 km2,年均增加 5.61%。其中各區1990、2001年土地利用情況見表7-13、表7-14。
表7-12 大慶市區土地利用類型統計表
表7-13 大慶市區1990年各區土地利用類型統計表
表7-14 大慶市區2001年各區土地利用類型統計表
1979 到 1990 年的 11 年期間研究區耕地主要去向是轉化為草地、居民點和未利用地,同時大量的草地轉變為耕地、水域、居民點和未利用地,未利用地一少部分轉變為居民點和耕地,大部分變成草地和水域用地。土地利用類型復雜的轉換過程,說明這一時期區域土地利用十分劇烈,人類的干擾活動是強烈而持續的。主要是由於大慶油田正處於中興鼎盛時期,一方面要保證產量,油井不斷加密,佔用了大量的耕地、草地,被佔用的土地建了油井和輸油管線以後不能再耕種和放牧形成了大面積的未利用地。另一方面大量人口的遷入和人口的自然增長使得城市建設的步伐不斷加快,油田佔用土地以後,剩餘的草地或被城市用地佔用,或者被開墾成耕地。而水域面積的增加主要是來自於草地和未利用地,則可能是由於氣候條件適宜,降水量增加導致地勢低窪處形成季節性積水的原因。居民點和建設用地主要轉變為草地和未利用地,主要原因是在油田區內建造的臨時居民點搬遷出油田。
1990 年到 2001 年期間,土地利用類型的相互轉化,主要表現為:草地面積因開墾耕地和城市建設佔用繼續減少,耕地面積繼續增加,城市建設用地增加,20世紀80年代形成的未利用地有一部分轉化為天然草地,大面積的天然水域萎縮變為未利用地,這與20世紀90 年代大慶氣候逐漸變干有著密切的關系。
(七)土壤質量
大慶市及周邊地區的土壤中,石油烴均值含量達78.01 mg/kg(背景值為48.36mg/kg),污染率為60%;揮發酚均值0.048 mg/kg(背景值為0.032mg/kg),污染率為48%;總鉛均值為24.34mg/kg(背景值為15.42mg/kg),污染率為43%;硫化物均值為0.13mg/kg(背景值為0.07mg/kg),污染率25%。上述資料明顯反映了大慶及周邊地區的土壤已遭受不同程度的污染。雖然石油類污染物在土壤中經3~5a即可降解;但這些物質可通過食物鏈進入人畜體內,從而危害人體健康。這些污染物來源於油田開發區和石油化工區的鑽井及輸油管線冒漏、井噴漏;石油化工廠的泄漏及廢氣廢液的排放和原材料堆放等;另外石油鑽井的廢液泥漿也是土壤污染的一個重要因素。每口井產生的廢液約60~80m3,20世紀80年代以前全部就地掩埋;以後2萬多口井液按80%回收,剩餘140萬m3井液就地掩埋。這些井液毒性大,顆粒小,呈黏稠狀,對土壤構成了嚴重威脅。
(八)水資源衰減
大慶全市地表水域面積42萬hm2,地下水可開采量每年為9.6億m3。由於採油過程中過量開采地下水,造成區域地下水位下降,在大慶長垣附近已經產生兩個區域性水位下降漏斗,漏斗面積分別為:4500 m2、1600 m2(包括林甸、杜蒙、安達部分),中心水位下降分別為36.00 m、44.00 m。由於漏斗范圍內承壓含水層壓力較小,可能導致地面沉降和地面塌陷。據不完全統計,自20世紀70年代開始,大慶市地下水水位年均下降16~19m。至2005年底,西部地區地下水水位埋深達48173m,而原始靜水位埋深僅210~1010m。
(九)土地退化
大慶市土地沙化、鹽鹼化及草原「三化」問題突出。據大慶市人大常委會數據,全市2.12萬km2土地,荒漠化土地面積已達8279 km2,占土地總面積的47%。由於土地沙化和鹽鹼化,使土壤黑土層變薄,有機質含量降低。據調查,大慶墾前黑土層厚度為40cm,墾後黑土層厚度僅為15~20cm。大慶現有1034萬畝草原,由於連年乾旱,載畜量過大,原生土壤高含鹼性,「三化」面積已達810萬畝,占總面積的78%。
(十)水文
濕地面積萎縮問題顯現。據黑龍江日報2006年報道,大慶市擁有濕地120萬公頃,佔全國已知濕地總面積的3.12%,接近1/30。大慶濕地發育的環境基礎為流速緩慢的河溪、淡水湖泊及相鄰的沼澤地,濕地類型屬河流及河漫灘沼澤濕地、湖泊及周邊沼澤濕地、草甸沼澤濕地。其中沼澤、葦地等 14.43 萬畝,水域 41.87萬畝。主要分布在肇源縣、杜蒙縣、林甸縣和市區。由於油田的深度開發,油田范圍不斷向外延伸,大量的濕地被開發利用。隨著石油化工的發展,污染排放物加劇,「落地油」及鑽井過程中產生化學泥漿和洗井廢水使得許多濕地變成了泥漿地、排污地、廢水排放池等。土壤、植被及濕地水體的大面積污染。
(十一)水土環境污染
大慶是我國著名的油都,在貢獻高額利潤的同時,也對當地水土環境產生了極大的破壞。最為突出的表現就是水土環境污染。2004年度,大慶市排放廢水12414.0萬t,其中工業廢水7799.04萬t,生活污水4615萬t。工業廢水中主要的污染物有COD、BOD5、SS、氨氮、石油類、硫化物、揮發酚、CN、砷、六價鉻、鉛等。由於境內無江無河,除每年約7000萬t的污水經凈化處理重新利用外,其餘全部排入地表泡沼中,致使分布於大慶市境內大部分納污泡沼皆為V級水或劣V級水。另外,對納污泡渠一定范圍內淺層地下水樣的檢測發現,色度、濁度、總硬度、鐵、錳、氟化物、高錳酸鹽指數、溶解性總固體超標。其中,鐵、錳、氟化物超標反映受原生地質環境影響。而色度、濁度、總硬度和高錳酸鹽指數超標,表明受人為活動所致。
水體受到污染的同時,土壤污染也不容小覷。油田石油化工區、石油開發區土壤污染比較嚴重,污染物排量大、濃度高、毒性強,且在土壤中存留時間長,難於降解,並能通過食物鏈在人體內蓄積而影響人體健康。污染來源主要有鑽井泥漿、鑽井岩屑及石油開采過程中的落地原油。1995年,區域土壤污染調查時發現,主要的污染物為石油總烴、酚類和硫化物及重金屬元素鉛、銅等。2005年,重點對石油開發區內的土壤中(面積196km2)重金屬元素展開調查,發現污染程度呈增加趨勢。
④ 每天產那麼多石油,抽空的空隙怎麼辦會影響整個地球結構嗎
每天產那麼多石油,抽空的空隙怎麼辦?會影響整個地球結構嗎?
石油被人們稱為「工業的血液」,是我們人類現階段的文明發展不可或缺的能量來源,每時每刻,都有石油被人類從地球的深處開采出來供我們使用。但石油終究是有限的,這不禁讓人擔心一個問題,人類每天都會從地下抽走大量石油,會影響整個地球結構嗎?
其實我們現在根本不必擔心這個問題,這是因為人類開採石油的行為對於地球本身的影響可以說是微不足道的,為什麼這么說呢?我們用一個簡單的數據對比就可以說明,地球的半徑足足有6371公里,而人類的石油鑽井都通常都只有幾公里,迄今為止人類在地球上打得最深的油井——位於庫頁島的「Odoptu OP-11」油井,也就只有12公里多一點。
如果把地球比作一顆雞蛋的話,人類連這個雞蛋的蛋殼都沒有鑽透,很顯然,以人類目前的能力,根本就不會影響整個地球結構。但地球沒事並不代表人類沒事,每天產那麼多石油,抽空的空隙怎麼辦?我們接著看。
在不少人的想像中,地下的石油應該是像地下水那樣聚集在一起的,當人們開採石油的時候,只需要挖一個洞,再把管子伸進去,最後用類似抽水機的設備往外抽就可以了。但實際上的情況並不是這樣,其實石油在地下的存在形式主要是散布在儲集層基質的空隙之中。
在開採石油的時候,最理想的情況就是鑽好井之後,石油就會在地球內部的壓力作用下自動滲出,這樣人們就只需要把石油抽上來,再通過回灌井往地下注入一定的水就可以了,但現實往往都是很骨感的,在很多時候,當人們鑽好井之後都會發現儲集層基質的滲透率根本就達不到要求。
在這種情況下,就需要人為地向地層里增加壓力,通常的做法就是進行「水裂」,所謂「水裂」是指用設備不斷地把加壓後的水(有時人們還會在水裡加上一些特殊的砂礫)打進富含石油的地層,地層基質的壓力增加了就會裂開很多的縫隙,這樣就可以使那些散布在地層基質的空隙之中的石油更輕易地滲出來了。
這些打進地層的水,大多數都會與石油混合在一起重新被抽上來,在經過處理之後,石油會從中分離出來送往石化工廠進行後續加工,而這些水又會通過回灌井再一次被打進地層,以彌補抽走石油給地層帶來的流體損失。值得一提的是,石油所在的地層本身通常也含有大量的地下水,這些地下水也會隨著石油一起抽上來,然後經分離以後再通過回灌井注入地下。
我們可以看到,利用上述的方式來開採石油,因為地層中的流體根本就沒有什麼損失(對地層而言,管它是石油還是水,只要是流體就行了),所以也不會對地層的結構產生什麼影響。
化石燃料對推動人類文明發展起著非常重要的作用,但不好的事情是,當人類在使用化石燃料時,會向大氣層里排放出大量的二氧化碳,這被認為是全球變暖的「罪魁禍首」。
每天產那麼多石油,抽空的空隙怎麼辦?會影響整個地球結構嗎?
到現在為止,石油仍然是現代工業不可或缺的「血液」,據媒體公開資料,2019年全球石油開采總量約為900億桶,按全球一桶石油平均137千克計算,大約為1200萬噸,看起來這個不是個小數字,那麼從地殼中抽出了那麼多石油,地球結構會被破壞嗎?
在大家的印象中都是石油鑽井鑽入油層,然後石油沖天而起,如果一直都是這樣的話,那就封上油井,裝個水龍頭就好了!要不然怎麼會有王進喜大冬天跳進泥漿池攪動泥漿壓住井噴的故事呢?
事實上鑽入油層的早期確實會有一個壓力釋放的過程,因為油田上方的岩層給它的壓力很大,噴出石油這種情況是可能的,但隨著油田開采,這個壓力會迅速下降,到平衡,此時就必須要抽油機,就是那個頭一抬一抬的設備,但繼續抽油最後會到負壓,也就是說你再開採的話,就會小於一個大氣壓,很可能就抽不出來了,必須要壓力平衡,通入大氣!
到最後油井中石油枯竭,再也抽不出石油來了,此時怎麼辦?在油井的很多縫隙里含了大量的石油,很簡單,注水,在油井中注入大量的水後,因為石油密度比水要低,因此石油將會浮在水面上,然後將這些油水混合物一起開采上來,比如現在的大慶油田幾乎就是到了注水開采、發揮余熱的階段了!
頁岩油的開采
除了常規的油井抽油機開采外,頁岩油確卻是另一種開采方式,因為頁岩油根本就不算一個油田,只是一些含油的石頭,所以油井裡面根本就沒有所謂的井,只是一大片含油的岩層,要從這些石頭中采出石油,必須要有高超的開采技術!
這個技術就是水力壓裂技術,它通過高壓水泵將含有沙子的水泵入地下,壓裂鑽口周圍的岩層,然後通過這些縫隙將石油慢慢富集,最後將這些油水混合物抽取上來,這就是頁岩油的開采過程,因為手續繁雜,設備要求很高,因此這個頁岩油開采成本極高!
這里有個有趣的小故事,大家看看就好,當前世界石油市場暴跌,美國的頁岩油開采陷入停滯,瀕臨破產,但在2018-2019年時形勢卻好得很,因為在美國的鼓動下,歐佩克石油減產,油價高企,此時美國卻加大了頁岩油的產量,迅速佔領了市場,俄羅斯在西伯利亞的高成本油田也獲利頗豐,等到2019年底歐佩克主要主導國沙特明白過來時,俄羅斯和美國已經賺得盆滿缽滿了!
Seven Generations能源公司在亞省Montney地區的頁岩油開采基地
所以從那會開始歐佩克表面上和俄羅斯扛上打擊油價,其實真正的目的卻是美國的頁岩油市場,當然沙特是不敢公開造次的,所以大家都說沙特和俄羅斯打架,真正受傷的卻是美國!
挖掘量那麼大,地球結構真不會有事嗎?從油田開采和頁岩油開采來看,石油的采出同時會有大量的水注入,另外油田也很難出現大面積采空區,它不像煤礦,除了煤層外還有工人和設備通過的坑道,油田都是區域性塊狀分布的多孔結構,即使真正采空問題也不大,但石油開採的後期都大量注水,甚至會注入靠聚合物收集石油,而且水的密度比石油還大一些,根本不會產生結構問題!
那麼煤礦采空了會有問題嗎?
我們經常聽到煤礦透水事故,這是煤層採掘時挖通了地下水系,當然這是非常可怕的事故,但這也告訴我們一個結果,也即是煤礦在正常開采時也需要水泵將滲入的地下水抽走,否則長期積累就會淹沒坑道,因此大部分煤礦在被放棄後,地下水就會逐漸滲入,淹沒整個煤礦!
不過我們也不得不面對另一種情況,就是大量開采地下水後造成地下水位下降,整個區域沉降,還有煤礦坑道也無水滲入,長期會導致采空區塌陷,甚至可能導致小型地震,從這個角度來看,采空區確實會對地面產生非常大的影響,首先是導致基建結構不穩,甚至坍塌,另一個是地下水位下降,不再適合農作物種植!最終的結果就是塌陷區居民遷移!
采空區塌陷
但對於地球整個地球來說,這些開采不過是九牛一毛而已,我們最深的開采也不過4000米(姆波尼格金礦),最深的油田是俄羅斯遠東薩哈林島,Z-44 Chayvo油井(12.345公里),只有地殼平均深度33千米的1/3,大陸上的地殼更是高達70千米,而地球半徑則高達6370千米,所以連雞蛋殼都還沒挖透,根本不會對地球有啥影響。
很多人以為,開採石油應該是下面這樣子的,如同吸取蟹黃湯包的汁液,眼看著湯包癟了下去:
不少人以為,石油藏在地下,如同包子裡面的湯汁,隨便用一根吸管下去,直接抽上來就可以了,實際並不是,它們是被頂上來的。
當然,我們不能排除這個世界上真的會有那麼一塊石油泡泡藏在地殼之中,不過似乎人類發現的幾率並不高,畢竟下面要有一個巨大的空間,儲藏幾億噸石油,遇到地質運動,早就從裂隙涌到地面了。
在古代,還真的有小部分石油從地下滲出來,古人把它們收集起來,當作照明材料,有時候用來作為火攻原材料。
這在宋代的《夢溪筆談》裡面就有介紹。
只不過,這樣的地區實在是太少了,絕大部分石油是一種粘稠度相當高的液體或者乾脆是油膏,被土壤顆粒、岩石顆粒死死包圍著。它們基本上不會因為開了一個口子,就自動流出來。個別例外也是存在的,鑽井的時候,會遇到突如其來的壓力釋放,導致井噴。
當然,如果走了狗屎運,挖到一口油井,可以汩汩地流出石油,直接用泵抽到油罐車裡面運走,那簡直就是彩票中獎,省下來多少壓注的費用啊!不過,這時候,倒是應該擔心地層塌陷的問題了。
通常開採石油的時候,鑽兩個深孔,一個是注入,一個是流出。利用機械的力量,將水壓入油層底部,由於水油不相溶,且水的密度較大,由下而上,藏在岩石顆粒間的油滴就被水給頂上來了,上面接一根管子,直接流到儲油槽。
這時候,石油的空隙被水填滿了,到時候將這兩個孔封起來,水跑不出來,這塊地層也就保持相對穩定了。
開採石油與挖煤不一樣,煤炭是固體,無法流動,需要在地下直接開采,挖出巷道,邊開采,邊回填泥土、沙石之類的東西,避免坍塌。
當然,題主的擔憂也是有一定道理的,畢竟注水與原來的石油顆粒是不同粘稠度的液體,對於地層有一定的影響,我們相信,像中東地區的地層肯定會在某一天的地殼運動中被擠壓,造成很厲害的地震,土壤液化,可能波及到其他地區。
屆時,中東地區的人民就會嘗到胡亂開採的惡果,這時自然平衡被打破的必然結果。
開釆煤礦,開採石油天然氣,對地質的影響那是絕對的。現在就有許多釆煤區發生了地陷事故,將來總有一天,因為我們無度的開采,地球會發生災難性的大型地質變化。
不過即使我們不開採石油天然氣,地球上的地質劇烈變化還是會發生的,所以也不要杞人憂天。
石油開采不像煤炭礦床,挖掘一個深坑大洞,留下若許真空地帶。
影視印象中的石油,似乎是一條流淌在地下的暗河,只要開了閘,可以噴涌而出,永不枯竭。
實質石油根本不是地下暗河的模樣儲存於地下。
作為一名石油人,且是常年在採油一線的老石油,我可以說說石油開採的若干常識。
石油其實是誕生於某些地質圈閉之中,是若乾地質年代沉積蘊育的產物,大都儲存於沉積岩的孔隙中,並非人們印象當中的地下暗河,而是通過孔隙星羅棋布在地下儲存匯集。
隨著地質年代的地質沉降、斷層、圈閉不斷變化形成,就形成了若干個石油圈閉型構造,儲藏了大量的石油和天然氣。
這種油氣形態通過地下鑽探得知其儲存的層位、深度、厚度等等,是地下鑽探和地上地質分析相結合的結果。
我們油田相繼開發了白堊紀、玄武紀等若乾地質年代中的杜家台、蓮花、古潛山、大凌河等油層,實施了作業開采。
油流是通過井段射孔來實現開採的。
早年間原始地層壓力足,基本都採用自噴形式,只是放個簡單的油嘴控制產出量,每天就有大量的石油噴出。
到了後期,各種開采手段層出不窮,卻采出量每況愈下,有的油井,甚至一天連100斤原油都采不到,含水率卻高達99%以上,只能忍痛割愛實行關閉,或者兼開式采出。
地下的石油只是液態存在於空隙中,是一種可滲透式存在,並不像人們意識中的河流形態。即使其滲透率不夠,也會採取地面壓裂等化學方式,擴充孔隙度,從而確保石油可以順利流到井筒里。
而隨著石油的大量采出,余出來的真空地帶早有遞補,人們其實從一開始開采時段,就採取了給油層邊際注水的方式,一是為了驅動油層向井口流動,便於采出,二是用注入的水迅速填補油流流走以後的空白,從而保證地下沒有虧空,保持原始平衡。
所以,那種擔心地下虧空甚至崩陷的情況是不可能發生的,完全沒有必要杞人憂天。
這樣問顯然是對石油工業缺乏基本了解,石油浮在水上,採油會帶出地下水,這些水經處理後會重新注入地下,因此採油後地下也不是空腔,至於影響地球結構,開玩笑呢?
人類對於地球只會有很微弱的影響,曾經西方有文章指出三峽大壩的修建導致地球自轉軸和重力中心的偏移,這其實就是屁股歪的說法,影響重力中心必然需要龐大的質量,而世界上現有的大型水壩,三峽的儲水量甚至排不進前十,三峽的最大在於它是水電站,發電量非常大;而且人類還進行了很多龐大的工程,一個超大規模的城市、鋼筋混凝土森林,也會造成重力中心的偏移。
然而這對於地球自身而言是可以忽略的影響,地球自身的重力本身就存在差異,因為地球的質量分布不是很均勻,地球內部還有很狂爆的岩漿運動帶動地殼的運動,地殼移動一毫米就需要人類努力多少代才能做到。石油多位於地表較為淺顯的地方,最深的油井也不過幾千米,多少年原油產量才能達到一個三峽的水儲量(接近400億噸)?所以說靠採油影響地球結構真的是想多了,更多的是對地表的影響,因為石油工程會占據一些土地,也可能污染地下水,進而影響到人類的居住環境,但這一點也沒有想像那麼嚴重。
石油和煤礦不同,煤礦開采後會留下很多采空區,盡管也會用礦渣、煤矸石等回填,但是仍不足以全部填上,有的礦業可能執行不到位,所以煤礦礦區內的居民會被疏散,采空區會自然的垮塌,垮塌區的治理比較艱難,一般都是 采-填-閑置-垮塌-恢復 這樣的過程。石油開采卻不大相同,原油是液體狀態,本身就是存在於地下的空腔中,靠水支撐地表也是不可能的,石油開採的時候會帶有天然氣、水,需要經過加熱靜置等方式排出天然廢氣和水分,估計多數油井采出的大多數是水,只有少數富礦采出的油更多,有的井(磕頭蟲)甚至磕一天頭也才能采幾十升的油,下部的集油罐十天半月也不見得能儲滿一罐,而大部分是水又需要處理才成為成品。
石油開采後,采出水會經過處理,消除污染物後再次注入地下,消除污染的目的是防止回注的時候污染地下水,而采出石油後,由於地下水位的下降以及整體壓力的降低,周圍的水會匯聚過來,不像煤礦采空區那樣不管的話就一直空著(煤礦可不能透水,一堆人在下邊幹活呢),地下水位最終會恢復,石油等也可能重新匯聚。所以,以往偶爾會聽到的煤礦區垮塌事故,卻很少聽到石油礦區的垮塌事故。在中東的石油大國中,也很少聽到這樣的事故。
石油的主要危害在於泄露,石油運輸主要可以分為兩類,其一是移動的運輸,主要靠輪船,其二就是管道運輸。然而前者偶有發生沉船事故的案例,大量的石油分布在海面上對一定區域內的海洋生物影響十分嚴重,糊住水面水鳥無法捕食、水下的生物也可能缺氧,因為光被遮住了浮游植物的活性會下降;管道運輸也常有泄露事故,會污染土壤、淡水水體,對周邊的居民也會有較多的影響。
油田第一期出純石油,二期往地下注水出油水混合液,所以邊開采邊注水,地下沒有空洞。
抽空的空隙有水的話,水泥沙來填充,無水的地方,等待慢慢的塌陷地震,還能怎麼辦?
當然有影響啊。但即使不抽取石油,地球的結構同樣也會不斷變化的。原因是地球不斷的公轉與自轉,不斷有漲潮退潮,也有台風龍卷風,這樣的沖擊,同樣會對地球的地質結構產生影響,因此地震也會不時發生,每震動一次,釋放一次因不平衡而積聚的能量,從而又達到新的平衡。
已經影響地球結構變化,人類都快走滅亡了你說有沒有影響?新冠疫情也是地球結構變化造成地熱氣候惡化才產生的病毒,能沒有影響嗎?