落地原油对环境的影响（原油影响因素）

石油开发地质环境状况及其对能源开发的影响研究

石油不仅是人类主要的能源之一，也是人类环境污染源之一。据资料统计，每年有800多万吨石油进入世界环境，污染土壤、地下水、河流和海洋。随着黄土高原地区石油的大量开采利用，该地区呈现采油面积大、油井多、产量低、开发技术落后等特点。它对自然环境带来的污染日趋严重，直接影响到该地区的生态与生存条件。局部地区情况已经极为严重，已威胁到当地的农业生产和农民的生存环境。石油类物质已成为该地区的重点污染物之一，区内土壤、河流等已不同程度的遭到石油类的污染。

一、鄂尔多斯盆地主要含油气系统

鄂尔多斯盆地是多旋回的叠合含油气盆地，地跨陕、甘、宁、晋、内蒙古5省(区)，面积32万km2，显生宙沉积巨厚。盆地基底为太古宙—古元古代变质岩系，中、新元古代为裂陷槽盆地，沉积物为浅海碎屑岩—碳酸盐岩裂谷充填型;早古生代为克拉通盆地，沉积物为陆表海碳酸盐岩台地型;晚古生代—中三叠世为克拉通坳陷盆地，沉积物由滨海碳酸盐岩型过渡为陆相碎屑岩台地型;晚三叠世—白垩纪为大型内陆坳陷盆地，沉积物为陆内湖泊、河流相沉积型;新生代整体上升，盆地主体为平缓西倾的大斜坡，沉积物为三趾马红土和巨厚的风成黄土;周缘有断陷盆地发生和发展。盆地内已勘探开发的4套含油气系统均属地层-岩性油气藏。

1.上三叠统延长组岩油藏含油系统

最早勘探开发的延长组含油系统烃源岩以延长组深湖相及浅湖相黑色泥岩、页岩和油页岩为主，生烃中心分布在盆地南部马家滩—定边—华池—直罗—彬县范围，油源岩最厚达300～400m，有利生油区面积达6万km2(图3-3)，储集岩围绕生油凹陷分布，北翼缓坡带有定边、吴旗、志丹、安塞和延安等5个大型三角洲及三角洲前缘砂体，南翼较陡坡带则发育环县和西峰等堆积速率较快的河流相砂体及水下沉积砂体。储渗条件靠裂缝及浊沸石次生孔隙改善，圈闭靠压实构造，遮挡靠岩性在上倾方向的侧变。

2.下侏罗统延安组砂岩油藏含油系统

延安组砂岩油藏以淡水—微咸水湖相沉积的上三叠统延长组烃源岩为主要油源岩，属混合型干酪根;以沼泽相煤系沉积的侏罗系延安组为辅助烃源岩，属腐殖型干酪根，陕北南部的衣食村煤系更以含油率高为特征。三叠纪末期，印支运动使鄂尔多斯盆地整体抬升。在三叠系顶部形成侵蚀地貌，以古河道形式切割延长组。规模最大的甘陕古河由西南向东北汇聚庆西古河、宁陕古河和直罗古河，开口向南延伸(图3-4)。印支期侵蚀面的占河道切割了延长组，成为油气下溢通道，溢出侵蚀面的油气首先向古河床内的富县组和延安组底砂岩运移和聚集，也向延安组上部各砂岩体及古河床两侧的边滩砂体中运移、聚集，以压实构造和大量岩性圈闭为其主要圈闭形式。

图3-3 鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积期沉积相图

3.奥陶系马家沟组碳酸盐岩含气系统

鄂尔多斯盆地奥陶系陆表海浅海碳酸盐岩的烃源岩主要为微晶及泥晶灰岩、泥质灰岩、泥质云岩及膏云岩，厚达600～700m。生烃中心:东部在榆林—延安一带，西部在环县—庆阳一带，产生腐泥型裂解气。加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升，经受130Ma的风化剥蚀，导致奥陶系顶面形成准平原化的古岩溶地貌，盆地中部靖边一带分布有南北走向的宽阔潜台，周缘有潜沟和洼地，在上覆石炭系煤系铁铝土岩的封盖和东侧奥陶系盐膏层的侧向遮挡双重作用下，古潜台成为天然气运移聚集的大面积隐蔽圈闭(图3-5)。

4.石炭-二叠系煤系含气系统

鄂尔多斯盆地石炭系为河湖相和潮坪相沉积，二叠系为海陆过渡相和内陆河湖相沉积，以碎屑岩为主，仅石炭系有少量碳酸盐岩。烃源岩主要为石炭系太原组和下二叠统山西组的煤系，显微组成为镜质体与丝质体，干酪根属腐殖型，煤层气的组分以甲烷为主。北部东胜、榆林地区煤层厚20m，暗色泥岩厚50～90m，范围约7万km2;南部富县、环县地区煤层厚5～10m，暗色泥岩厚10～100m，范围约6万km2。储集体以砂岩为主，主要物源区在北部大青山、鸟拉山一带，各层砂体叠置，蔚为壮观。山西组沉积中心位于盆地南部洛川—庆阳一带，以盆地北部砂体最发育，共有6条大砂体向盆地内延伸，各条大砂体内部受古河网控制，呈现复杂的条带状。储渗条件靠裂缝及后生成岩作用改善，圈闭靠压实构造及上倾方向的岩性遮挡。

图3-4 鄂尔多斯盆地早侏罗世甘陕古河示意图

二、石油开发引起的主要地质环境问题

(一)石油类污染物的产生

在石油的勘探开发过程中，从地质勘探到钻井及石油运输的各个环节中，由于工作内容多，工序差别大，施工情况复杂，管理水平不一，以及设备配置和环境状况的差异，使得污染源的情况比较复杂。石油开采的每一个环节都可能产生石油类污染物(图3-6)。

石油开采不同作业期所产生的石油类污染物具体描述如下:

1.钻井期

在油田进行钻井作业时，会产生含有石油类污染物的钻井废水及含油泥浆。这是钻井过程中，由冲洗地面和设备的油污、起下钻作业时泥浆流失、泥浆循环系统渗漏而产生。废水含抽浓度在50～1200mg/L之间，水量从几吨至数十吨不等。另外，有些情况下，在达到高含油层前，要经过一定数量的低含油地层，从而引起油随钻井泥浆一起带至地面。同时，一经到达高含油层，地压较高时少量高浓度油可能喷出。

图3-5 鄂尔多斯盆地奥陶系顶面古地貌图(据范正平等，2000)

图3-6 石油开采过程中石油类污染物的来源及污染途径示意图

2.采油期

采油期(包括正常作业和洗井)，排污包括采油废水和洗井废水。在地下含油地层中，石油和水是同时存在的，在采油过程中，油水同时被抽到地面，这些油水混合物被送进原油集输系统的选油站进行脱水，脱盐处理。被脱出来的废水即采油废水，又称“采出水”。由于采油废水是随原抽一起从油层中开采出来，经原油脱水处理而产生，因此，这部分废水不仅含有在高温高压的油层中溶进了地层中的多种盐类和气体，还含有一些其他杂质。更为主要的是，由于选油站脱水效果的影响，这部分废水中携带有原油———石油类污染物;另外，在研究流域范围内，也存在采用重力分离等简单的脱水方法，并多见于单井脱水的油井。一般地，油井采油废水含抽浓度在数千mg/L，单井排放量平均为数十m3/d。洗井废水是对注水井周期性冲洗产生的污水或由于油井在开采一段时间后，由于设备损坏、油层堵塞、管道腐蚀等原因需要进一步大修或洗井作业而产生的含油废水。

3.原油贮运过程的渗漏

原油在贮存、装运过程中由于渗漏而产生落地原油，以及原油在管道集中输运过程的一些中间环节均有可能造成一定数量的原油泄漏或产生含油废水。

4.事故污染

事故污染包括自然因素和人为因素两种情况:自然事故包括井喷，设备故障和采用车辆运输时山体滑坡引发的交通事故而造成原油泄漏。延安地区地表黄土结构松散、水力冲刷剧烈，由于山体滑坡而导致的污染事故更为频繁。人为事故指各种人为因素造成采油设备、输油管线被破坏及原油车辆运输时，人为交通事故引起的翻车等污染事故。事故污染具有产污量大、危害严重，难以预测的特点。

(二)石油开采过程中对水土环境的影响

在石油的各个环节都可以产生污染，污染对象以土壤为主，其次为地表水体，地下水的污染以间接污染为主，在鄂尔多斯盆地没有明显指标显示石油泄漏或渗透污染了地下水，即地下水中没有检测出有石油类污染物。但在石油开发过程中，地下水的水质发生了明显变化，矿化度明显增加，其他指标也发生了很大变化。

1.对土壤的影响

(1)落地原油对土壤环境的影响

大量的泄漏原油进入土壤中后，会影响土壤中微生物的生存，造成土壤盐碱化，破坏土壤结构，增加石油类污染物含量。原油泄漏后，原油在非渗透性基岩及黏重土壤中污染(扩展)面积较大，而疏松土质中影响扩展范围较小。特别强调的是，黏重土壤多为耕作土，原油覆于地表会使土壤透气性下降，土壤肥力降低。在最初发生泄漏事故时，原油在土壤中下渗至一定深度，随泄漏历时的延长，下渗深度增加不大，根据在陇东油田和陕北油田等实地调查表明，落地原油一般在土壤内部50cm以上深度内积聚，因此，原油泄漏后主要污染土壤的耕作层。

(2)石油类污染物在土壤中的垂直渗透规律

鄂尔多斯盆地气候干燥，降雨量少，地表多为戈壁砂砾覆盖，土壤发育不良，含沙量高，因此，在该盆地进行油田开发，其产生的石油类污染物更容易沿土壤包气带下渗迁移，危害生态环境。其迁移速度决定于土壤对污染物的吸附能力。一般原油比重小于1，长期在土壤中既不是静止不动，又不类似于可溶性物质上下迅速迁移。为了弄清油类物质在土壤中的迁移状况，采用野外取样分析的方法，对石油类污染物在油田区土壤中的迁移规律进行了研究。

分别对陇东西峰油田和庆城油田的井场附近土壤剖面中石油类物质的含量进行了测定，测定结果见表3-5至表3-7。

表3-5 庆城油田石油类污染物在土层中的纵向分布情况

表3-6 西峰油田石油类污染物在土层中的纵向分布情况

表3-7 陕北安塞杏2井放喷池附近石油类在土层中的纵向分布情况

由表3-5至表3-7可知，由于土壤的吸附等作用，石油类污染物随土层纵向剖面距离的增大，其含量逐渐降低，尤其是50cm以内污染物降低得很快。石油类污染物主要积聚在土壤表层80cm以内，而且一般很难下渗到2m以下。长庆油田所在区域多为风沙土和灰棕漠土壤，颗粒较粗，结构较松散，孔隙率比较高，垂直渗透系数较一般土壤大。但由于西北各油田所在地气候干旱，降雨量少，土壤中含水率很低，使污染物的迁移渗透作用大大减弱，又很少有大量降水的淋滤作用，因此油田开发过程中产生的这些落地原油只积聚在土壤表层，渗透程度较浅，对深层土壤影响较小。

2.对地表水体的影响

鄂尔多斯油田地跨陕、甘、宁3省(区)，境内主要水系有3个，即甘肃陇东马莲河水系、陕西延安延河水系、陕西靖边无定河水系。石油开发过程中这三大水系都不同程度地受到了污染。

陇东石油开发区地表水最主要的污染物是COD和氯化物，其中COD污染最严重，14个样品中全部超标，环江超标尤其严重;氯化物污染指数除葫芦河、固城川及蒲河各样点中的未超标之外，其余均超标，也以环江为最。pH值均未超标;石油类除环江韩家湾断面严重超标外，其余样品的石油类介于0.04～0.3mg/L;挥发酚除柔远河华池悦乐断面超标1倍之外，其余未超标;环江洪德桥由于地质原因，TDS含量非常高，这部分苦水下泄影响了下游水质，但随着下游水量增加，矿化度逐渐降低。

总体来看，在陇东地区环江和马莲河干流的污染最为严重的，其次是柔远河，蒲河污染最轻。环江与马莲河干流已不能满足Ⅲ类水体功能使用要求，柔远河和蒲河已不能满足Ⅱ类水体功能使用要求。

根据吴旗县水文站从1987年至1992年的水文资料(表3-8)，可以看出在石油资源大规模开发前北洛河上游河水中的硫酸盐，氯离子、六价铬含量年均值已超过国家标准Ⅲ类标准，尤其是氯化物含量和硫酸盐含量超过标准2～3倍，矿化度均大于1000，大部分为高TDS水，而且总硬度在500～600mg/L之间，超标严重。

表3-8 吴旗县水文站水质监测数值统计单位:mg·L－1

洛河上游地区水质矿化度及各种盐类含量超标与洛河上游地下水补给区的白垩系、第三系(古、新近系)地层含盐有关，地下水本身矿化度或含盐量高。吴起地区的白于山南缘存在吴起古湖，干枯后形成含盐地层，在地下水补给时将大量盐分输入洛河。吴起西北方向定边地区存在大量盐池及含盐地层，盐分进入地下水向东南方向补给也不容忽视。90年代以来，石油资源大规模开发之后，TDS、六价铬、氨氮、氯化物、高锰酸盐指数、硫酸盐、总硬度等均呈明显的上升趋势，说明目前的洛河上游“高盐、高矿化度(TDS)、高硬度”是在本地较高的基础上进一步水质污染造成的。

陕北地区，石油开发区地表水体中六价铬均超标，其他重金属均未超标，挥发酚大部分都不超标，只有两个样品超标，超标分别为1.8，0.6倍，相对而言，化学需氧量和氨氮超标率大一点。氯化物超标最严重，超标率达到了63%，其次为硫酸盐，硫酸盐有一半多断面超标，接下来是硝酸盐和总磷，氟化物全部不超标。

表3-9是2006年、2007年长庆油田公司安塞油田开发区地面水中有害物监测结果。其中对环境污染最严重是石油类，最大超标32倍，硫化物最大超标120倍，挥发酚最大超标4.2倍，COD最大超标1.71倍，BOD5最大超标5.23倍。其中超标严重地点主要在王窑水库、杏子河冯庄上游。从表3-9可以看出，2007年8月监测数据超标情况比2006年4月监测数据值高。

表3-9 长庆油田公司安塞油田区地面水中有害物监测结果表单位:mg·L－1

3.对地下水的影响

鄂尔多斯盆地地下水埋藏较深，结合上述土壤和地表水体污染特征来看，落地原油和石油废水对地下水没有影响，石油开发对地下水的影响主要是注水井对地下水的影响，这主要在石油开发过程中，大量掠去地下水，改变了地下水环境。

(1)地下水污染状况

在陇东油区，各主要油田区块的地下水由于采油活动使得地下水中的指标超标严重(表3-10)。马岭油田地下水中氨氮超标最为严重，监测结果全部超标，六价铬6个监测点位中有5个超标或接近标准值;氯化物也有超标现象。华池油田地下水有1个监测点位的大肠菌群指标严重超标;各点COD均超标或接近标准值。樊家川油田地下水中氨氮、六价铬、氯化物、细菌总数、大肠菌群全部超标，其中，大肠菌群污染最为严重;另外，氟化物也有超标现象。总体上讲，属较差水质，不适合人类饮用。这些污染与石油开发有很大关系，但是也存在其他的污染因素。

表3-10 陇东油区地下水水质指标表单位:mg·L－1

总体来说，陇东油田地下水的主要污染物是COD，56.25%超过国家Ⅲ类标准，其次是氯化物，31.43mg/L;pH值未超过国家Ⅲ类标准;石油类全部未检出;矿化度变化范围为452.67～15736.00mg/L。

陕北地区石油类、六价铬、氯化物、硝酸盐、硫酸盐部分超标，其余的测试项目均未超标;个别地区石油类超标十倍多，部分井水和泉水六价铬超标，不是很严重;部分样品氯化物超标较严重，最高超标500倍。硝酸盐有1个井水样超标。泉水的pH值较大，井水次之，油层水最小(表3-11)。

表3-11 陕北地区地层水与河水TDS、硬度、氯离子含量对比表

续表

将各地的地下水与其地表水的矿化度、硬度、氯离子进行对比分析，以揭示地下水的地表水的相互关系。表中选取的河水水样是根据地层水的样点位置选取的，在地层水的附近。选取井水、泉水与相应的河流水进行对比，可以看出井水的TDS、硬度、氯离子的含量都比河水低，从其他指标看来地下水的水质也优于同一地区的地表水，这与在调查中发现的当地居民基本饮用地下水的情况相一致。

陕西靖边安塞油田位于大理河上游，从1990年到2006年，靖边青阳岔215km2的范围内先后打成近千口油井，致使这里的浅层地下水渗漏，深层高盐水上溢，地下水资源衰竭，加之民采混乱，蜂窝式的滥采，使油层、水层相互渗透污染，80%的水井干枯，部分能出水的水井水质苦涩，不能饮用。

(2)注水井对地下水的影响分析

以陇东地区为例，目前，陇东油田共有7座采出水处理厂，采出水经处理后回注地层，主要工艺流程为:沉降罐脱出水—除油罐除油—过滤—絮凝—杀菌—回注。

污水回注层位是直罗组(深度约1000m以下)。地层中夹有多层较厚的泥质粉砂岩与泥岩等弱透水层或不透水层，贯通上下岩层的导水构造极不发育，回注水不大可能突破不透水层向上部地层运移和渗透，更不可能进入潜水层与地表水。同时，直罗组砂岩层孔隙度大(19%～22%)，纳水容量大，以注水井为基点，影响半径500m范围内，仅按射孔段砂岩平均厚度30m(直罗组砂岩层厚达200～340m)计算，孔隙体积约为500万m3时。可见，选择直罗组作为回注层是合理可行的，在压力驱使下采出水回注直罗组地层后，不大可能突破多层隔水层而污染地下水。

采出水在回注前必须处理达到《地下水质量标准》(GB/T14848—1993)Ⅲ类标准值，这样与深层承压水水质无明显差异，某些组分还低于地下承压水水质，故不可能对深部承压水产生不良影响。此外注水的水体是随原油的开采来自深层地层，经过原油脱水处理后，它的体积远远小于开采时含水原油体积，再返注于作业区深部地层，有利于原油采空区的填充，不大可能因此引起水文地质与工程地质条件的改变。

但是，采出水处理后一般含有较高的矿化度与硬度，并含有一定的DO，H2S，CO2，硫酸盐还原菌和腐生菌。因此在回注过程中易产生沉淀而堵塞污水处理系统及地层孔隙，导致注水不畅，严重时易造成采出水回流污染地表水及地下潜水。DO，H2S，CO2和厌氧菌还可能造成污水处理系统及管线的腐蚀穿孔，也有可能使采出水向非注水层渗漏，引起地下水污染。

通过野外调查，鄂尔多斯盆地在石油开采过程中，用处理后的污水作为回注水的量实际上很少，大部分回注水还是采油部门通过购买当地的淡水资源(TDS含量小于1.5mg/L)进行回注，该盆地需要回注水的量很大，这样大量的占用了当地极为宝贵的淡水资源。

4.对植被影响

石油勘探开发是对地层油藏不断认识发展的过程，不仅扩大了人类活动的范围，更使原先无人到达或难以进入的地区变的可达和易进入，尤其是生态环境脆弱地区，对于黄土丘陵沟壑区、戈壁风沙区来说，灌木、蒿草在维持该地区生态系统平衡方面具有很重要的作用，地表剥离引起的植被破坏，短时间内很难恢复。从用地构成看，井场、站(所)对植被是点状影响，道路、集输管道是线状影响，线状影响远大于点状影响;从用地方式看，临时用地植被可采取人工和自然恢复，永久性用地则完全被人工生态系统代替，虽然经人工植树种草，植被覆盖率上升，但可能造成遗传均化，生态系统功能减弱。

石油生产过程产生的污染物对生长在土壤上植被资源也同样产生影响，污染物超过植物耐污临界点和适应性，将导致局部脆弱生态系统的恶化。对于荒漠戈壁沙滩植被来讲，自然更新很慢，及不易恢复。一般来说，采油、试油等过程中产生的落地原油在地表1m以内积聚，在1m以下土壤中含油量很少，一般不会污染地表水层，对区域地下水基本不产生影响。油田产生的废水、含醇废水经专门收集处理达标后，除部分生活污水用于绿化外，其余全部回注奥陶系，不外排。

同样，由于石油输送是密闭式地下管道输送，也不会对植被造成影响。当原油泄漏时，在管道压力的作用下，原油喷发而出，加上自然风力影响，原油喷溅在周围植物体表上，直接造成植物污染，情况严重的造成植物枯竭，死亡。输油压力越大，喷溅范围越广，污染越严重。

三、地质环境问题对石油开发的影响

石油开采破坏生产环境、增加了生产成本、引发所在生产地居民和生产单位的矛盾。油田道路与管线的修建，对山区方向来的洪水有一定的阻挡作用，水通过自然冲沟自流而下，而道路和管线则起到一定的阻挡和汇集作用，改变洪水流向，形成局部地段较大的洪水，会产生新的水蚀。而经污染的高矿化度的水必定会加速这种水蚀，缩短了石油管线等的使用寿命。

基于石油生产及运输(管道)的特点，不会像煤炭开采一样造成比较大的较明显的地质问题(塌陷、滑坡、泥石流、荒漠化)，不会形成严重的事故(如坍塌)而造成的人员及财产损失。它对地质环境的危害相对缓和(与煤炭资源开采相比)。然而其对水体、土壤、气体、作物的影响，必定会危害原本和谐的生态环境，引起当地居民的强烈不满。在没有给当地政府和居民带来良好经济效益的时候，石油的开采及炼化过程必定会步履维艰，如建设征地、劳动力雇佣等。而这些会直接减缓甚或停止生产的顺利进行，从而加大了生产成本;另外，石油开采和生产引起当地土地和水资源的损失，严重影响了当地居民的生存状态，反过来，当地群众为了夺回属于自己的土地和水资源，阻碍石油部门的开采活动。

石油开发对地质环境造成了哪些影响

石油开采过程中会产生大量的含油废水，废水中还有大量的石油与悬浮物，这些污染物如果未经有效处理进行排放，或者处理不够彻底而进行排放，会对地表水与地下水造成严重的污染，地表水与地下水通过食物链被动植物所吸收，经过长时期的沉积，会对人体与动植物造成严重的破坏，影响人体健康，影响作物的产量。同时利用受污染的水进行灌溉，还会对土壤造成污染。油田土壤环境污染,主要来自钻井、洗井、试井、采油和修井过程中的落地原油或井喷及固体废弃物。土壤一旦遭受石油污染,便会引起多项环境要素的改变,以致危害生态环境。土壤被石油污染影响其通透性，凡能聚在土壤中的石油烃,绝大部分是高分子组成,它们粘着在植物根系上形成一种粘膜，阻碍植物根系的呼吸与吸收,引起根系腐烂。因此采油区应种树种草绿化、净化保护土壤,石油污染的土地不能急于种粮食、蔬菜等,石油污染的土壤长出的稻米光泽较差,粘性较低,蔬菜味道不佳、易腐烂、不易保存。所以对落地原油和泥浆等要回收处理,一方面可回收资源,另一方面可保护环境。 石油开采过程是造成土壤水土流失的主要过程其影响表现为四个方面。首先是井场、道路、站所、油气管道等工程施工建设扰乱和破坏土壤主体构型,影响土壤通气和透水,改变了地表、地面坡度的原地貌形态和地表土壤结构;毁坏了地面植被，使松动土体岩性物质裸露地表,土壤抗蚀,抗冲性降低,加速了土壤的侵蚀。其次是严重破坏了原有的水保设施，为区域经济的一时增长,加剧了水土流失,形成了边治理边破坏的被动局面。再次,井场平整,道路、油气管道开挖而移动土体,土方随意堆放,加之坡地开挖土方,没有采取任何护栏措施,疏松的土方随坡而下,易受暴雨冲刷,可诱发崩塌、滑坡,加速地面侵蚀,造成严重水土流失;易受风力影响造成沙尘天气,使区域环境质量明显下降。最后是施工中产生的废水汇入地表径流，造成水污染;弃土、弃渣及生活废弃物,虽已就地回填,但仍为松散堆积物,大幅度降低原水土保持功能。石油开采是对地层油藏不断挖掘的过程,不仅扩大了人类活动的范围，更使原先无人到达或难以进入的地区变的可达和易进入，尤其是生态环境脆弱地区,对于黄土丘陵沟壑区、戈壁风沙区来说,灌木、蒿草在维持该地区生态系统平衡方面具有很重要的作用，地表剥离引起的植被破坏,短时间内很难恢复。从用地构成看,井场、站(所)对植被是点状影响,道路、集输管道是线状影响,线状影响远大于点状影响;从用地方式看，临时用地植被可采取人工和自然恢复,永久性用地则完全被人工生态系统代替，虽然经人工植树种草,植被覆盖率上升，但可能造成遗传均化,生态系统功能减弱。 总结 石油开采全过程对环境地质问题的影响是多方面的同时也是十分严重的，在石油开采过程中我们要在追求开采经济效益的同时，要更加注重生态环境的保护，加强对环境地质问题的综合治理，努力谋求资源开发与环境保护的协调、可持续发展。

　水土体石油污染治理现状及防治对策

5.3.1　石油部门目前治理现状

据统计从1964年油田成立到1998年底，油田累计环保投资总额为9.63亿元，其中，固定资产中环保设施为96349万元，1998年环保投资为11095万元。1998年环保投资中，用于废水治理的8747万元，用于废气治理的1182万元，用于固体废弃物治理的86万元，用于噪声治理的20万元，其他1060万元。

1.油田工业废水处理情况

工业废水目前的处理情况主要着眼于提高达标排放率、减少废水污染物中石油类含量和提高油田采出水回注率等几项措施。根据最新资料：

1998年油田排放工业废水2753.32万t，达标排放量为2070.93万t，达标排放率为75.22%；油田1999年工业废水排放量为2727.04万t，达标排放量为2030.37万t，达标排放率为74.45%。

1998年排放工业废水污染物中石油类为414.52t；油田1999年排放的工业废水污染物中石油类为288.36t；预计2000年排放的工业废水污染物中石油类为162t，石油类可比1998年消减252.52万t。油田废水中石油类的产生量约为540万t/a，回收率约为70%（回收量约为378万t/a）。

由于油田废水污染主要是由油田采出水外排造成的，目前对采出的外排水主要回注地层。1998年油田采出水达2.6亿t,92%以上回注，并且有六个采油厂回注率达100%。

2.落地原油的回收情况

胜利油田采油井场和其他工作现场都存在落地原油污染问题，每年进入环境的落地原油数量巨大，落地原油产生量约为6.12万t/a。

由于工艺和技术上的原因，不能完全杜绝落地油，为避免浪费和污染，目前主要采用井口设固定或活动贮存池定期回收来解决，各采油厂专门成立落地原油污油回收队负责回收，回收率在98%左右（回收量约为6万t/a），但仍有一部分残留地表，每年仍有0.12万t的落地原油因无法回收而留在环境中。

5.3.2　水土体污染防治对策

1.水体污染防治对策

从油田污染源调查来看，在工业污水中按等标污染负荷比计，挥发酚是第一号污染物，其次是石油类、化学需氧量。从地面水实际监测，按等标污染负荷比来看，化学需氧量是第一位污染物，石油类是第二位污染物。在水污染总量控制研究中，石油类和化学需氧量都列为主要控制污染物，为保证受纳污水河流中污染物在国家允许范围之内，提高以下污染物防治对策：

（1）油田主要排污口有19个，对地面水污染严重的污染源主要是采油污水，因此要加强采油污水处理管理，要严格按照污水处理设计流程、操作流程规范，严禁私自简化处理流程、违反操作，要加强监督检查，外排污水一定要达标排放。

（2）新建和改建污水处理站，一定要选用处理工艺先进处理效率高的污水处理设备。

（3）积极推广不外排污水采油厂的经验，将污水处理合格后，全部回注地层，油田内部实行污水处理奖惩办法，并限定时间实现采油厂污水不外排。

（4）各污水处理站都要建立防渗、防溢污水暂存池，一旦发生事故后污水处理不合格时，污水可以暂时存放该池，再经过处理合格后回注或外排。

（5）加强钻井废弃泥浆、废水管理，使钻井泥浆和废水重复利用和回收。完钻后，将泥浆及井场其他污染物全部清到泥浆池，防止外溢，待泥浆干固后在其上面及周围种树绿化。

（6）加强作业废水处理管理、提高无污染作业率。油水井作业时，将含污水压进干线，作业完工后，将作业现场污油、污水及其他污染物一并清理到泥浆中，以减少作业时落到地面上的污染物。

（7）由于化学需氧量是河流中除了石油类外的另一主要污染物，而该污染物除了油田工业污水贡献外，其主要来源是地方企业，尤其是造纸厂、石油化工工业。化学需氧量另一个主要来源是城镇居民生活污水。要想彻底改善水环境，还要必须对这些部门的污水进行处理和控制。

2.土体污染防治对策

（1）推行泥浆的回收利用：为使泥浆具有钻井工艺所要求的各种性能，需加入大量的无机和有机处理剂，一旦钻井完毕，这些化学药物处理剂也就随泥浆一起废弃于井场，这样不仅造成了极大的浪费，而且这些化学药品必然随地表水的运动，迁移扩散到周围地区，污染当地的环境，如果将这些泥浆收集起来，加以重复利用，不仅能为国家节省大量资金，还大大减轻了污染。

（2）无毒害新型泥浆的利用，同样是减轻污染的有效措施。目前，泥浆中经常加入纯碱和烧碱，使泥浆的pH值达10～11，这些高碱性化学剂进入农田能改变土壤成分，使土壤碱性增加板结变硬；在钻深井时大量使用的铁铬盐，使含铬元素的有毒物质，对人体的消化道、皮肤具有强烈的刺激和腐蚀作用，对呼吸道也造成了很大的损害，常常引起皮炎、皮肤溃疡、嗅觉缺失、甚至致癌。从1993年的统计情况来看，目前全油田钻井生产中铁铬盐的使用量仍然很大，这必然对本地区的人群造成很大危害，故新型无毒泥浆的使用已经是大势所趋。

（3）研究落地原油产生的原因，减少原油生产中落地原油数量，在钻井、油气集输和储运过程中，各种事故泄漏，设备、管线的跑冒滴漏的污油，及井场场地的落地原油积累起来也具有很大的数量，它们被排放到环境当中，对土壤、植物及人类造成危害。所以探讨其产生的原因以减少落地原油的数量，研究其回收以减少浪费，都是解决落地原油对环境污染的方法。

（4）对外排污水的无组织漫流的控制：无组织排放的污水主要产生于钻井过程中，包括柴油机冷却水、钻井废水和洗井水，对其进行控制可以限制污染物扩散的范围以减弱其污染。

（5）及早进行落地原油的生物处理，据研究，很多细菌能有效地分解落地原油，这样不仅可以消除其污染，还可以增加土壤肥力。

井下作业施工中的主要危害和影响？

井下作业施工中的主要危害和影响有以下方面：

一、从井口返排出来的压裂废液成分较复杂，含有原油、地层水等有害物质，如果直接排入环境，将会对水体、土壤造成污染，对人、动物、植物有一定危害。

二、酸化排出的残液及添加剂中的有毒物质会对环境造成污染。酸化所用的酸液是强酸液（盐酸、氢氟酸），有强烈的腐蚀性，排入土壤后会使土壤酸化；酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢；用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽，直接接触会造成严重烧伤。

三、放射性同位素污染：

井下作业的放射性同位素污染是指压裂车密度计上的铯（137Cs）产生的放射性同位素污染。

四、噪声污染：

1、车辆噪声。如通井机、修井机、压裂车、酸化车等施工车辆产生的噪声；

2、施工噪声。主要是起、下钻具等施工时钻具碰撞产生的噪声。

五、气体污染物：

1、挥发烃。主要是作业施工过程中挥发的烃类气体；

2、车辆尾气。主要是通井机、修井机、压裂车、酸化车等车辆产生的尾气；

3、粉尘。主要是制造压裂砂过程中粉砂矿石时所产生的粉尘；

4、硫化氢。主要是指油、气井作业时逸出的或水井酸化、管线酸洗时产生的剧毒气体。

六、液体污染物：

1、落地原油。主要是井喷或压井、洗井、冲砂等施工时带出的原油；

2、废水。主要是指洗井、压井、冲砂、套铣等施工时产生的废水。

3、废酸液。主要是酸化、酸压后排出的废酸液；

4、废压裂液。主要是压裂施工后剩余的液体和压裂设备、设施的清洗废水。

七、固体污染物：

1、泥浆。主要是新井替浆时替出泥浆和泥浆压井、侧钻进产生的废泥浆；

2、砂。主要是冲砂施工时由冲砂液携带出井口的砂、压裂施工时散落的砂；

3、蜡。主要是起油管、抽油杆时带出的蜡，作业施工时由洗井液带出井口的蜡；

4、盐。主要是作业冲盐时自井内冲出的盐；

5、生活垃圾。

八、井下作业污染源：

井下作业污染源主要是大修、侧钻、试油、压裂、酸化、测试、小修等施工作业时的井场、机械设计以及酸站、酸液站。

油气资源开发

油气资源开发是一种大规模的生产活动，在其开发过程中，要建立庞大的生产设施，以及与其配套的各种设置。在勘探、开发、输运、加工等整个生产过程中，不可避免地会对生态地质环境造成各种影响。

黄河三角洲是中国重要的石油工业生产基地，是胜利油田所在地。其石油开发始于20世纪60年代，伴随着油田的发展，对三角洲地区的影响也渗透到了各个方面，油田开发与生态地质环境保护之间的矛盾也成为影响黄河三角洲区域经济、环境可持续发展的重要因素。

1）石油开发产生的环境影响主要是污染，且污染十分广泛，因此而导致的环境问题相当严重。石油的生产及其排放物，对大气、土壤、水体均有污染，尤其以对水体的污染为重；水体作为油污染的载体和受体，容易使污染物输送、扩散。石油开采运输过程中的落地原油对土壤的污染也十分普遍，对植被的生长造成很大影响。石油污染主要集中在主要的油田开采区，如孤东油田、孤岛油田及东城区附近；尤其以孤东油田的地下水石油污染最为严重，含量可达0.6mg/L以上，且石油分布范围也较广，这与孤东油田石油产量较高有一定联系；开发较早的飞雁滩油田附近，土壤石油含量最高可达14mg/kg，开发较晚并注重环境保护的采油区，污染程度相对较轻。

2）油田开采对地表结构和生态景观产生一定的影响。勘探开发过程建立的一系列基础设施，要占用一定的土地；这些设施和生产过程改变了原有的地貌形态和地表结构，毁坏了原有的地面植被，自然生态过程中断或停止，而代之以人为活动过程，自然景观由人工景观所替代。胜利油田部分油气资源区与黄河三角洲自然保护区在地域上存在交叉，自然保护区界内现有油气井700多口，涉及油田11个；有些开采井建于保护区之前，有些则是在保护区建立之后扩建新建的，这使得自然保护区内的生态环境遭到较大破坏。

3）油田开发在改变地表环境的同时，也改变了生物的栖息环境，甚至摧毁其栖息地。即使未改变原有地表景观，在油田生产过程中，也会干扰周围生物的正常活动，特别是鸟类。而油田污染更使湿地生物遭受毒害而死亡，物种数量减少，生物多样性降低。黄河口水域生物体内石油烃含量的检测结果显示，受试的生物体内均检出石油烃；而不同海洋生物体内石油烃含量的差异，反映了它们积累和代谢石油烃能力的差异。

油田区环境微生态效应及优势菌种的选择

一、油田区的地质环境微生态效应

(一)石油开采对地质环境的影响

由于石油的开采和落地原油改变了原有地质环境中的生态系统，造成了非天然条件下生态系统中的生物演化与演替的较大波动。这些微生物的演替过程，即是石油污染产生各种微生物作用与地球化学作用的过程。特别是在水的参与下，微生物一方面可以对某些石油中有毒有害的物质进行分解和降解，但另一方面由于其分解得不彻底，易解析出或化合成对人类有害的甚至是有毒的物质，它们一旦逸出或随水渗入地下或流入地表水体，均会对环境造成污染，对人类产生危害。

在石油的分解过程中，某些物质呈分子状态被分离出来，或又产生了新的化合物，特别是在微生物地球化学作用下，使石油污染物周边的介质环境和地质环境发生变化，如pH值和Eh值、土壤性质，随污染物质的变化而改变，温度也随分解和化合中能量形式的转换而上升。这些地质环境的变化，反过来又影响着各种作用的方向和进程，尤其是微生物的演替。因此，在落地原油及其周围地质环境中，物质成分和微生物地球化学作用是非常复杂而又不断地变化着，直至在该环境所限定的条件下，经过长期作用，而达到新的平衡。水是石油分解演化中不可缺少的物质，也是一切生命物质的主要组成部分。影响油田区的主要水体是大气降水和浅层地下水，它们一同作为环境中的物质循环载体，一方面对石油污染物在微生物细菌作用下进行降解;另一方面又对地质环境造成污染并使其迁移扩散。由于微生物细菌的微小并可随水的运移而迁移，在其迁移过程中通过其生命的代谢活动参与各种生物化学反应，在一定条件下，微生物代谢活动可以催化石油有机物的分解，从而能促进污染质形成小分子络合物而迁移进入地下水。另一方面在微生物作用下，可使许多有机物得到转化和降解。

土壤包气带土体是微生物细菌生活的大本营，也是污染物质进入环境的一个重要媒介和载体。许多污染物质在进入土壤包气带土体后被其以物理机械吸附、胶体物理化学吸附、化学沉淀等方式作用截留，使其在土体中含量不断积累。虽然土体中的大量微生物可以转化和降解许多的污染物质，但受自然地理条件和营养物质等环境因素的影响，以及石油开采仍有不断的落地原油等污染物质，进入包气带及地下水中，使其石油污染物的量在不断增加，这就造成污染范围的不断扩大，因此，石油开采区落地石油对环境的污染成为影响生态环境的主要因素。对调查区的地质环境和水环境要素的调查与现场测试表明，石油类污染物一般为褐黑色，大多为黑色。

调查区中地表水体:pH值为7.43～9.1，90%以上的取样点大于8。Eh值在－338～101mV之间，一般较低。TDS含量为336～3990mg/L。溶解氧(DO)大多含量较低，为0.8～8.2mg/L(表6-1)。

表6-1 研究区地表水中pH值，Eh，DO，TDS及温度现场测试结果

地下水体中pH值为7.3～8.4，多为8以下近于中性。Eh值在23～134mV之间，为弱氧化环境。TDS含量为236～4980mg/L，大部分小于1000mg/L。溶解氧(DO)含量为1.6～8.2mg/L，大多含量为5mg/L左右(表6-2)。

油层水:pH值为7.0～7.5;Eh值在－109～－132mV之间;TDS含量为159000～292000mg/L，溶解氧(DO)含量较低，为1.6～4.1mg/L(表6-3)。

根据上述情况，地表水主要受采油和炼油污水的影响而定，如污水大量排入水质则差，否则水质好一些。地下水的情况较为复杂，受其各种条件的控制，有些地段污染较重，水质变化较大，有些地段较好尚未受到污染，但从pH值、Eh值和溶解氧(DO)来看，均是微生物细菌生长的良好环境，适宜多种微生物细菌的生长和繁衍。油层水含盐量大于盐卤水，不适宜一般细菌的生长，仅有一些古细菌和极端细菌生长。

表6-2 研究区地下水中pH值，Eh，DO，TDS及温度现场测试结果

表6-3 安塞油区油层水中pH值，Eh，DO，TDS及温度现场测试结果

(二)油田区地质环境中嗜油微生物细菌(以油为碳源培养的细菌)的分布状况分析

2006年4月我们对油田区周边的不同类型的不同位置不同地点采集了27组各类水样和37组土样进行了微生物细菌可利用石油类为营养碳源的培养测试，具体选择了能够反映石油影响环境的以石油、液体石蜡为营养碳源培养的微生物细菌。

1.石油对水体环境污染影响中的嗜油微生物细菌分布状况

从表6-4中可以看出，地下水中，以石油为营养碳源的细菌数，含量较低，一般细菌数在n～n×10个/mL，反映了大部地区地下水受石油污染影响较小，但在石油污染影响大的局部地区如琵琶寨、谷家滩则略高一些。

地下水也同样随石油污染程度、包气带厚度和岩性的不同，嗜油微生物细菌的含量也不同，一般距离石油污染越重包气带岩性较粗渗透性好，则受污染较重嗜油菌应较多。如果按饮用水标准看，采油场周围许多浅层地下水中的石油含量均已超标不能饮用，仅从细菌指标来分析，结合其他水质分析，可能污染的程度会更大一些，应引起人们的高度关注。

表6-4 地下水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

地表水河流主要受石油开采排污和地段以及降水的影响，河水一般视其排污混合的比例不同含量有所变化，大部分样品是在河水的稀释作用下石油营养细菌的含量也不是很高，但总的来说河流中下游比地下水高些，细菌群在n×10个/L。从地表水采集样品来看，随着距离不同而污染程度不同，河流的上游如无石油开采则水质相对较好，或在雨季降水量较大也都能对地表水污染起到稀释的作用(表6-5)。

表6-5 地表水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

地下油层水石油营养菌数很少，一般在n个/mL，原因是油层水中含有高浓度的盐，盐含量高达数十g/L，抑制了一般性微生物细菌的生长(表6-6)。

比较表6-4～6-6培养的石油营养细菌来看，基本反映了石油污染对水环境的影响，尤其是对地表水系石油污染影响较大。

表6-6 油层水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

2.石油对土壤环境影响中的嗜油微生物细菌分布状况

从表6-7不同地区的不同位置深度采集土壤样的石油营养微生物细菌培养测定结果看出，表层土的细菌群数量较大，随深度的加大则减少，但由于总的取样深度不大，有些细菌变化不大，这与土体中石油含量、土壤颗粒大小、氧化还原环境、pH值、温度等有关。石油营养细菌数，在0.25m以浅数量较大，从0.25～1.0m随深度加大数量在减小。

表6-7 土壤中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果

土壤的石油污染程度不同也影响微生物细菌的种类和数量，高浓度石油污染物破坏了土壤的理化性质及通透性，改变了微生物的生存环境，对微生物的生长繁殖有毒害作用，因此，微生物种类数少。而石油污染程度较轻的土样，由于土壤中低浓度的石油污染物为微生物生长提供了碳源，促进微生物的生长繁殖。然而，从这些微生物细菌在土壤包气带中的菌类数量变化，也可得出环境条件的改变对微生物分布及活动的影响，当然不仅是随深度或距离的变化而变，而是随某些特定的地层环境而变化，这些变化也有助于包气带土体对污染物质的阻控与净化。我们也可以利用包气带土体的某些特征层位对石油污染物质加以阻控和修复。这就为我们修复污染土壤提供了一个信息，利用土著微生物修复油污土壤。

对比表6-4～6-7可以看出，土壤中石油营养菌数较地下水、地表水含量大得多，要高出几个数量级，其数量在n×103～n×107个/g之间。石油污染源的边缘地带土壤包气带中，细菌数量随距离和深度变化而发生变化。这也反映了土壤包气带土体对石油污染的阻滞净化作用较明显。

总之，从石油开采地区环境中的微生物细菌的调查研究，可以得出，石油的开采已经对其周边的环境造成了不同程度的污染。但污染程度和范围尚不是很大，究其原因一是大部分开采区近几年开始的清洁生产和人们环保意识的增强，加大投入主动治理环境，使开采区环境有较大的改变;二是包气带和土体均有一定的环境容量，对石油污染物质有一定物理和地球化学的吸附、过滤、氧化分解及化合、螯合等作用;三是在微生物细菌的作用下，使部分石油污染物质降解转化，等等。

二、石油降解菌的筛选和鉴定

本试验从调查区石油污染土壤中筛选出一系列石油降解菌群，通过初步石油降解实验验证后，将优势混合菌群投加到原污染土壤中，进行不同条件下微生物强化降解石油污染土壤的试验，其效果以土壤中石油去除率来验证。

(一)石油降解菌的筛选

将从调查区取得各类石油污染样品，用选择性培养基进行微生物培养并进行计数，确定不同环境中石油降解菌的种类和数量，一方面了解石油对环境污染的生态效应;另一方面从中筛选优势石油降解菌用于放大培养修复试验用菌群。

从调查区石油污染土壤中分离到的各类优势微生物均具有嗜油性，也就是其具有降解石油烃的能力，添加这些优势菌群，就可以提高微生物处理石油污染土壤的效果。

石油污染菌种菌群的分离与优化是用细菌的选择性培养基和富集培养基，对试验场石油污染土壤的样品进行菌种、菌群的培养分离，选择优化出试验用降解土壤中石油污染物的菌种、菌群。本次试验选择优化出的细菌初步鉴定主要为假单胞菌属、微球菌属、放线菌属、真菌类(毛霉、青霉、曲霉)等菌群。

(1)菌种筛选及优势菌群的构建

取石油开采区污染地下水10mL或土壤10g，加入100mL蒸馏水和1mL原油，30℃摇床培养5～7d，摇床转速100r/min。5d后接种到以石油或液体石蜡为唯一碳源的选择培养基平板，挑选生长良好的菌株在培养基平板上分离、纯化，获得石油降解菌。细菌、放线菌和真菌分别用不同的选择性培养基进行培养，并用石油为碳源进行筛选。将筛选得到的细菌、放线菌、真菌进行初步石油降解实验，即在无机盐培养基中加入1%的原油，再接种1%的培养24h后的菌悬液，摇床培养。5d后取出，用三氯甲烷萃取进行分析，从分析结果判断菌群对石油的降解情况，从而构建出优势降解菌群。

(2)降解石油细菌、放线菌、真菌的培养基成分

·1号石油碳源的培养基

固体培养基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，琼脂(12～20g)，石油(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

液体培养基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，石油(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·2号液体石蜡碳源的培养基

固体培养基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，琼脂(12～20g)，液体石蜡(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

液体培养基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，液体石蜡(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·3号土壤放线菌培养基

(NH4)2SO4(2.0g)，CaCO3(3.0g)，K2HPO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(1.0g)，NaCl(1.0g)，可溶性淀粉(10.0g)，琼脂(18g)(液体培养不加)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。

·4号土壤真菌培养基

取去皮的马铃薯块200g，加水1000mL，煮沸20min左右，用砂布棉花过滤，滤液加水至1000mL，加0.2%的蔗糖，1.5%的琼脂，pH自然。121℃灭菌30min备用。临用时在培养皿中加入无菌的25%的乳酸2滴。

本项实验选择了调查区大部分水样、土样所培养的嗜油微生物细菌和培养的放线菌、真菌类进行了强化、驯化、组合优化实验多达60余组次，进行了大量的实验。

(二)菌群的鉴定

选择的是被石油污染的研究区原位的土壤样品，而后从这些样品中分离、优化、组合，强化这些土著微生物细菌的降解石油污染的能力。根据中国科学院微生物研究所东秀珠等编著的《常见细菌系统鉴定手册》，对选择的降解石油污染的优势菌群进行了初步鉴定主要是:假单胞杆菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、放线菌属(Actino-mycetes)、真菌(fungus)类的霉菌(mold)青霉属(Penicillium)、毛霉菌属(Mucor)、曲霉属(Aspergillus)等菌群。

东营油气开采区土壤地球化学环境研究

一、石油开采区污染源特点

油田开发给经济带来巨大推动力的同时也产生了一些环境问题。随着油田开发的进行，人们越来越多地认识到保护生态环境的必要性。

在石油的开发和生产过程中，井场附近的落地原油对土壤的污染问题越来越引起人们的重视。落地原油是指在油井生产过程中，没有进入集输管线而散落在地面的原油。原油落地后会与地面的水、砂、泥土形成混合物，其中的溶解气和轻烃则会挥发进入大气环境，造成大气污染。部分原油渗入土壤后，会造成土壤和地下水体的污染。那些积存于表层土壤中的原油会影响土壤的通透性和土壤中养分的释放，降低土壤中动物及微生物的活性，使土壤的综合肥力下降，高分子的烃类附着在植物根系上能够形成一层黏膜阻碍根系的呼吸和吸收作用，甚至引起根系腐烂，由此影响到上覆植被。土壤污染严重的地区还会改变地表生态，遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的时间内都会寸草不生。

石油污染物中文献报道较多的有酚、氰、苯并（a）芘等。酚类化合物是芳烃的含羟基衍生物。作物对酚有一定的忍耐能力，其适应范围因作物种类、品种、土壤类型和栽培条件而不同，污水含酚＜25 mg/L时，水稻和小麦生长正常；＞50 mg/L时，开始受抑制。作物体内酚的残留量随污水中酚浓度增加而增加；酚在植物各部分的残留量按茎叶＞根＞籽实的顺序递减，残留在籽实中的酚量占总残留量的比例很少。残留在农产品中的酚的毒性不大。污水中酚的浓度＞12 mg/L时，部分蔬菜的品质变劣，口味变涩。酚对作物的危害起始浓度不同，水稻为200 mg/L，黄瓜、西红柿为100 mg/L。当用含酚0.003～11.0 mg/L的低浓度酚的污水灌溉蔬菜时，可增产6%～13.6%，对品质没有产生不利影响［8］。酚在土壤中易被降解矿化，一般不产生累积现象。

氰的性质有些像酚，它进入土壤后也极易分解、挥发。盆栽试验证明，用含氰（氰化钠）0.5～30 mg/L水浇灌水稻和油菜时，两者的生长发育未受明显影响；用含氰＞50 mg/L的水浇灌时，生长发育和产量均受影响，开始在糙米和油菜中有氰残留，氰在水稻各部分的残留量按根＞茎叶＞谷壳＞糙米的顺序递减。

石油在土壤中的残留是较强的。自从石油组分的多环芳烃类被确定为具有致癌的危险性以来，研究重点便放在多环芳烃的残留毒性上。以苯并（a）芘为代表的多环芳烃类物质，主要是各种碳氢化合物在760℃以上高温裂解过程中生成。根据徐瑞薇（1980）的综述，各国学者不断证明，在植物和微生物体内能够合成多环芳烃，正是这种生物合成的苯并（a）芘，构成了土壤中自然本底。与人类活动造成的外源污染相比，土壤中生物合成的浓度相对来说是非常低的。

从刘钧祜和应佩峰（1976）施用5种苯并（a）芘含量的污泥的试验结果来看，苯并（a）芘在耕层土壤中有明显残留，并随着污泥施用量的增加而增多。无论是田间小区试验还是盆钵试验，结果是一致的。

长期以来，国内外学者对土壤苯并（a）芘能否经根系进入植物体并累积于植物体，特别是贮藏器官（如籽实）的报道，很不一致。美国1964年对8 个州进行的调查显示，工业区生长的小麦苯并（a）芘的含量（3.52×10 -9）为农业区生长的小麦（0.34×10 -9）的10倍；苏联某石油裂解厂附近生长的植物中，苯并（a）芘含量高达600×10 -9～5960×10 -9，并随距污染源距离的增加而递减。Siegfriend等（1975）连续6年每年每公顷施用3～6t垃圾堆肥，土壤中苯并（a）芘年投入增加量为150μg·m-2，但在胡萝卜及莴苣茎中未见苯并（a）芘的累积。王崇效等（1979）连续4年施入含5000～47 000μg/kg苯并（a）芘的污泥，在玉米、高粱、小麦的茎秆和籽实中均未发现苯并（a）芘的累积。高拯民（1981，1989）采用野外调查、盆钵试验等方法，研究污水灌区与清水灌区精白米中苯并（a）芘含量，发现二者在统计学上无显著差异。刘钧祜和应佩峰（1986）也获得了类似的结果，他们认为苯并（a）芘具有疏水特性，不论土壤中苯并（a）芘含量多寡，根部只限于接触吸收（或吸附）而难于通过根部组织向地上部组织运输。

石油类物质对土壤的污染在油田区域内是一个普遍存在的问题，全面了解土壤中石油类物质含量及分布和演化规律是评价土壤石油污染的前提条件。因此，有必要对石油类污染物在土壤中的迁移规律和转化过程进行研究。本次研究以胜坨油田井场附近土壤中落油污染研究为例，分析我国东部油田井场附近的土壤污染规律，为油气田勘探开发过程中的污染控制与治理措施提供依据，并可通过这一研究来分析石油类污染物对水环境的影响程度和范围，为石油的开发和生产区的环境保护提供参考数据。

二、研究区概况

本次研究区胜坨油田位于山东省东营市境内，是我国第二大油田胜利油田中的高产油田。其构造位置在济阳坳陷北部，坨庄-胜利村-永安镇二级构造带的中段，东邻民丰洼陷、西及西南邻利津洼陷、南接东营中央隆起断裂带、北面为胜北弧形大断层遮挡。胜坨油田分为3个区块，其中三区位于胜坨油田的东部，西与二区相接，北是陈家庄凸起，西南与利津生油凹陷相邻，是一个物源、油源均丰富的含油区。

胜坨油田是由东西2个高点组成、被断层复杂化了的逆牵引背斜构造油气藏（图3-40）。油田内部断层发育，共有断层58 条，均为正断层。主要断层12 条，将油田分为11个断块，各断块自成独立的油水系统。“八五”以后又陆续发现了13 个小圈闭油藏。

图3-40 胜坨油田构造井位略图

本次研究的坨7断块位于三区的东南部，为一地堑式长条状断层，其北和东分别以2条大断层与坨28和坨11断块相接；断块内还发育有4条次级小断层，其中3条在中部，一条在东部。钻井揭示坨21断块为上第三纪和下第三纪地层，自上而下依次为明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组；其中沙河街组分为4段，沙二段是主力含油层系。沙二段上部属三角洲-河流沉积，下部以三角洲相沉积为主。上部沉积时期，由于气候干燥，湖盆收缩，东营凹陷大部分地区接受河流相沉积。储层为河流-三角洲沉积，岩性为细砂岩和粉细砂岩，灰粒状砂岩。沙二段分为2 个油组，1～5 沙层为上油组，6～11 沙层为下油组。上油组以正韵律沉积为主，下油组以反韵律沉积为主。油藏含油面积自上而下变小，最大含油面积为3.5 km2，地质储量2104.0×104 t。

1961年，胜坨油田开始勘探，至2002年底累积探明含油面积81.0 km2，石油地质储量48 407×104 t，天然气储量88 900×104 m3。开采近40年来，对当地的土壤和生态环境产生了一定的影响。

三、井场附近土壤污染的空间分布特征

（一）取样点设计及化验指标

土壤元素的平面分布规律研究以取样的五口井为例。取样时以第五个点作为井点，在其两侧分别取4个点进行元素平面分布规律分析。其中井Y317、Y3187、Y2129和Y4118每口井各取了9个点，而井Y6227由于条件限制只取了8个点。

土壤元素随深度的分布规律研究仍以取样的五口井为例，其中取样的深度范围在0～180 cm以内，土壤样品点的深度为0、20、40、60、80、100、140、180 cm 处的。井Y317分别对平面上4个点在深度范围内进行取样，而井Y3187、Y2129、Y4118和Y6227每口井只各取了2个点。

（二）微量元素分布

1.土壤元素的平面分布规律

土壤元素的平面分布规律研究以取样的五口井为例。取样时以第五个点作为井点，在其两侧分别取4个点进行元素平面分布规律分析。其中井Y317、Y3187、Y2129和Y4118每口井各取了9个点，而井Y6227由于条件限制只取了8个点。

图3-41为取样的五口井土壤元素的含量变化图，对其进行分析，找出其中的分布规律。

对五口取样井Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As元素含量进行对比分析，可以得出以下规律和结论：

部分元素在井口附近有呈现高值的趋势，说明在井场附近这些微量元素出现异常，且这些异常与油田开发有关。其中Zn表现得较为突出，五口取样井中有四口井在井口处取得相对较高值。而As、Cu和Ni元素的含量曲线在井口周围的变化趋势不明显。因此，我们可以大胆推测，研究区井场附近的土壤中Cr、Pb、Zn元素受油田开发过程中落油污染的影响较大，而As、Cu和Ni元素受落油污染的影响较小。

个别取样井在离井口较远的取样土壤中部分元素的含量曲线有上翘的趋势，即在离井口一定距离处的土壤中部分微量元素的含量有所增加。由这一趋势我们可以认识到：井口附近土壤中Cr、Pb、Zn元素在井口处含量较高，随着离井口距离的加大，土壤元素的含量有减少的趋势，但这并不说明落油污染在井口处就最为严重，井场周围土壤的污染治理仍显得十分必要。这种异常可能是由于研究区范围内，井孔密集，相互间存在干扰。这一认识对于井场周围落油污染治理工作能够起到一定的指导作用。

针对图中出现的部分异常值，我们也可以对其进行解释。Y2129左侧的高值点是由于其左侧有一邻井Y2126的影响，而井Y6227的左侧和右侧土壤元素含量分别出现高值可能是由于井的左侧为一泥浆池，右侧为一小水塘，而土壤取样点位于它们附近的原因。但对于具体异常原因还有待于进一步的深入研究。

对以上取样井附近土壤中微量元素P和F含量进行对比分析，可以得出以下规律和结论：

1）大多数井P元素的含量在井点处呈现低值，向两侧逐渐呈现高的含量值，随着离井口距离的增加含量保持稳定，可用图形“

”近似表示P元素的含量变化曲线。其中，井口处土壤中P元素含量的降低可能是由于油类物质进入土壤后，改变土壤结构，减小孔隙度，使土壤理化性质发生变化，微生物迅速生长，导致土壤中P元素的含量降低［21］。

图3-41 井场附近土壤中微量元素含量平面变化图（图中△为井口）

2）F元素含量变化的波动性较大，且井口两端的含量曲线不具有对称性。因此推断F元素的含量变化可能与落油污染的关系不是很大。其中，同一井场附近土壤中F元素含量曲线在井口一侧先降低后增加，在另一侧先增加后降低的规律较为明显。

对以上取样井附近土壤中微量元素Hg和Cd的含量变化进行对比分析，可以得出以下规律和结论：

1）Hg元素的含量在井口附近的取样中，除在井Y317表现有明显的变化外，在其他井中含量变化的不是很明显。可以认为Hg元素的含量受落油污染的影响不是很大，极个别井场附近土壤中含量的异常变化，可能是由于石油勘探开发钻井生产过程中产生的废钻井液污染的影响。

2）Cd元素的含量基本上是在井口处的取样中表现高值，在井口两侧的土壤中含量降低并趋于稳定。井Y2129 井口左侧之所以会出现高值，怀疑是因为邻井Y2126 的影响。而井Y6227的左侧出现异常高值有可能是因为取样点位于泥浆池附近的原因。

2.深度剖面上土壤微量元素含量的变化规律

土壤元素随深度的分布规律研究仍以取样的五口井为例，其中取样的深度范围在0～180 cm以内，土壤样品点的深度为0、20、40、60、80、100、140、180 cm 处的。井Y317分别对平面上4个点在深度范围内进行取样，而井Y3187、Y2129、Y4118和Y6227每口井只各取了2个点。

图3-42为井场附近钻孔中土壤微量元素的含量变化图，对其进行分析并找出其中的分布规律。

对以上取样井附近钻孔中土壤微量元素Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As的含量变化进行对比分析，可以得出以下规律和结论：

1）除个别异常点外，Cr和Zn元素的含量随深度的变化，曲线的形态基本一致，随深度的增加元素含量先增加后减少，最大值点一般都不是在井口处土壤中，1m深度以下土壤中元素的含量趋于稳定。Cr和Zn元素含量曲线的波动性较大这说明落油区地下土壤中Cr和Zn元素的含量受落油污染的影响较大，影响范围在1 m以内。

2）Cu、Ni、Pb和As元素的含量随深度的变化不大，仅在80 cm或1 m深度处土壤中元素的含量略有增加。这说明落油区地下土壤中Cu、Ni、Pb和As元素受落油污染的影响相对较小。

对井场附近钻孔中土壤微量元素P和F的含量变化进行对比分析，我们可以得出以下规律和结论：P和F元素的含量高值在1m深度范围以内出现，且曲线波动性较大。随后，大部分取样井P和F元素的含量略有降低。可见：在深度剖面上，P和F元素的含量变化不具有规律性。

对井场附近钻孔中土壤微量元素Hg和Cd含量变化进行对比分析，我们可以得出以下规律和结论：

1）Hg元素含量曲线总的变化趋势为地表处呈现高值，随着深度的增加含量降低，达到某一低值后，元素的含量趋于稳定。在向低值转化的过程中，会有一小幅度的波动变化。

2）Cd元素的含量高值出现在1m深度范围以内，且元素含量总的变化趋势为先增加后减少。这说明Cd元素受落油污染的影响范围在1 m以内。

图3-42a 井场附近钻孔中土壤微量元素含量变化图

图3-42b 井场附近钻孔中土壤微量元素含量变化图

（三）有机污染分布

1.井场附近土壤中烃类含量的平面分布规律

图3-43为井场附近土壤中烃类含量平面变化图，对其进行分析找出其中的分布规律。对五口取样井附近表层土壤中烃类含量进行对比分析，我们可以得出以下规律和认识：

1）饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量曲线极具相似性，其含量的变化趋势一致。

2）多数取样井附近的土壤中，饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量最大值存在于井口处。这与油田开发过程中落油易在井口处富集的现象相吻合。

3）井Y6227周围土壤中的4种石油物质含量的最大值不是在井口处。其中，在其左侧土壤中石油物质的含量存在最大值是由于取样点位于泥浆池附近的缘故。其右侧土壤中石油类物质的含量存在较大值可能是因为其样点位于一小水塘附近，受其影响较大。

研究区土壤中氯仿沥青A的含量是图3-43 中饱和烃、芳烃、非烃和沥青质含量的总和，其含量的变化规律对于分析土壤中落油的污染规律最具有实际意义。

对取样井表层土壤中的氯仿沥青A的含量进行对比分析，我们可以得出以下规律和认识：氯仿沥青A含量的最大值一般存在于井口附近的土壤中，这与采油过程中落油一般在井口处聚集较多的现象相一致。除井口外，还存在其他高值点，怀疑是施工过程中原油遗漏或其他因素的影响。

2.深度剖面上土壤中落油含量的变化规律

土壤中落油含量的分布规律研究仍以取样的五口井为例，其中取样的深度范围也在0～180 cm以内，为0、20、40、60、80、100、140、180 cm处的土壤样品点。

图3-44为井场附近深度剖面上土壤中落油的含量变化图，对其进行分析找出其中的分布规律。可以得出以下规律和认识：

1）取样井附近土壤中饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量变化在各取样深度剖面上具有可比性。同一口井中，四种烃类物质的含量曲线的形态具有相似性，能够将其含量随深度的变化看作具有规律性。

2）饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量最大值基本上出现在井口处的土壤样品中。自井口向下，含量急剧减少，在20、40和80 cm深度处的土壤样品中其含量出现部分高值。总体上，饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量随取样深度的增加是减少的。

3）深度剖面上，土壤中饱和烃的含量值基本上较芳烃、非烃和沥青质的含量要大一些。其中沥青质的含量最少，芳烃和非烃的含量时大时小，变化较不稳定。

4）氯仿沥青A的含量均在井口处取得最大值，含量随深度变化的规律性较为明显。个别剖面上，氯仿沥青A的含量在40、80 cm深度取样点上有增加的趋势。

四、井场附近土壤污染的时间演化特征

为了研究落油污染的演化规律，本课题中选取的五口采样井的开采时间具有规律性，分别为20世纪60年代、70年代、80年代、90年代和2000年投入开采的油井。其中，Y317井为20世纪60年代开始投入开发，Y3187井为70年代开始投入开发，Y2129井为80年代开始投入开发，Y4118 井为90年代开始投入开发，Y6227 井为最近投入开发的。通过井场附近土壤中污染物的空间分布图并结合开采年限，分析污染物含量随时间的演化规律。

图3-43 研究区井场附近土壤中烃类含量平面分布图（图中△为井口）

图3-44a 井场附近钻孔中土壤落油的含量变化图

图3-44b 井场附近钻孔中土壤落油的含量变化图

（一）落油污染区土壤中微量元素的演化规律

对图3-45中各元素在取样井地表处土壤中的含量进行统计分析，可以发现：

图3-45a 土壤中微量元素含量演化图

图3-45b 土壤中微量元素含量演化图

1）土壤中Cr、Cu、Ni、Zn、As元素的含量随时间的演化规律不是很明显。若能排除油田开发过程中钻井液及生活垃圾的排放等因素的影响，规律性会强一些，但分析起来会非常困难。因此，对这些元素的含量演化规律研究还有待于进一步的探讨。

2）Pb元素在20世纪90年代和2000年投入开采的井附近土壤中的含量较以前开采的井附近土壤中的含量有增大的趋势。但由于增大的趋势不是很明显，再加之土壤中微量元素含量的影响因素很多，因此，很难有准确定论。

3）P、F、Hg和Cd元素的含量演化规律也不明显，几乎无规律可循。

其中，井Y4118附近取样点中Hg含量异常较明显，其影响因素值得进一步深究。

（二）井场附近土壤中烃类含量的演化规律

通过井场附近土壤中烃类物质的空间分布图并结合开采年限，分析落油中污染物的含量随时间的演化规律，为土壤落油污染治理工作提供指导依据。

对图3-46 井场附近土壤中落油物质的含量进行统计分析，可以得出以下规律和结论：

1）饱和烃、芳烃、非烃、沥青质和氯仿沥青A的含量演化曲线变化趋势具有相似性。大致规律为：井场附近土壤中的烃类物质的含量在60年代投产的Y317 井井口处取最大值，Y3187井（20世纪70年代）附近含量相对较低，随后开采的两口井（Y2129、Y4118）附近烃类物质的含量又有增加的趋势，2000年投入开采的井Y6227 井场附近土壤中烃类物质的含量几乎为零。总的来看，井场附近土壤中烃类含量有随时间而逐渐减少的趋势，说明开发时间越长烃类污染越严重，与常规认识一致。

2）开采时间越晚井口附近土壤采样中烃类物质的含量相对就越少。这说明在油田开发过程中，各部门对落油污染问题越来越重视并采取了有利的防治措施，落油污染现象有所好转。

3）井Y2129和井Y4118石油类物质的含量有增加的趋势，很有可能是由于当时施工过程中对落油污染的处理方法还不够完善引起的。

通过上述对东营石油开采区内开采井附近土壤中微量元素及有机物的平面和剖面研究发现石油开采过程中造成的落油污染对于当地表层土壤具有一定的影响，具体而言表现为以下几点规律：

1）从影响范围来看，平面研究表明以开采井为中心50 m范围内土壤元素含量受落油污染影响较大，特别是井口附近表层土壤微量元素和有机物含量出现异常高值；50 m半径以外元素含量基本稳定。剖面研究表明落油污染的影响范围主要集中在地表至地下1m深度，在此深度内物质含量具有明显波动。

2）从异常元素的种类来看，土壤微量元素中Cr、Pb、Zn、Cd元素受油田开发过程中落油污染的影响较大，而As、Cu、Ni、Hg、P、F元素受落油污染的影响较小。土壤中有机烃类的成分变化明显且规律统一，说明其含量受落油污染控制。

3）从土壤中污染发展趋势来看，开采井周边有机污染污染随时间发展而污染加剧的趋势明显，开采时间越晚井口处土壤采样中石油类物质的含量越少。微量元素污染规律性不明显，显然受到当地土壤质地、背景值等多种因素的复合影响。

油田开发过程是一项包含有钻井工程、井下作业工程、采油工程以及油气集输、储运等多种工程及工艺的系统工程，因而不可避免地会对周围环境造成不同程度的污染和破坏。油田开发对生态环境造成影响的主要污染物为落地原油、废泥浆和岩屑和洗井废水等。

图3-46 井场附近土壤中落油物质含量演化图

在油田开发区，每一口油井都可看作一个污染点源或风险污染点源。在钻井、洗井、试井以及修井作业中，要排放一部分原油落在井场周围，造成井场周围一定范围内土壤遭受污染。落地油在土壤表层聚积后，不断向下迁移，在超过土壤环境容量的情况下，会进入地下潜水层污染地下水，破坏土壤的正常功能，使地下水水质恶化。石油污染物在土壤表层积聚还会影响作物的正常生长，降低产量，危害生态环境。

油田开发建设过程对土壤环境的影响分为勘探期、建设期和生产期3个阶段。其中，落油对土壤环境的影响主要发生在生产期（运营期）。

运营期间正常工况下，油田开发对土壤影响不大，所有工艺都在封闭管线、站场内进行。因此正常工况下，油田投产时，对区域土壤环境影响不大。运营期对土壤的污染影响，主要发生在事故条件下，如爆管泄渗致使原油散落地面及运营期间试井、洗井、采油作业时，均会有油滴落在地面。另外各类机械设备也可能出现跑、冒、漏油故障，从而对外环境造成油污染。开发区内落地油对土壤环境的影响是局部的，它受发生源的制约，主要呈点片状分布，在横向上以发生源为中心向四周扩散，距油井越远，土壤中含油量越少。

另外，管线泄漏会影响地表以下较深层土壤，对表层土壤影响不大。但在地下水位较浅的地段，随地下水的垂直运动，将影响地表土壤的理化性质。油类物质进入土壤后，将改变土壤结构，减小孔隙度，土壤理化性质发生变化，微生物迅速生长，使土壤氮、磷成分降低。油类通过植物吸收，经富集和生物放大作用，影响牧畜及人体健康。所以管线一旦发生泄漏，应及时对污染土壤进行处理，以减少影响。

此外，落油污染还与采油井的投产时间、所采用的注采方式以及采油井的作业次数和频率有密切关系。

油气类矿产开发中的主要环境地质问题

西北地区的石油天然气开发主要分布于新疆的准噶尔盆地、塔里木盆地、吐哈盆地，甘肃的玉门酒泉盆地，青海的柴达木盆地，鄂尔多斯盆地等，均属生态环境极其脆弱的戈壁沙漠和黄土高原地区，石油天然气开发导致沙土层松动，毁坏本已稀疏的植被，加剧土地沙化程度。石油天然气勘探开发过程中钻井泥浆、原油及废水、天然气放空等污染水、土壤、植被和大气环境，如1998年前，新疆克拉玛依油田排放的原油废水造成大片土地污染。黄土高原的石油天然气开发区是自然崩塌、滑坡和水土流失的生态环境脆弱区，石油天然气开发加剧了水土流失和崩塌、滑坡地质灾害的发生。

西北地区石油开发环境地质问题最为严重的地区为陕北地区。该区也是我国石油工业的发祥地，有我国陆上第一口油井——延1 井。1993年以来，由于管理混乱，部分县级政府违法越权发放石油开采证，除国有长庆石油勘探开发局和延长油矿外，还有以各种形式挂靠在延长油矿名下的各县钻采公司及个体采油者，陕北地区已成为全国唯一有民采石油的地区。

从不同企业的石油采收率(表3-5)可见，在同一地区开采低渗透石油的长庆油田公司、延长油田及地方和个体油矿相比，由于民采开发的规模小，开采技术水平低，其石油平均采收率为8%；长庆油田公司一次采收率是20.5%，采取注水驱油等工艺技术后二次采油累计采收率可达30%。这就是说，地方及个体的采收率仅相当于长庆油田公司总采收率的26.67%，换言之，地方及个体油矿使73.33%的资源无法获取，造成了宝贵的石油资源浪费与破坏。

表3-5 陕北地区不同石油企业石油采收率一览表

在黄土梁峁塬区修筑道路、开拓井场、铺设输油管线等，破坏了植被，废土堆积沟坡，加剧了水土流失，成为油田开发区一大环境问题。2004年7月9日《人民日报情况汇报》报道“陕北油气开发造成大量水土流失——新增水土流失量达690×104t”。引起了中央领导人的高度关注并作出重要批示。同时，落地原油、采油废水、报废井场泥浆池等亦造成水土环境污染。陕西靖边安塞油田位于大理河上游，从1990年到2001年，靖边青阳岔215km2的范围内先后打成近千口油井，致使这里的浅层地下水渗漏，深层高盐水上溢，地下可利用水资源衰竭，加之民采混乱，蜂窝式的滥采，使油层、水层相互渗透污染，80%的水井干枯，部分能出水的水井水质苦涩，不能饮用。2000年4月、10月中央电视台《焦点访谈》两次对该地区进行曝光。表3-6是1991、1992年长庆油田公司安塞油田开发区地面水中有害物的监测结果。其中对环境污染最严重的是石油类，最大超标32倍，硫化物最大超标120倍，挥发酚最大超标4.2 倍，化学需氧量(COD)最大超标1.71倍，生物需氧量(BOD5)最大超标5.23倍。其中超标严重的地点主要在王窑水库、杏子河冯庄上游(表3-6)。

表3-6 安塞油田区河流水中有害物监测结果 单位：mg/L

1990年以来，延安市城区饮用水源地——王瑶水库820km2流域内分布了近700口油井，平均1.2km2一口油井。油田在开发初期，由于措施不当，导致延安王窑水库一度严重污染。开发过程中的泥浆池滞留井场，石油管线输油事故、车辆运输事故等，导致落地原油不能及时清理，或落地原油就地堆放在井场周边或直接排放在井场外，造成井场土地污染。1992年以来，安塞石油区曾多次发生因管线断裂而造成的重大污染事故，加之开发区内不法分子偷盗原油，管道上打孔盗油、水面上木船偷油活动猖獗，造成水库水质严重污染。1993年7月10日至11日水库连降暴雨，滞留在井场内的原油、污水和未填埋处理的原油被洪水携带入库，致使库区130ha水面被污油覆盖，经省环境监测中心站监测，水体中石油类平均值高达1.74mg/L，超标33.8倍，表层水中石油类最高值达17.14mg/L，超标341.8倍。1994年8月31日，水库流域再降暴雨，致使整个水体再度受到严重污染，石油类最高达5.9mg/L，超标117倍。据延安市自来水公司1999年对王瑶水库的水质监测，石油类含量高达0.4mg/L，超标7倍。2000年6月的监测显示，水库泄水口石油类含量达0.2mg/L，超标3倍；进水口处石油类超标3倍。从以上监测结果看，当地水源受到了严重的石油污染。

2001年项目组在王窑水库调查时发现水质污染状况明显减轻。这归因于长庆油田公司采取了一系列积极有效的环保措施，如输油管线进行原油运送，井场建有围挡墙、落地原油收集池等，最大程度减少了石油开发对采区土地、公路路面和河流的污染。加之，陕西省政府加大了陕北地区石油开发市场的治理整顿力度，严厉打击了偷盗原油的不法分子。但是，陕北地方钻采公司及民采对环保重视不够，环保设施跟不上，小型分散开发造成石油采收率低、勘探开发的原油废水对水、土、植被污染严重局面仍未得到有效遏止。