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关于加强深部地下灌注技术研究,开辟污染物处理新空间的提案

2011-03-02


案    由:关于加强深部地下灌注技术研究,开辟污染物处理新空间的提案
提 案 者:李烈荣
审查意见:建议国务院交环保部会同科技部研究办理

  我国经济持续高速增长的同时,污染物排放也与日俱增,尤其在人口密集地区,地表环境容量和承载能力已经达到甚至超过极限。面对日益严峻的地表环境压力,在我国寻找新的废物处置场显得迫在眉睫。在杜邦东营项目环境及地质环境影响评价过程中,我们看到了一条可能开启我国第四维环境数量空间的希望之路——深部地下灌注技术。这种技术是将液态污染物注入到地下几百至数千米深的多孔介质(砂岩)。与其他污染物处置技术相比,地下灌注具有如下优点:
  (1)污染物储存在深部地层中,不易进入地表,参与生物圈及大气圈物质循环的几率基本为零,从而远离人类居住的环境,有利于保护人类健康。
  (2)废物经液化后进入地下,减少了污染物对大气、地表水体、生态环境的压力。
  (3)当污染物地表处理成本高,地表处置空间有限时,利用这项技术处置污染物,可节约大量的经济成本与地表处置空间。
  这项技术的出现,扩大了人类处置污染物的技术选择范围,同时它又是一种风险极低的技术。根据美国联邦环保署(EPA)的研究,有选择的对化学工作废液进行一类地下灌注"几乎比其他所有的处理方式都要安全"。在风险分析所设想的所有情况中,其泄漏几率在百万分之一到四百万分之一(美国联邦环境署办公室,810-r-01-007,2001年3月),比目前其他几种处理方式,如危险性废料地面处理,海洋投弃、海上燃烧等,都要安全。目前,在美国化学品生产、石油开采、农产品加工制造以及制药等行业,采取地下灌注处理的生产废液超过28.4亿立方米,有近3400万立方米为危险性废液,大约相当于全美危险性废液处置总量的60%。
  美国已经有50多年的地下灌注管理经验,并制定了一整套完善的法规及相关技术标准来保证其运行安全。美国对于地下灌注项目的管理和审批主要从风险防范的角度进行。针对位于所有地下淡水含水层之下的危险性废物灌注井(美国I井),采取了极其严格的防范措施,包括:
  (1)灌注井周围半径3.2公里的范围为安全评价区域。
  (2)提出灌注液在1万年或无公害化之前不会运移到目标地层和区域之外的"无转移"声明,主要指以计算机模拟程序计算污染物的运动过程与范围,表明其在10000年内扩散面积不超过上述评价范围。
  (3)执行严格的选址标准。要求所选灌注层必须位于所有淡水含水层之下,并且具有有效的储存单元,灌注层上下有一定厚度的良好隔离单元,能够确保地下饮用水源的安全。灌注区域内没有明显的活动断层,灌注所在区域地层相对稳定。检查评价域内是存在穿过灌注层的废弃井及其他类型的竖直通道。
  (4)采用多层井身、井体耐腐蚀材料的建设要求。
  (5)制定严格的操作要求和闭井要求等,使深井地下灌注安全、可靠地运行。
  按照地下灌注的选址要求,我国的几大盆地,包括松嫩、松辽、华北、汉江盆地等,以及许多废弃的油田矿井等,都是很多的废液灌注地址。我国大陆沉积岩分布广泛,新生代盆地多属陆相沉积、古生代盆地多数海相沉积。由于历经多重构造运动,多数海相沉积底层已经不是好的储集层。但在海相沉积盆地中,"华北地台"和扬子准地台以及西北某些的古生代和中新元古代地层是可供选择的存储层。苏北盆地为砂泥岩互层,也可以在其构造相对简单的部位选择灌注层。容量空间巨大的良好地质储集层,为地下灌注技术的应用提供了基础性保障。
  我国是地质大国,掌握有大量的地质环境信息,同时积累了丰富的实践经验,可以为深井建造、运行维护和监测提供技术支持。我国有很好的深井钻井技术和经验丰富的专业人员,在我国实行废液地质处置技术上是可行的。但是在相关法律法规和管理上还存在一些问题,所以,要使这项技术得以普及应用,需要我们做好以下工作:
  (1)开展相关研究工作,推动相关项目实施,从实际处理效果来认识和评估这项技术在我国的适用性。
  (2)着手制定有关地下灌注的国家法规及行业标准。
  (3)明确地下灌注的监管机构与相关部门职能。
  废液地下灌注技术符合科学发展观的要求,对我国生态环境和经济建设的可持续发展具有重要的、不可忽视的意义。地下灌注技术在美国是一种成熟的、安全的和经济的废液处置技术,适用面广。我国正处在经济的高速发展期,经济发展与生态环境保护的矛盾已日益突出。地下灌注技术的应用将为工业污染物的处理开辟容量巨大的第四维新空间,对我国应对生态环境恶化、改善人居环境、兑现哥本哈根二氧化碳排放承诺具有深远的意义。
  建议我国尽快开展相关领域研究工作,开辟我国新的废物处置空间。