油气长输管道工程对沿线生态环境的影响及保护措施 3页

能源与环境环境大视野ISSN1672-9064CN35-1272/TK油气长输管道工程对沿线生态环境的影响及保护措施陆仁艳1孙厚超2(1成都理工大学四川成都6100592盐城工学院江苏盐城224003)摘要根据油气长输管道工程各阶段的特点,对工程沿线中生态环境的重要因子进行分析,提出相应的生态环境保护措施,提倡走工程建设与环境保护相和谐的可持续发展道路,为油气管道工程的水土保持与生态恢复提供一定的参考。关键词管道工程生态环境管沟开挖管道失效保护措施中图分类号:TE832∶X171.4文献标识码:B文章编号:1672-9064(2008)02-085-03我国已探明与钻采的油气田大多远离消费区,随着油气淮河和江南水网。“三山一塬,五越一网“成为这项工程在地质资源的需求量不断增大,长距离油气管道集输成为能源传输环境上区别于国内外其他工程最显著的特点和难点[2]。的最佳手段,堪称油气田的生命线。然而管道建设中存在着潜在管沟开挖过程中,削坡、挖方、填方,弃土弃渣堆放等会在的生态环境问题,通过分析提出有效的保护措施,从而实现损坏地表土,破坏土壤的原有结构,造成土壤板结、土壤沙化、工程建设与生态环境的可持续协调发展,这是管道工程建设贫瘠化、干旱化等土壤退化现象,尤其在险难段及敏感段,会中不可缺少的重要内容。增加水土流失、滑坡、泥石流,黄土湿陷等地质灾害的发生频1管道工程环境影响概述率。特别在我国西部地区生态系统易变且敏感度高,灾变承受管道工程的整个建设过程分勘察设计期、建设期和营运能力低,环境容量小,是典型的生态脆弱区。这里地质环境的期3个阶段。在勘察设计期,主要进行实地调查、测量及地质脆弱性和易伤性,致使生态环境严重恶化,出现了一系列重大勘探等活动,对生态环境影响轻微。在建设期,人员、机械活动的生态环境问题。最频繁。不仅要进行植被剔除、地表开挖、施工便道的挖高垫2.2对土壤的影响低、穿跨越河道、隧道钻掘、管道埋设,生态恢复,还要修建许(1)改变土壤结构。管道开挖部分的土壤团粒结构和耕作多工艺站场,对周围环境影响最大。在营运期间对生态环境影层受到直接破坏,挖土堆放、弃土的混合和扰动改变了耕作土响主要来自工程事故风险隐患。滑坡、地震、泥石流等地质灾的性质。害,海水、盐浸地、湿地对管线的侵蚀,人为机械破坏都会导致(2)改变土壤质地。上、下层土壤的质地不尽相同,管沟下管线破裂、罗纹口断裂、闸门破裂以及管线放空,引起油气泄挖、回填改变了原有的土壤层次和质地,影响土壤发育。土体露,污染土壤、水系和大气环境[1]。构型的破坏,将明显改变土体中物质和能量的运动变化规律,2管沟开挖对环境的影响会降低表层土透气透水性,减弱亚表层土保水保肥性,进而影响农作物的生长发育和产量。同时地表植被遭破坏后地表填2.1对地质环境的影响筑物对阳光热能的吸收量增加,对热量的反射率也随之变化,长输管道工程属于线形工程,通常要穿越复杂的地质环这将导致管道埋设地段地表热量平衡状态的改变[3]。境,不同的气候带,多种生态类型,因此管道沿线的地形、地貌、工程地质与水文地质条件等会有所差异。如“西气东输”工程,(3)改变土壤紧密度。土方回填时,利用机械碾压平整;在坡度较大地段则进行掺灰固结,这种碾压或固结,大大改变了管道自西向东经历盆地、高原、平原、丘陵等地形地貌,经过我土壤的紧密程度,不利于管线周围土壤的通气透水,影响农作国地理上由高山、高原、盆地组成的第2级阶梯和华北平原、长物生长。例如陕-甘输气管道沿线为小麦主产区,耕作地在管江中下游平原所在的第3级阶梯。不仅穿越了太行山,吕梁山,道所经地区占较大比例,因此施工期小麦产量的损失最大[4]。太岳山和湿陷性黄土高原,而且3次穿越黄河,1次穿越长江、(4)加剧土壤侵蚀。在脆弱的生态环境背景下,破坏植被,作者简介:陆仁艳(1976～),女,成都理工大学文法学院在读硕士,研究方向:环境哲学与可持续发展。2008.NO.2.85\n能源与环境环境大视野ISSN1672-9064CN35-1272/TK开挖、剥离土壤,会加速管道附近土壤的退化过程。土壤一旦等工程构筑物虽然减少植被破坏,但完全打破了和谐统一的退化,很难自然恢复。某些地区土壤多以沙土为主,土质疏松,自然景观格局[6]。在风力、水力及重力作用下,造成的土壤侵蚀也会随之加剧。3管道失效对环境的影响土地退化和土壤侵蚀已成为日益严峻的生态问题。长输油气管道不论是管道老化(如防腐层破损、管材腐蚀2.3对动、植物的影响等)、自然灾害(如滑坡、泥石流、地震等)、人为破坏(非法打眼长输管道工程建设所经地区较多,管沟开挖及施工作业带盗油等)等原因引起的穿透、破裂;穿越水系的管道受到水流占用的土地面积较大。其中管沟开挖、施工作业带及施工便道一定的冲刷后可能导致的管段裸露甚至断裂,都将引起介质为临时性占地,工艺站场的建设及修筑伴生公路为永久占地,的泄漏。泄漏的石油制品和天然气挥发扩散、燃烧又将引发一对地表植被破坏严重。系列污染问题。特别是油类物质,进入土壤、水体后会发生许开挖时,管沟范围内植物的地上部分与根系均被铲除,同多物理、化学和生化反应,造成环境的严重污染,其污染范围时也会伤及管沟附近的植物根系。施工带两侧的植被由于挖广、危害程度大,成为环境保护中面临的最紧迫的问题,一直掘土石的堆放,施工人员的践踏,车辆机械的碾压,会造成地受到人们的高度重视。上部分的损坏甚至死亡,虽根系仍保留,但都受到了不同程度3.1对陆地环境的影响的破坏。例如“点多线长”的西气东输工程沿线涉及宏观生态石油是一种成分极其复杂的混合物,不同来源的原油成类型7个,微观生态类型143个。既有西部一旦受到干扰就极分有很大的区别。原油是由各种不同的碳氢化合物所组成的难恢复的生态类型,也有东部自我修复能力极强的生态类型,复杂混合物,含有三类主要烃:烷烃、环烷烃和芳香烃。许多研生态类型容易从一个极端变化到另一个极端[2]。尤其是沙地植究表明,石油污染物中芳香烃类物质对人及动物的毒性较大,被受到破坏后,将加剧风蚀,引起沙埋、岩坡沙丘坍塌和沙尘尤其是多环和三环为代表的芳烃。多环芳烃类物质可通过呼暴。若不采取必要的防治措施,必将导致新的沙漠化。可见施吸、皮肤接触、饮食摄入方式进入人或动物体内,影响肝、肾等工破坏地表植被是土地沙漠化产生、蔓延的重要原因。器官的正常功能,甚至引起癌变。石油中的苯、甲苯、酚类等物当土方回填后,原为耕地、水域、草灌丛、荒地的,可恢复原质,如果经较长时间较大浓度接触,会引起恶心、头疼、眩晕等来的土地利用性质。管沟开挖占用林地的,由于管道安全的规症状。还有一些对人及哺乳类动物有致畸、致突变的作用。定,在管沟两侧2.5m内不宜种植深根植物,改为草灌丛方式来石油管道的泄漏会严重破坏陆地生态环境系统。大量的进行生态补偿,并需在其它规划的地区补偿相应面积的林地。泄漏原油影响土壤中微生物的生存,从而破坏土壤结构,改变管道穿经的农田地区采用深埋敷设方式,埋设深度(管顶覆地表生态,严重遭受污染的地区可能在几十年甚至上百年的土)为1.2m,一定程度上能有效降低风险事故的发生及其地表时间内寸草不生。危害范围,有利于恢复农业耕作[5]。但植被恢复以后,由于土层石油污染后的土壤通透性会降低。石油类物质的水溶性的改变、土壤供给能力等条件的变化,植被的生产能力会降一般很小,土壤颗粒吸附后不易被水浸润,形不成有效的导水低,植被覆盖率下降。管道在运营中还可能会使沿线地表温度通路,透水性降低,透水量下降。石油低分子烃穿透性比高分升高,并通过增大蒸发而降低土壤水分含量,引起地表植物不子烃强,能穿透到植物的组织内部,破坏植物正常的生理机能正常生长,造成植被恢复障碍。能。高分子烃因分子较大而穿透能力差,但高分子烃易在植物植被的破坏势必影响部分陆生动物的活动栖息区域、觅表面形成一层薄膜,阻塞植物气孔,影响植物的蒸腾和呼吸作食范围与迁徙路径。同时施工人员的活动和机械噪声等将对用。如果原油泄漏时正处于农作物生长期,将会直接导致农作施工区及周围一定范围内野生动物的活动和栖息产生一定影物死亡或减产。被污染的土壤在短时期内,会影响种子的发芽响,引起野生动物暂时的、局部的迁移。虽然这种影响会随着率、成苗率和正常生长,进而影响颗粒成熟度、重量及其营养工程的结束而减小或消失,但管道铺设施工时留下的伴行道成分。如果是在牧场,泄漏的原油会造成牧草减产,影响牧草会长期存在,如果道路附近有动物栖息地,就会打破原来的生质量,有毒物质在牧草中富集,通过食物链危害到牲畜和人体态平衡,影响生物群落的发展。健康[7]。2.4对景观生态的影响3.2对海洋环境的影响管道工程的线型结构特点具有分割和破碎作用,造成了海底油气管道发生泄漏事故,首先影响到海洋底栖生物,沿线各类景观生态系统的破碎化和斑块化,即景观结构在空其中石油类物质污染最为严重。油滴会黏附在海洋悬浮的微间上的非连续性,使原本连成一片的生境支离破碎。部分地段粒上沉落海底,沿海底流动,污染海底底质,影响底栖生物,破施工需要开凿隧道、架桥、削坡,完全破坏了原有植被景观的坏底栖生态系统,逐渐改变无脊椎生物群落,形成以石油耐受完整性,影响了生态系统的物质交换和能量流动。加之护坡、性物种为主的底栖生态结构。另外,油类有机污染物在底栖生绿化等植被恢复措施虽然起到了固土、美化的作用,但改变了物体内积累,又通过食物链传递,对底栖动物的免疫系统造成原有生态景观的风貌,增加了景观的异质性。穿越生态系统造不利影响,破坏遗传物质。泄漏的原油上浮于海面,一旦形成成生境隔离,增加了自然景观的破碎度和异质性;桥梁和隧道大面积油膜,海面反射率加大,会大大减少进入海水中的太阳2008.NO.2.86\n能源与环境环境大视野ISSN1672-9064CN35-1272/TK能,造成海洋中O2减少,CO2的相对增多,使海洋中大量藻类坡面覆土绿化,形成与自然协调的植被景观,改善沿线生态环和微生物死亡,厌氧生物大量繁衍。石油污染物还会使鱼虾境与景观环境。类、贝类、海鸟、海兽死亡,海带、紫菜等藻类腐烂,进而导致海4.3管道失效风险防范措施洋生态系统的失衡。油气管道长期受到外界环境与内部介质的影响而导致失另外,海底泄油在海面形成黏稠的油膜,阻隔海气系统能效,泄漏油气严重污染生态环境。为了延长管道的使用寿命,量、物质交换,影响了海洋对大气中二氧化碳等温室气体的吸不仅使其处于有效的阴极保护状态,还应采取优化管道设计、收,使温室气体相对增多;大量海水不容易蒸发进入大气,使制订正确施工方案,严格管理操作,定期检测等综合措施确保污染海区上空空气干燥,降水比其他海区明显减少[8]。管道系统运行安全。同时不断完善溢油应急响应系统,提高对4生态环境的保护措施泄漏事故的预测能力(泄漏点的确定、泄漏量、渗漏介质的扩4.1加强水土保持的工程措施散路径等)、应急反应能力(应急设备的配置、调拨等),缩小事故影响范围,确保损失降至最低限[9]。(1)严格规范施工方法。①明确适于施工作业的基本区域(生态脆弱地区可适当缩减作业带宽度),去除扫线工序(除必5结语与展望须开展扫线作业的地区外),减少因施工对地表植被和地貌的(1)油气长输管道工程的经济效益是有目共睹的,然而对损坏。②管沟开挖时生、熟土分别放置,将地表30-50cm的熟生态环境的不利影响也是日益凸显。我国已开发的大型油气土单独堆放,也就是”分层开挖、分层堆放、分层回填”,为施工田大多位于生态环境原本就十分脆弱的中西部地区,因施工、后期地貌恢复,尽快复耕、复植创造条件。③各类施工设备与维护给环境带来的巨大创伤,进而引发的一系列地质灾害、水运输车辆必须在专用伴行路、进场道路上施工作业带内通行,土流失及大气污染等造成的直接、间接损失是无法估算的。避免大面积碾压地表,最大限度地保护原地貌。④环境敏感区(2)管道施工显然是”人与自然分离和对立”的行为。然而采取”一字形”施工方法,合理布置机械设备,减少施工扰动面在环境承受的压力越来越大,人与自然关系日益紧张,矛盾日积[2]。趋严峻的今天,又迫使我们坚持科学发展观,本着”在保护中(2)避免水土流失的施工技术。在管道经过某些特殊生态开发,在开发中保护”的原则,促进生态系统从原始和谐达到区域时,为不新增水土流失隐患并有效控制水土流失,须采用新的和谐,提高我国可持续发展能力中的环境支持水平。专项施工技术:①隧道施工技术。为保护黄土高原等地区脆弱(3)号称继三峡工程、西气东输、青藏铁路、南水北调后的的生态与环境,减少管道敷设对地表植被的大面积扰动,减少第5大工程--川气东送工程,是我国第2个大规模天然气输水土流失,可采取隧道穿越施工技术。②定向钻技术。管道穿送工程。在长达1674km的工程沿线上同样会遇到各种复杂的越黄河、长江、淮河等大型河流时,为减少对河道、湿地的扰动地质环境,同样会使不堪重负的生态环境再受重创,但是我们和破坏,减少弃土弃渣,主要采取定向钻技术,某些河段可采相信有以往长输管道工程经验的指导,先进施工技术的支持,用隧道穿越、顶管穿越、盾构穿越。不仅将管道通过河流所产健全生态安全制度的保障,一定能开创”能源开发与生态环境生的不良影响降到最低限,同时也确保了管道的安全。③顶管和谐共生”的绿色管道工程的新纪元。穿越技术。管道穿越铁路和等级公路、干线公路一般采用顶管施工技术,用汽车将顶管内的弃土外运,减少弃土弃渣量,保参考文献护公路、铁路周边生态环境[2]。1程金香.输油管道工程环境影响的分析.水土保持学报,2003(6)4.2水土保持生态恢复措施2姜昌亮.中国石油西气东输工程:主动承担环境责任,建设绿色长廊.水土保持生态恢复措施主要是林草措施。管道主体施工中国水利,2006(12)3穆从如,杨林生.石油长输管道工程对生态环境的影响.环境科学,完成后,管道沿线的生态脆弱及敏感地区,特别是新疆、甘肃、1995(2)宁夏等地的戈壁、荒漠、沙漠地区以及陕西、山西的黄土塬地4鲁春霞.输油气管道工程对资源与环境损害的经济评估--以陕--甘区,宜种植耐旱耐寒、耐盐碱的速生树木和耐瘠薄的先锋灌木天然气输气管道为例.资源科学,2000(6)草本植物。在宜林地段的规划区域内选择根系发达、固土固5北京飞燕石化环保科技发展有限公司.中石化川气东送管道工程环境氮、生长迅速的树种,有效阻止风蚀和水蚀,提高土壤的保水影响评价公示.2006保肥能力。6成子桥.高速公路建设的生态环境问题及其对策.交通世界,2007(5)管道沿线有不少人为的裸露地面和坡面,须进行生态恢7张亚非.油田开发对生态环境的影响.油气田环境保护,2006(12)复或重建,达到一定的土壤肥力和植被覆盖率,以恢复生产8曾江宁.海底石油管道溢油的生态风险及防范对策.海洋开发与管力。裸露的地表覆盖一层30cm以上的土层,然后再播种适生理,2007(3)的草种或栽种乔木与灌木。裸露的坡面可用铅丝笼防护,并在9金伟良.海底管道失效原因分析及其对策.科技通报,2004(11)2008.NO.2.87