T-CQSES 01-2024 页岩气开采地下水污染评价技术指南

ICS13.060CCSZ10T/CQSES01-2024页岩气开采地下水污染评价技术指南2024-05-13发布重庆市环境科学学会发布ⅠT/CQSES01-20241适用范围 12规范性引用文件 13术语与定义 14总体要求 35页岩气开采场地地下水污染识别与调查 46页岩气开采场地地下水污染状况监测与评价 87页岩气开采场地地下水污染防控 8质量控制与保障 T/CQSES01-2024为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《水污染防治行动计划》《地下水管理条例》和《地下水污染防治实施方案》，保护生态环境，保障人体健康，加强页岩气开采场地地下水环境监督管理，规范页岩气开采地下水环境污染调查、污染评价和污染防控，制定本指南。本指南按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本指南由重庆市生态环境科学研究院提出，重庆市环境科学学会归口。本指南起草单位：重庆市生态环境科学研究院、中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司、重庆大学。本指南主要起草人：范例、贺洁、张勇、卢培利、姜海宁、颜渝森、张虹、伍涛、任小舟、曾磊、宾灯辉、王健、袁胜、黄德彬、熊川、李炎、柏宏成、龚先河、甘伟。本指南为首次发布。本指南在实施过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄给重庆市生态环境科学研究院，以便修订。T/CQSES01-2024页岩气开采地下水污染评价技术指南1适用范围本指南规定了页岩气开采场地地下水环境污染调查、污染评价、污染防控的基本原则、工作内容与流程、技术要求等一般要求。本指南适用于页岩气开采全生命周期的场地地下水污染评价，包含拟建、在建、在产、退役的页岩气勘探开采项目。2规范性引用文件本指南引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本指南。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本指南。GB/T14848地下水质量标准GB/T39792.1生态环境损害鉴定评估技术指南环境要素第1部分：土壤与地下水HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则HJ25.3建设用地土壤污染风险评估技术导则HJ164地下水环境监测技术规范HJ610环境影响评价技术导则地下水环境HJ682建设用地土壤污染风险管控和修复术语HJ1209工业企业土壤和地下水自行监测技术指南（试行）HJ1248排污单位自行监测技术指南陆上石油天然气开采工业HJ/T349环境影响评价技术导则陆地石油天然气开发建设项目DZ/T0064.2地下水质分析方法第2部分：水样的采集和保存DZ/T0288区域地下水污染调查评价规范NB/T10848页岩气开发工程地下水环境监测技术规范SY/T7640非常规气田采出水回注环境保护规范《石油和天然气开采业行业清洁生产评价指标体系（试行）》（国家发展和改革委员会）《地下水环境状况调查评价工作指南》（环办土壤函（2019）770号）《废弃井封井回填技术指南（试行）》（环办土壤函〔2020〕72号）《地下水污染源防渗技术指南（试行）》（环办土壤函〔2020〕72号）2T/CQSES01-2024《危险废物处置场和垃圾填埋场地下水环境状况调查评估技术指南》（环办便函〔2022〕382号）《地下水污染防治重点区划定技术指南（试行）》（环办土壤函〔2023〕299号）3术语与定义下列术语和定义适用于本指南。3.1页岩气开采Shalegasexploitation指页岩气气田的页岩气开采活动，包括页岩气田的勘探、选址、钻井、完井、录井、测井、试气、井下作业、采气、集输、处理、回注、封井等作业或过程。3.2地下水Groundwater以各种形式埋藏在地壳空隙中的水。3.3包气带Vadosezone地面与地下水面之间与大气相通的，含有气体的地带。3.4地下水环境敏感区Groundwaterenvironmentallysensitiveareas依法设立的各级各类保护区域，以及对某类污染物或者生态影响特别敏感的区域，主要包括集中式饮用水水源（包括已建成的在用、备用、应急水源，在建和规划的饮用水水源）准保护区；除集中式饮用水水源以外的国家或地方政府设定的与地下水环境相关的其他保护区，如热水、矿泉水、温泉等特殊地下水资源保护区，以及《建设项目环境影响评价分类管理名录》中所界定的涉及地下水的环境敏感区。3.5地下水污染Groundwatercontamination人为原因直接导致地下水物理、化学、生物性质改变，使地下水水质恶化的现象。3.6地下水污染状况调查Investigationofgroundwatercontamination通过水文地质调查手段，确定地下水污染程度和范围的过程。3.7地下水脆弱性GroundwatervulnerabilityT/CQSES01-2024在一定的地质与水文地质条件下，地下水系统抵御污染的能力。4总体要求4.1基本原则4.1.1针对性原则区别于一般工业场地，针对页岩气开采行业特征、潜在污染特点等，开展地下水污染调查、评价与防控等工作。4.1.2规范性原则采用程序化、系统化、规范化的工作程序和技术方法开展页岩气开采场地地下水污染评价工作，保证调查过程的规范性、评价过程的科学性和评价结果的客观准确性。4.1.3可操作性原则综合考虑页岩气开采场地条件、调查要求以及评价时间和经费等因素，结合当前调查技术发展和专业技术水平，开展页岩气开采场地地下水污染评价，科学合理地制定评价工作方案，使评价过程切实可行，以满足页岩气开采地下水污染评价要求。4.2评价基本任务以改善或维持地下水环境质量和保障生态安全为目标，在充分收集区域、流域及场地资料的基础上，开展页岩气开采场地地下水污染评价工作，从人居饮水安全和地下水环境保护的角度，提出地下水污染防控措施及优化调整建议，为页岩气开采场地地下水环境管理提供依据。页岩气开采场地地下水污染评价应按本指南划分的评价工作等级开展相应评价工作，基本任务包括：识别页岩气开采场地污染问题，开展页岩气开采场地地下水污染状况调查；确定页岩气开采地下水污染评价工作等级，进行页岩气开采场地地下水污染评价；评估页岩气开采场地防污性能及生产单元防渗性能，提出有针对性的地下水污染防控措施与对策。4.3工作流程本指南页岩气开采地下水污染评价过程主要分为：准备阶段、调查阶段、监测评价阶段、防控评估阶段和提交成果阶段。页岩气开采地下水污染评价工作流程如图1所示。4T/CQSES01-2024图1页岩气开采场地地下水污染评价工作流程5页岩气开采场地地下水污染识别与调查5.1页岩气开采场地信息采集5.1.1资料收集收集调查区工程地质及水文地质勘察报告、土地利用、地下水型饮用水源划分技术报告、地下水突发环境事件及举报投诉记录、环境影响评价报告、竣工环保验收报告、页岩气开采场地的设计文件、施工记录、施工和监理报告、钻井液漏失记录、污水和固体废物产生处置台账清单、完井报告、封井报告、环境质量（地表水、土壤、地下水）跟踪监测报告等。整理收集到的资料，分析提取评价场地基本情况、水文地质条件、敏感受体（指地表水体、地下水型饮用水水源、农业灌溉水井等）信息、地下水环境监管情况等关键信息，初步梳理出评价场地基础信息。同时，保存收集与污染评价相关的资料，以备后期抽查、审核。T/CQSES01-20245.1.2现场踏勘（1）踏勘补充资料收集过程中无法获得的基本信息，主要包括水文地质条件、敏感受体、主要污染源、环境管理状况、地下水环境的现状与历史情况、土地利用变化、地下水监测点现状及配套监测设备等信息。（2）踏勘应核实场地页岩气开发的现状与历史情况，核实所在位置、运行状况、污染物种类、污水产生和渗漏控制、处理情况等关键信息，重点对井口区域、池体、罐体、清洁生产操作平台、固体废物贮存设施、污水集输管网等区域进行踏勘，观测、记录污染痕迹。（3）踏勘范围以场地所在水文地质单元为主，相邻水文地质单元为辅，包括场地的周围区域及污染可能迁移的范围。（4）踏勘时可通过观察、异常气味辨识、设备监测辨别地下水环境状况及疑似污染痕迹。若现场踏勘过程中发现污染痕迹、池体裂缝、发生过渗漏的区域及其他存在疑似污染的区域应拍照留存，作为疑似污染区识别的依据。（5）现场踏勘应进行人员访谈，走访内容应包括资料收集和现场踏勘所涉及的疑问，以及信息补充和已有资料的考证。5.1.3资料综合分析对资料收集、现场踏勘、人员访谈等收集的关键信息进行整理汇总，分析场地内及周围区域潜在的污染源及可能的污染方式、途径、污染状况和来源，并提出下一阶段地下水污染评价的建议。5.2页岩气开采场地地下水污染识别页岩气开采场地地下水污染识别应结合页岩气开采工程特征进行，根据页岩气开采选址、建设、开采和退役阶段的工程特征，考虑平面布置、污染物迁移途径等，排查土壤和地下水污染风险隐患，识别疑似污染区。同时，根据原辅料组分、产排污特征、固体废物管理台账等资料，结合企业地下水监测、现场踏勘等成果，识别污染源及特征污染物。页岩气区块开发项目，对于区块内不同实施阶段的页岩气开采及辅助工程等，应结合水文地质条件和不同工艺特征等分别进行地下水污染识别。5.2.1识别方法（1）根据页岩气开采建设工程的内容、潜在污染源等，识别不同工程对地下水存在的潜在污染风险程度，见表1。6T/CQSES01-2024表1工程类别及潜在污染风险程度划分表1），高2渣中3低（2）识别页岩气开采存在潜在地下水污染隐患的重点场所及重点设施设备，将其中可能通过渗漏、流失、扬散等途径导致土壤或地下水污染的场所或设施设备识别为重点评价单元，并对其进行分类，见表2。表2重点评价单元分类表方井、油罐、危险废物贮存设施、发电机房注:隐蔽性重点设施设备，指污染发生后不能及时发现或处理的重点设施设备，如地下、半地下或接地（3）根据页岩气开采场地周边的地下水环境敏感特征，识别页岩气开采场地的地下水环境敏感受体。5.2.2识别内容（1）识别页岩气开采工程不同阶段可能产生地下水污染的情景、设施（位置、规模、材质等）及途径。（2）识别页岩气开采工程采用的工艺和原辅料组分，确定可能导致地下水污染的特征因子，特征因子应根据工程涉及的污水、物料、固体废物等成分确定。（3）根据页岩气开采场地周边地下水使用功能和用地规划，识别地下水与敏感受体的相对位置关系、关键暴露途径等。5.3页岩气开采场地地下水污染评价要求5.3.1一般要求（1）查清调查评价区水文及水文地质条件，主要包括含（隔）水层结构及其分布特征、地下水T/CQSES01-2024补径排条件、地下水流场、地下水动态变化特征、各含水层之间以及地表水与地下水之间的水力联系等，掌握调查评价区内地下水开发利用现状与规划。（2）污染调查评价范围应以场地所在水文地质单元为基础，当页岩气开采工程距离水文地质单元边界较近时，调查评价范围应至相邻单元。（3）应通过开展地下水污染监测，进行地下水污染评价和污染等级划分。（4）页岩气开采工程应重点调查一、二类重点评价单元场地下游地下水污染状况。（5）当同一页岩气开采工程涉及两个或两个以上场地且无法置于同一污染评价范围内时，应结合其水文地质条件分别开展相应的污染评价工作。（6）评价页岩气开采场地含水层防污性能和已有设施设备防渗性能，提出切实可行的地下水污染防控与地下水污染跟踪监测措施。5.3.2其他要求（1）页岩气开发污染评价要求场地环境水文地质资料的调查精度应不低于1:10000比例尺。（2）高风险钻井类型项目应重点调查评价场地溶质质点迁移1000天范围内的地下水污染情况，岩溶地区需要外扩到下游集中排泄点。（3）高风险钻井及改造类型（储层改造）工程，应结合区域水文地质条件，评价分析工程实施对深部含水层的影响情况，并结合地质构造（断层、褶皱等）分析其导通浅部含水层的潜在风险。（4）高风险回注工程应根据回注层位所在区域地层构造发育情况，以其回注空间及回注水可能影响的范围为对象开展地下水污染评价工作。（5）中、低风险地面工程应根据所涉地下水环境敏感受体类型和主要站场（集气站、净化站、脱水站等）位置开展污染评价工作；同时，中风险污水管道集输工程应结合管道探伤查漏结果，重点针对泄漏区域开展污染评价工作。5.4页岩气开采场地地下水污染调查内容与方法（1）土地利用调查按照国家土地利用分类，结合调查区土地利用特点，调查土地历史使用情况、利用现状及其变化情况，包括周边的城市、农用地、林地、工矿用地、草地等现状及变化。（2）地下水污染源调查应在土地利用状况调查的基础上，以收集、整理调查区污染源资料为主，对重要污染源或重要潜在污染源应进行补充调查，调查污染源的类型、空间分布特征。（3）当收集的水文地质资料不能满足要求时，应以已有调查研究成果为基础，根据环办土壤函〔2019〕770号和DZ/T0288等相关规定进行水文地质调查，补充水文地质信息。调查内容包括：场地包气带特征（岩性、厚度及分布）、地下水含水系统结构、地下水补径排条件变化及影响变化的自然因素及贡献、重要的人类活动（例如土地利用、水资源开发等）情况等。8T/CQSES01-2024（4）一般调查方法以地面调查为主，根据任务需要，结合调查精度、工作目的等，可有选择地采用以下调查方法：卫星遥感、地球物理勘探、水文测井、水文地质钻探、环境同位素与示踪等技术。具体实施技术要求可参见相应的现行技术规范。6页岩气开采场地地下水污染状况监测与评价6.1地下水污染状况监测6.1.1一般要求（1）地下水污染监测工作应充分结合页岩气开采工程潜在地下水污染风险程度，有针对性的分类别开展相应的污染监测工作。（2）地下水污染监测工作应遵循资料搜集与现场调查相结合、项目所在场地调查（勘察）与类比考察相结合、现状监测与长期动态资料分析相结合的原则。（3）地下水污染监测工作应通过对地下水水质、水位的监测，掌握或了解调查评价区地下水水质状况及地下水流场，为地下水污染评价及成因分析提供依据。（4）地下水污染监测点采用控制性布点与功能性布点相结合。监测点布设范围应以页岩气开采工程为主体划定的水文地质单元或可能影响的范围。监测点应主要布设在建设项目场地、地下水环境敏感区、敏感受体、地下水潜在污染源以及对于确定边界条件有控制意义的地点。重点沿地下水流向布设，兼顾污染物侧向扩散方向，布设位置应能反映地下水污染现状和空间变化情况。（5）监测层位应包括潜水含水层、可能受页岩气开采污染影响且具有饮用水开发利用价值的浅层含水层。现有监测点或周边民用井泉若满足HJ164、环办土壤函（2019）770号和环办便函〔2022〕382号中位置、监测层位、井管材料等要求，可直接用于本次调查；若不能满足要求时，应布设新的地下水污染监测点，其布设应兼顾后期地下水污染跟踪监测要求。（6）地下水污染监测应综合考虑污染物迁移转化过程，对可能污染到的土壤、包气带和地表水进行监测分析，得出污染影响情况。6.1.2监测点布设监测点布设参照环办土壤函〔2019〕770号、HJ164、NB/T10848和DZ/T0288等技术文件。本指南监测点布设的具体要求如下：（1）高风险工程主要针对潜水含水层和可能受工程实施污染且具有饮用水开发利用价值的含水层进行监测，在场地上游和两侧的地下水污染监测点均不得少于1个，场地及其下游影响区的地下水污染监测点不得少于3个；（2）中风险工程主要针对潜水含水层进行监测。在场地上游和两侧的地下水污染监测点均不得T/CQSES01-2024少于1个，场地及其下游影响区的地下水污染监测点不得少于2个；（3）低风险工程主要针对潜水含水层进行监测。在场地上游及下游影响区的地下水污染监测点各不得少于1个；（4）当页岩气开采工程位于两个或多个水文地质单元时，在每个水文地质单元下游影响区的地下水污染监测点各不得少于1个；（5）管道型岩溶区等水文地质条件复杂的基岩山区，地下水现状监测点应视岩溶和构造发育规律、次级水文地质单元分布和污染源分布情况确定，在集中径流通道（岩溶管道、构造通道等）、暗河及泉点布设并说明理由；（6）在包气带厚度超过100m的地区，且页岩气开采工程属于中或低风险时，可视情况调整监测类型为包气带污染监测，并说明调整理由。（7）当页岩气开采工程场地涉及地下水环境敏感区，应加强地下水监测布点，重点在二者之间的径流路径上和关注层位布设。6.1.3监测因子（1）地下水监测因子划分为基本因子和特征因子两类，其中，特征因子以页岩气开采工程潜在污染物所确定的特征污染物为主，具体如下：①基本因子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、色、嗅、味、亚硝酸盐、硝酸盐、挥发酚、氨氮、铁、锰、总硬度、溶解性总固体、镉、铅、汞、砷、六价铬；②特征因子：pH值、耗氧量、硫化物、氯化物、石油类、锶、钡。（2）地表水、包气带等样品的测试指标原则上应参照地下水测试指标，还应包括化学需氧量。土壤样品的测试指标应包括地下水测试指标中具有土壤污染物分析测试方法的指标。6.2地下水污染状况评价6.2.1评价要求（1）地下水污染评价以地下水污染调查资料为依据，结合评价区的污染源分布、土地利用情况和水文地质条件进行。（2）评价指标与相应调查监测指标及污染监测因子一致。（3）评价结果除用图的形式表达外，应给出文字综述，并分析污染原因。在资料充足的情况下，还应分析预测污染变化趋势。6.2.2评价标准（1）对水质指标的评价因子，应按属于GB/T14848规定的水质分类标准值进行评价；对于不属于上述不同类型水质指标的评价因子，可参照GB3838、GB5749等相关标准进行评价。T/CQSES01-2024（2）土壤根据用地类型，采用GB36600和GB15618中的风险筛选值评价。（3）包气带无质量标准，可采用监测背景值作为评价基准或进行多点数理统计（如标准差）的方式进行判别。6.2.3评价方法（1）质量评价采用GB/T14848中的单项组分评价方法，即：标准指数>1，表明该水质因子已超标，标准指数越大，超标越严重。（2）污染评价采用污染指数Pki法进行地下水污染评价。Pki=其中：Pki—k水样i指标的污染指数；Cki—k水样i指标的测试结果；C0i—代表k水样无机组分i指标的对照值，有机组分等原生地下水中含量微弱的组分对照值按零计算；CIII—为所采用的水质评价标准值（一般指GB/T14848的III类标准限值，未列入GB/T14848的指标可参考GB5749、国内其他相关标准或国际相关标准进行评价）。若能确定调查对象的地下水用途，可采用用途对应的标准进行评价。评价基准使用地下水对照值，对照值选取的主要来源为：对照监测点结果或参照DZ/T0288获取；地区最早的分析资料或区域中无明显污染源部分补充调查资料的统计结果；优先考虑使用对照监测点结果。污染指标分级标准为P≤0，污染级别为Ⅰ级，污染分级为未污染；0<P≤1.0，Ⅱ级，污染分级为中等污染；P＞1.0，Ⅲ级，污染分级为重污染。6.2.4评价结果（1）根据质量评价结果，分析地下水水质类别和超标指标。根据调查评价结果，分析地下水中超标特征指标的种类、浓度、分布特征，给出最大值、最小值、均值、标准差、检出率和超标率等。给出对敏感受体的影响情况。（2）对于未列入相应质量标准的指标，需指明检出组分名称和检出值，并开展健康风险评估。（3）参照环办便函〔2022〕382号建立污染评价质控审核制度，从严落实全过程质控措施，对调查结果的真实性、准确性、完整性负责，评价结果应给出质控分析过程及结果。T/CQSES01-20246.3地下水污染问题和成因分析6.3.1问题判断结合资料收集和现场踏勘情况，根据页岩气开采场地水文地质条件、运行状况、防渗状况、污染识别、污染评价结果、历年监测数据等信息分析地下水污染问题。6.3.2成因分析基于地下水污染状况、水文地质条件和周边敏感受体情况，进行地下水污染风险分析。若页岩气开采场地存在渗漏情况，则应对渗漏点的分布、污染物的迁移规律、污染趋势、对周边敏感受体的潜在影响等方面进行分析。针对页岩气开采场地周边特别是下游地区存在集中式饮用水源等与地下水环境相关的敏感区时，评价工作应采取模拟预测的方法，进一步评估场地对下游环境敏感区的影响。7页岩气开采场地地下水污染防控7.1基本要求（1）页岩气开采场地地下水污染防控措施应符合相关法律法规，并按照“源头控制、分区防控、污染监控、应急响应”且重点突出饮用水水质和地下水生态环境安全的原则确定。（2）对在建、在产、退役页岩气开采工程项目，在查清评价场地环境水文地质条件的基础上，应结合页岩气开采场地地下水污染等级划分结果和场地地下水脆弱性评价结果，对页岩气开采工程提出地下水污染防控对策。（3）对拟建页岩气开采工程，在可行性研究阶段应结合包气带防污性能评价结果和场地地下水脆弱性评价结果，提出地下水污染防控对策或选址优化。（4）对退役页岩气开采井，应按照环办土壤函〔2020〕72号、Q/SH0653和SY/T5587等相关技术要求制定地下水污染防控措施。（5）对已经实施的页岩气开采工程应针对现有工程引起的地下水污染问题，提出“以新带老”措施，有效减轻污染程度或控制污染范围，防止地下水污染加剧。（6）评价应提出合理可行、操作性强的地下水污染防控和环境管控措施，包括建设地下水监测预警系统、制定应急响应方案、开展地下水环境风险评估等。7.2页岩气开采场地防污性能评估7.2.1脆弱性评价为查清页岩气开采场地所在水文地质单元的地下水脆弱性，为页岩气开采场地地下水污染防控措施制定提供依据，页岩气开采污染评价工作需要依据水文地质条件等开展地下水脆弱性评价，具T/CQSES01-2024体要求如下：（1）在水文地质条件和包气带调查等资料分析的基础上，进行地下水脆弱性评价。（2）地下水脆弱性评价应以地下水系统抵御污染能力评价为主，根据地区特点和评价尺度建立相应指标体系，突出主要因素。（3）地下水脆弱性评价应重点考虑降雨与补给（空间、时间、补给量等）、含水层特征、地下水主径流特征、包气带（岩性、结构、厚度），兼顾地形、地表水与地下水关系等因素。评价结果分别为高、中、低三个等级。（4）地下水脆弱性评价推荐使用DRASTIC方法或PLEIK方法，不同研究区可根据自然地理特征以及水文地质特征对评价指标进行调整。具体方法可参照环办土壤函〔2023〕299号执行。（5）污染评价范围内存在集中式饮用水水源及其保护区、热水等地下水资源保护区等环境敏感区，地下水脆弱性判定至少为中等及以上。（6）在泉域保护范围以及岩溶强发育、存在较多落水洞和岩溶漏斗的区域内，地下水脆弱性为7.2.2防渗性能评价在建、在产和退役页岩气开采工程，对其场地内的主要涉污重点评价单元开展防渗性能评价，为地下水污染评价及污染控措施制定提供依据。具体要求如下：（1）重点评价一类单元井筒、管道、地面、池体等防渗工程，应参照环办土壤函〔2020〕72号选择合适的渗漏检测方法对装置区开展渗漏量检测，若渗漏量检测结果满足要求，则认为防渗工程达到防渗效果。若防渗工程未达到防渗效果，需对防渗工程进行补救或对防渗工程措施进行调整。（2）垂直防渗或无法开展渗漏检测的工程，同时满足以下条件时，则认为该防渗工程达到防渗效果：1）工程性能指标满足设计要求，可包括抗压强度、渗透（阻隔）性能、工程设施连续性等指标；2）地下水水质监测结果满足相应水质要求，即定期监测一个水文年之后，监测项目浓度值有明显连续下降趋势或稳定趋于上游对照值。（3）拟退役页岩气开采井应重点检测井筒的完整性和防渗性，不能满足防渗性能的，应在采取可行的地下水污染防控措施后，方可开展下一步退役工作。（4）因防渗措施失效