天然气勘探开采过程中的环境监测与治理研究

天然气勘探开采过程中的环境监测与治理研究

朱光新

中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司 重庆市渝中区 400042

摘要：本文研究了天然气勘探开采过程中的环境监测与治理问题。通过综合分析当前天然气勘探开采的环境影响，探讨了环境监测技术的应用与发展，提出了相应的环境治理对策。研究结果表明，有效的环境监测和科学的治理措施对于天然气勘探开采的可持续发展至关重要。

关键词：天然气勘探开采；环境监测；环境治理

引言：

随着全球能源需求的增长和能源结构的调整，天然气作为一种清洁能源得到了广泛应用和开发。然而，天然气勘探开采过程中产生的环境问题也日益引起人们的关注。因此，开展天然气勘探开采过程中的环境监测与治理研究具有重要的理论和实际意义。

一、天然气勘探开采对环境的影响

1.1 地表水污染

1.1.1 水源地保护

天然气勘探开采的活动可能会对水源地的保护造成影响。由于钻井过程中使用的化学物质可能泄漏或渗入地下水层，导致水源地的污染。因此，加强对水源地的保护措施是至关重要的。这包括建立有效的监测系统，及时发现和处理潜在的水源污染问题，采取合适的保护措施，确保水源的安全和可持续性。

1.1.2 水污染监测与评估

为了减少天然气勘探开采对地表水的污染，需要建立水污染监测与评估体系。通过监测和评估工作，可以及时发现和分析地表水的污染情况，评估污染的程度和范围。监测工作应包括对水质、水量和水流动态等方面的监测，以便及时采取相应的措施来防止和减少水污染。

1.2 地下水污染

1.2.1 地下水监测技术

为了及时发现和评估地下水污染情况，需要采用有效的地下水监测技术。地下水监测技术包括地下水取样和分析、水位监测、水质监测等。地下水取样和分析可以通过钻孔或井点采集地下水样品，并对样品进行化学分析，以确定水质状况和污染物的含量。水位监测可以通过监测井点的水位变化来了解地下水的动态变化情况。水质监测可以通过定期采集地下水样品，分析水质参数的变化，及时发现污染事件。

1.2.2 地下水污染控制措施

为了减少天然气勘探开采对地下水的污染，需要采取一系列的污染控制措施。第一，应加强对钻井过程中使用的化学物质的管理，确保其在使用和处理过程中不对地下水造成污染。第二，需要建立合理的废水处理系统，对产生的废水进行处理和处置，以减少污水的直接排放。此外，加强现场管理和监督，确保勘探和开采过程中的环境保护工作得到有效执行。

1.3 土壤污染

1.3.1 土壤监测方法

为了及时发现和评估土壤污染情况，需要采用有效的土壤监测方法。土壤监测方法包括土壤取样和分析、土壤质地和结构检测等。土壤取样和分析通过采集土壤样品，并对样品进行物理和化学分析，以确定土壤的污染程度和污染物的种类及含量。土壤质地和结构检测可以通过现场观察和实验室测试等方法，对土壤的物理性质进行评估，了解土壤的渗透性和保水性等特征，为土壤修复提供依据。

1.3.2 土壤修复技术

为了解决天然气勘探开采对土壤的污染问题，需要采取土壤修复技术进行处理。土壤修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等。物理方法主要包括土壤挖掘和替换、土壤通气和通水等，通过改变土壤的物理结构和环境条件，促进污染物的迁移和降解。化学方法主要是利用化学物质对污染物进行吸附、解毒或分解，以减少其对土壤的影响。生物方法则是通过利用微生物和植物等生物体的作用，降解和吸收土壤中的污染物。

二、天然气勘探开采中环境监测技术的应用与发展

2.1 传感器技术在环境监测中的应用

2.1.1 水质监测传感器

水质监测传感器是一种用于监测水体质量的传感器技术。在天然气勘探开采过程中，水质监测对于评估地下水、地表水和水源地的污染状况至关重要。水质监测传感器可以监测水体中的各种参数，如pH 值、氧含量、温度、浊度和特定污染物的浓度等。这些传感器可以实时提供数据，并与监测系统相连，以便及时发现和处理水质问题。

2.1.2 大气污染监测传感器

大气污染监测传感器是一种用于监测环境空气质量的传感器技术。天然气勘探开采过程中，大气污染是一个重要的环境问题。大气污染监测传感器可以监测空气中的各种污染物，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机化合物等。这些传感器可以实时测量环境空气质量，并将数据传输到监测系统，以便及时采取措施减少大气污染。

2.2 遥感技术在环境监测中的应用

2.2.1 遥感影像的获取与处理

遥感影像的获取与处理是遥感技术的核心环节。通过卫星、飞机或无人机等平台获取的遥感影像可以提供详细的地表信息。获取的遥感影像需要进行处理，包括影像校正、辐射校正和几何纠正等，以确保影像的准确性和可靠性。处理后的遥感影像可以用于提取地表特征、监测环境变化和评估资源利用等。

2.2.2 遥感技术在环境监测中的应用案例

遥感技术在环境监测中有许多应用案例。例如，在天然气勘探开采过程中，可以利用遥感技术来监测地表变化和生态环境的影响。通过比较不同时间点的遥感影像，可以定量评估地表的变化情况，如植被覆盖的减少、土地利用类型的改变等。此外，遥感技术还可以用于监测环境污染和评估环境风险。

三、天然气勘探开采环境治理对策

3.1 环境监管政策与法规

3.1.1 法律法规体系建设

在天然气勘探开采中，建立健全的法律法规体系至关重要。相关部门应制定和完善与天然气勘探开采相关的环境保护法律法规，明确环境保护的责任和要求。这些法律法规应包括天然气勘探开采过程中的环境影响评价、环境保护措施、环境监测要求等内容，以确保环境治理的合法性和可行性。

3.1.2 环境监管机构建设

为了有效实施环境监管政策与法规，需要建设健全的环境监管机构。这些机构应具备专业的技术和管理能力，负责制定环境监管标准、监测环境质量、执行环境保护措施等。同时，环境监管机构需要与其他相关部门进行协作，形成合力，共同推进天然气勘探开采环境治理工作。环境监管政策与法规的建设和环境监管机构的建设是天然气勘探开采环境治理的基础和保障。

3.2 环境保护技术与设施

3.2.1 排放治理技术与设备

天然气勘探开采过程中，排放物的控制和治理是环境保护的重要环节。排放治理技术与设备可用于减少或防止排放物对环境造成的不良影响。例如，采用先进的废气处理设备，如气体洗涤器和催化剂，可有效去除废气中的有害物质。此外，还可以采用密封装置和油基岩屑处理设施，减少或消除废弃物的排放。

3.2.2 废水处理与回收利用

天然气勘探开采过程中，废水的处理与回收利用也是重要的环境保护措施。废水处理技术与设施可以有效去除废水中的污染物，并将处理后的水进行回收利用。例如，利用生物处理技术、化学处理技术和物理处理技术等，可以将废水中的有害物质降至可回用标准，以减少对水资源的消耗和污染。

四、结论

天然气勘探开采过程中的环境监测与治理是确保可持续发展的重要环节。在面对地表水、地下水和土壤等问题时，应采用先进的监测技术和科学的治理对策。传感器技术和遥感技术等方法为环境监测提供了支持。同时，建立健全环境监管政策与法规体系、推动排放治理技术和实施废水处理与回收利用等措施也是必要的。

参考文献:

[1]苟建林.天然气勘探开发项目综合环境影响评价研究[D].西南石油大学,2013.

[2]梅平,刘华荣,陈武等.天然气水合物的勘探、开采及环境效应研究进展[J].化学与生物工程,2007,(10):1-4+31.

[3]王丹,何敏.页岩气勘探开发对水环境的影响及建议[J].环境科学导刊,2016,35(06):103-107.