我特意等新闻飘了一天,结果飘出了一个最意料之外的结果:地下水层被天然气(及轻质油)侵入,使采出的地下水含有天然气(和轻质油),因此可以点燃。
所以这不是自来水厂的操作问题,也不是城镇管网破损,或者施工误将燃气管道接上了自来水管的事情,而是一个特殊的地质事件与不合规操作引起的意外。
供水单位将地下水未作处理直供居民家中,这肯定是不安全的,必须进行追责——如果经过了处理,那么天然气会在露天处理时自然释放,轻质油也会被水处理人员及时发现。
通过居民描述“好像有一层油粘在手上”,结合石油和天然气地质实际,这一事件中很有可能发生的是天然气和轻质油(或凝析油)侵入地下水层的事件,居民可能已经从自来水中摄入了一部分轻质原油(或凝析油),当地政府应及时组织受影响居民进行必要的医学检查,并严肃追究将地下水直供的有关责任人。
下面将是无聊的科普时间,只想看结论的朋友可以到此为止。
油气水是三类密度各不相同的物质,它们在地下的理想储存状态是分层的。例如在典型的背斜储层里,水在下部,油在中部,气在上部。
浮力控制着这种分布模型,所以在油气生产中,往往会在开采后期遇见越来越多的地下水:因为顶部最好、最纯的气顶和油顶已经采没了,地下水涌了上来,与天然气或油混合在一起,成为一种油气水混合物。
所以,在很多老油田里,采上来的东西有八九成都是水。人们想要的油,只是浮在水里的油星子,必须经过油气水分离,才能富集原油、天然气,产生商业价值。
如果我们把油气生产遇见地下水上涌的过程反过来,就是本事件遇见的地质现象:地下水层里涌入了油气。
它的本质,是一种地下油气的(二次)运移现象,原本被水占据的位置,开始混入了油气。
油气要么来来源于邻近的既有油气层,被地下水流动给驱赶过去了:
这种现象往往发生在同一个油气水储层里,是地下流体的动态变化造成的二次运移。但是,这种情况不大可能出现在本事件中:人们不可能选择一个油气储层,利用其中的地下水。
那么就要考虑另一种情况:
原本有隔水层与深部油气封闭的地下水层,因为某种通道的建立,深部地层里的油气从通道渗流,进入地下水层,发生二次运移。
一部分油气从通道里流入了地下水层,并在地层里流动、聚集,恰好被采水井采上去了,进入管网,输入居民家中。
这种现象在地质学的角度,是完全可以成立的。
这种通道,最常见的就是断层。
有人怀疑水力压裂。这么说吧,水力压裂是全世界用了几十年的老技术了,只有水平井压裂是最近十多年出现的新技术。
水力压裂有可能从含油气层穿透隔水层,引起少量油气泄露,但压裂缝的延伸距离真的很难达到那么长,几十厘米就算很大了……
夸张一点,就像下图这样。
相信我,断层比压裂缝更靠谱。
所以,利用一定的石油和天然气地质学、油藏地质学的知识,我们可以建立这样一个事态模型:
1.盘锦是辽河油田所在地,地下深层富含油气资源,这是事件背景。
2.辽河从市区经过,涵养了丰富的地下水层,并且在不同深度建立了不同的隔水层和含水层。
3.人们早年钻取了一些水井,深度未知,但正常利用了多年。
4.随着辽河盆地地质运动的缓缓进行,一些微小断层在地下逐渐形成。很巧的是,其中一些断层,正好将某个深层油气层,与浅部的地下水层沟通了起来。
5.地下的一部分天然气和轻质油,在浮力作用下,通过断层缝隙上浮,进入了地下水层,并在合适的部位发生聚集。
6.原本的地下水井,摇身一变成为了一口油气井,开采出了油气水混合物。
7.而原本的地下水层,已经受到了油气污染。这是人力无法避免的地质事件,应该立即检查从该层开采的地下水品质,必要时关闭一批水井,甚至停止开采这一层地下水。
8.这一地质事件绝非近期突然发生,而肯定已经持续了一段地质时间,只不过最近恰好影响到了人们。
9.事实上,人们正在目睹一个新油气区块的诞生,这其实是很带感的一件事。
从一个油田的形成演化的角度,深层油气因为新生断裂带上浮到浅层是十分正常的地质现象,无需过度解读。事实上,在中国东部的诸多油气田里,断层恰恰是导致油气聚集、形成具有商业价值油气藏的主要地质构造。
发生在盘锦的这一事件,仅仅是辽河油田数千万年油气运移、聚集过程的一个剪影而已。只不过,它用一种激烈的方式出圈了,从石油地质业内司空见惯的现象,变成一个令公众感到困惑和恐惧的现象。
其实,只要了解了有关知识,这种恐惧是完全不必要的。
但这也提醒我们,在油气田地区对地下水质展开常态化检测是十分必要的,因为你永远不知道地下水什么时候会被深层油气充注、污染,只有定期检测,才能保证安全的公众用水。
除了上文提到的地质因素造成的油气侵入地下水,还有一种人工原因造成的油气泄露,即穿透这个含水地层的油气井隔水套管破损泄露了。
如图所示,油井的四周,使用水泥和钢管与地层隔离开来,一方面防止井壁变形垮塌,另一方面使油气与地下水隔绝开。
在实际油气生产过程里,多年之前钻井时构建的水泥和套管有可能突发破损或溶蚀,使井内部正在往地面采收的油气折扣到其他含水地层里。
over
参考文献:无,这些知识都在脑子里,不需要查参考文献。
官方通报来了,之前的猜测全部推翻。
根据官方通报可知,该地区的自来水厂因为需要扩建,因此临时将未经处理的深层地下水直接输送进住户家中。
深层地下水,顾名思义,埋得很深的地下水,埋得越深,其压力就越大,我们自来水的压力大约是4bar,地下水达到40bar很轻松,400bar都有可能。
在这么大的压力下,天然气可以与地下水体积1:1以上的比例互溶,也就是说,一立方米水里,可以溶解一立方米以上的天然气。
由于跳过了自来水厂的处理,含天然气的水在进入用户家之前一直在管道里,压力降低后分离出气体,在用户家的表现就是喷出气液混合物。
这种溶解了天然气的水是绝对不符合饮用水标准的,首先化学需氧量(COD)指标就不可能合格... 同时也说明自来水厂输送这种地下水给用户时没有经过检测,直接就送了...
实际上地下水采集上来后,自来水必须要处理,检测合格后才能送入居民家中,天然气里可不是只有甲烷这种无毒物质,还有很多轻质烃杂质,硫化物等,不加处理直接往居民家里送,这操作之胆大妄为,一般人真想不到...
难得周一有几分钟摸鱼时间,本来想继续写米家新空调点评的,但是自来水可燃这件事给我感觉更重要一点,而且跟微醺的本专业有那么一点关系,根据已有的一点有限信息,简单分析一下,做点不负责的猜测。
我们都知道自来水是不可燃的,被点燃了肯定是混了可燃的东西。从网上的视频来看,可被点燃的自来水呈喷射状喷出,是明显的气液混合物喷出的样式。有两类物质可以造成这种情况,一是混入的就是气体,例如天然气,二是容易液化的气体,例如液化气,在水管里它因为有压力,且环境温度较低,它呈液态,打开水龙头后,水压降低,它开始汽化沸腾,水龙头喷射出气液混合物。
从视频中描述的滑腻手感来看,液化气的可能性高一丢丢,因为天然气与水更难溶,其中能溶于水,使水变得滑腻的物质也更少,液化石油气本身杂质更多,降压汽化时汽化不完全,不易汽化的油类杂质都会使水变得滑腻。
2. 可燃物是从哪里混进自来水的?
如果混入的是天然气,那么应该是故障社区非常近的区域内混入的,因为寻常水泵通常不能在气液混合状态下工作,一旦混入气体,水泵会发出异常噪音,工作也会非常不稳定,最近的泵站肯定会发现问题,而且大量的天然气混入水泵,水泵应该坚持不了多久就会坏,附近泵站要是天天换水泵,自来水公司自己都会来查出了什么问题。
如果混入的是液化气,它在水管里是以液体形式存在的,只有到了水龙头开水,接近龙头出口时才沸腾转变为气体,它会增加水泵发生气蚀的可能性,但也可能短期内不会对加压泵站造成明显影响,可以在自来水厂出厂后任意一个节点进入管道,但如果是离故障社区较远的总管被污染,那么被影响的区域就远不止一个小社区了。
因此,混合点应该就在故障社区附近。
3. 可燃物怎么混进自来水?
自来水是有压力的,而且通常达到4bar左右。
进入业主家里的天然气压力通常只有2000pa,约0.02bar,远远低于水管压力,因此小区内天然气管道混入自来水的可能性很小,因为自来水压力远远高于天然气压力,天然气不会进自来水管,而是自来水会直接倒灌进天然气管,可能会被止逆阀隔断,也可能直击天然气减压阀,一定会造成附近分配天然气的装置故障,一定会造成停气,别人家的燃气热水器也可能会漏水,出问题的应该是燃气,而不是水管。
市政中压输送管道大约2-4bar,与水管压力接近,可能性高一丢丢,但形成条件也很苛刻,首先,水管要破裂,然后附近有市政管,也得破裂,而且他们要被装在一个非常密封的环境里,否则两股管道破口位置的喷出物,不会挤进有压力的管道里,而是向周围环境释放。
市政高压气管压力可达4-8bar,可能性再高一丢丢,但这得满足它这个小社区附近就有这么一根总管,还得和水管共处同一密闭空间,还得大量漏气,周遭环境完全被漏出的高压燃气填充,此时漏出的燃气才会强行压入水管里,如果是这样,这个社区现在就在一个不定时炸弹上面... 自来水燃不燃都是小问题了,很可能地下燃气已经在爆炸边缘了...
所以说,天然气管网漏气窜进水管的可能性比较低,天然气要混入自来水更大的可能性是某一次施工过程中,工人直接将天然气中压或高压管与小区的水管接通了。
接下来,我们来看看液化气。
液化气处于地面,漏气会造成爆炸而不是串进自来水,所以只能是接错管。
液化气气瓶压力8-16bar,远高于水管压力,也就是说,如果有小区里有一户人家,错误地将液化气气瓶接入了自家水管里,阀门一开,气瓶里的气体一定会进入自来水水管,而小区各家各户的水管其实都是连通的,小区附近整个自来水管网都会被液化气污染...
综上所述
可燃物可能是天然气或液化气,混合点在小区附近,但天然气压力不够,发生泄露大概率是自来水污染天然气管,可能性较低,而液化气压力高,很容易压进水管,且在水管里也呈液态,附近水泵不容易发现异常,再加上混合点就在小区附近,考虑家庭中接错管道的错误发生概率较高,可燃自来水应该不是什么神秘大事件,更可能是有人家里的液化气瓶接错了...
辽宁盘锦。。。这地儿我知道,辽河油田嘛,马路两边都是抽油机(俗称“磕头机”)一直在工作——连学校门口也是。估计就是某个地方油管和水管都裂了,然后原油中的低分子量的可燃性烷烃或者烯烃进入到自来水里面了。
人的睡眠偏好被称为“睡眠类型”或“时型”(chronotype),具体分为早睡早起的“清晨型’(morningness),晚睡晚起的“夜晚型”(eveningness)和不早不晚的中间型,中间型占的比例可能最多,而睡眠类型一般相信是先天性加上后天环境的影响。 一般以11点睡眠为中间型的分界,题主想比较的10pm – 6am的睡眠模式属于早晨型,而2am – 10am睡眠模式属于夜晚型。
我们大脑中的下丘脑维持着人体的总生物钟,称为视交叉上核(SCN)。而人体大部分细胞器官都维持各自的子生物钟(peripheral clock)。 SCN从瞳孔接收光信息,维持大概24小时的昼夜节律,SCN通过神经系统(自主神经,autonomic nerve),荷尔蒙系统(下丘脑-垂体,hypothalamo-pituitary)等的信号(例如乙酰胆碱、褪黑素、皮质醇等)跟其他细胞器官的子生物钟沟通和同步。总生物钟SCN主要通过光线作出反应,细胞器官的子生物钟主要通过饮食和身体运动调整。 饮食包括食物质量、食物的卡路里和进食时间等都在影响子生物钟,这些饮食和运动因素称为“授时因子”(zeitgebers)。授时因子会推迟或加快大脑总生物钟的时间,生物钟的时差称为“相位偏差”(phase-shift)。所以总生物钟接收光信号后,会影响身体细胞器官的功能,而细胞器官则对进食和运动作出反应,影响大脑的总生物钟。 所以我们晚间的光线,进食时间和运动时间等,都是影响我们生物钟的“睡眠类型”的环境因素。
习惯了晚睡晚起的人都会觉得自己是夜猫子,一定是夜晚型的,相反习惯了早睡早起的一般都觉得自己是早晨型的,但其实有更科学的方法分析诊断究竟个人属于哪一个睡眠类型的:问卷方法或DLMO测试方法。问卷方法顾名思义是通过回答问卷得出量表分数,两个公认比较准确的问卷量表是“慕尼黑时型问卷.” (MCTQ) 和清晨型-夜晚型量表(MEQ),两者都有一定的准确度,但公认最准确达到是“褪黑素昼夜节律时间”(DLMO),原理是人的内源褪黑素在准备入睡前会增加分泌,DLMO是通过晚上到早上收集尿液或唾液化验评估褪黑素在不同时点分泌的状况以作出最准确的判断。有研究比对了MCTQ和MEQ跟DLMO的差异,[1]发现偏差还挺大,所以就算较为科学认可的问卷都不能准确反映人体真正的睡眠类型,我们自己猜可能就更大偏差了,也许我们不应该过早给自己下定论,自己一定就是夜晚型一定需要晚睡。光线压抑褪黑素的分泌,推迟正常睡眠时间,造成人为的“晚间型”睡眠模式,对健康造成隐患。[2]
大量研究比较过夜晚型和早晨型人群的代谢性指标发现夜晚型的人出现各种代谢性疾病更多,2015年的对照组研究,[3] 韩国的研究人员把1620名年龄在47-59岁的人群样本归类为早晨型(29.6%),夜晚型(5.9%)和不早睡也不晚睡的中间型(64.5%)。研究发现只有夜晚型的人群跟更高的代谢性疾病有关,特别是男性,夜晚型的男性患上糖尿病的风险是298%,肌肉缺乏症的风险是389%,而女性出现代谢综合征的风险也高达222%。
研究也发现夜晚型人群更容易出现胰岛素抵抗。2013年日本的一项对照组研究,[4]比对了早晨型和夜晚型的糖尿病受试者,发现夜晚型的受试者,反映中期血糖水平的HbA1c和LDL水平更高,更难控制血糖水平。
夜晚型也跟精神健康有关联性,2019年美国约翰霍普金斯大学等多家大学学者发表的研究,[5] 分析了362家学校的2.9万高中生,发现夜晚型学生出现情绪问题,行为问题的风险更高,而精神健康分数也越低,尽管考虑了睡眠时长的因素,睡眠时间越晚,出现精神健康问题的风险就还是越高。
2019年的文献回顾,[6] 也发现夜晚型的成年人跟抑郁症,药物滥用,睡眠障碍和精神障碍有关联性。
哥伦比亚大学的横断研究,[7] 也发现夜晚型的女性跟心血管疾病有关联性,夜晚型女性的心血管风险增加241%。
那为什么夜晚型的人更容易出现各种代谢性疾病和精神健康问题? 因为晚睡很多时跟不健康的饮食和“错误”的进食时间有关。 [8] 研究发现夜晚型的人晚上摄入更多的卡路里,而晚上摄入卡路里增加肥胖风险。
哈佛大学和爱荷华大学的学者在2019年发表的对照组研究,[9] 跟踪了872名受试者一年时间,得出早晨型和夜晚型受试者的饮食跟健康关系的有趣的数据。研究发现夜晚型人群在晚间摄入最多卡路里比例的,相对同是晚间型的人但晚间摄入卡路里最少比例的,肥胖风险增加5倍!夜晚型人群晚间吃碳水化合物和蛋白质多的,肥胖风险分别增加4.5倍和3.7倍,但早晨型的人没有同样的风险。
题主也问到晚上10点睡到清晨4点是否健康,其实成人的最佳睡眠时长是7到9小时,已经有大量的流行病学研究发现过短和过长的睡眠时间跟疾病和死亡率有J型或U型关系。例如青岛大学发表的荟萃分析,[10] 包括了35个研究一共150万人的样本,当中有14万个死亡案例,发现睡眠时间时长在7小时,全因死亡率最低,过短和过长的睡眠可能跟健康问题有关,最佳全因死亡全因死亡率,建议大家7小时睡眠可能可以降低死亡风险。所以一天6小时睡眠并不是最理想的。
综合上述近年的研究,人的睡眠类型有早晨型的早睡早起型,夜晚型的晚睡晚起型,和正常作息的中间型,睡眠类型受先天因素和环境因素影响,晚间光线会推迟我们的生物钟,造成人为的夜晚型睡眠类型,而夜晚型睡眠模式增加糖尿病,心血管病和精神健康风险。这些风险起码部分跟饮食模式有关,如果晚睡晚起的人可以减少晚间摄入的卡路里,实行更健康的饮食模式,研究发现可以大幅降低肥胖和代谢性风险。
参考
[1] Kantermann, T., Sung, H., & Burgess, H. J. (2015). Comparing the Morningness-Eveningness Questionnaire and Munich ChronoType Questionnaire to the Dim Light Melatonin Onset. Journal of biological rhythms, 30(5), 449–453. https://doi.org/10.1177/0748730415597520
[2] Ashbrook, L. H., Krystal, A. D., Fu, Y. H., & Ptáček, L. J. (2020). Genetics of the human circadian clock and sleep homeostat. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology, 45(1), 45–54. https://doi.org/10.1038/s41386-019-0476-7
[3] Yu, Ji & Yun, Chang-Ho & Ahn, Jae & Suh, Aly & Cho, Hyun & Lee, Seung & Yoo, Hye Jin & Seo, Ji A & Kim, Sin Gon & Choi, Kyung Mook & Baik, Sei Hyun & Choi, Dong & Shin, Chol & Kim, Na-Hyung. (2015). Evening Chronotype Is Associated With Metabolic Disorders and Body Composition in Middle-Aged Adults. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 100. jc20143754. 10.1210/jc.2014-3754.
[4] Iwasaki, M., Hirose, T., Mita, T., Sato, F., Ito, C., Yamamoto, R., Someya, Y., Yoshihara, T., Tamura, Y., Kanazawa, A., Kawamori, R., Fujitani, Y., & Watada, H. (2013). Morningness-eveningness questionnaire score correlates with glycated hemoglobin in middle-aged male workers with type 2 diabetes mellitus. Journal of diabetes investigation, 4(4), 376–381. https://doi.org/10.1111/jdi.12047
[5] Gariépy, G., Riehm, K. E., Whitehead, R. D., Doré, I., & Elgar, F. J. (2019). Teenage night owls or early birds? Chronotype and the mental health of adolescents. Journal of sleep research, 28(3), e12723. https://doi.org/10.1111/jsr.12723
[6] Kivelä, L., Papadopoulos, M. R., & Antypa, N. (2018). Chronotype and Psychiatric Disorders. Current sleep medicine reports, 4(2), 94–103. https://doi.org/10.1007/s40675-018-0113-8
[7] Makarem, N., Paul, J., Giardina, E. V., Liao, M., & Aggarwal, B. (2020). Evening chronotype is associated with poor cardiovascular health and adverse health behaviors in a diverse population of women. Chronobiology international, 37(5), 673–685. https://doi.org/10.1080/07420528.2020.1732403
[8] Mazri, F. H., Manaf, Z. A., Shahar, S., & Mat Ludin, A. F. (2019). The Association between Chronotype and Dietary Pattern among Adults: A Scoping Review. International journal of environmental research and public health, 17(1), 68. https://doi.org/10.3390/ijerph17010068
[9] Xiao, Q., Garaulet, M., & Scheer, F. (2019). Meal timing and obesity: interactions with macronutrient intake and chronotype. International journal of obesity (2005), 43(9), 1701–1711. https://doi.org/10.1038/s41366-018-0284-x
[10] Shen, Xiaoli & Wu, Yili & Zhang, Dongfeng. (2016). Nighttime sleep duration, 24-hour sleep duration and risk of all-cause mortality among adults: A meta-analysis of prospective cohort studies. Scientific Reports. 6. 21480. 10.1038/srep21480.