WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«УДК 577.4 Н.С. Заурбеков канд. физ.-мат. наук, доц., КазЭУ Г. Ажиева, КазГАСА Л.О. Сатаев МКТУ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ВИДОВ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И НАРУШЕНИЙ ПРИ ...»

УДК 577.4

Н.С. Заурбеков канд. физ.-мат. наук, доц., КазЭУ

Г. Ажиева, КазГАСА

Л.О. Сатаев МКТУ

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ВИДОВ АНТРОПОГЕННЫХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ И НАРУШЕНИЙ ПРИ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Мнай жне газ кем орындарын тжірибелік-ндірістік пайдалану оршаан ортаа

атты сер emeдi. Жмыста скважиналарды брылауды экологиялы жйеге тигізетін негізгі антропогендік серлері талданан.

At trial operation of deposits there is a huge influence on an environment. In work analyzed the basic kinds of anthropogenous influences and infringement of ecological system at drilling and test of chinks.

Хозяйственная деятельность оказывает многоплановое влияние на природные экосистемы.

При этом могут происходить техногенные механические нарушения почвенно-растительного покрова, и даже полная его гибель, загрязнение нефтегазовым флюидом, буровыми растворами, бентонитовыми глинами, химреагентами, буровыми шламами, выброшенными на поверхность, загрязнение радиоактивными и тяжелыми металлами, а также бытовыми и производственными отходами. Кроме того, может происходить вторичное засоление почв и грунтов за счет минерализованных пластовых вод и буровых растворов. Очень серьезным фактором нарушения почвенного покрова является дорожная дигрессия и дефляционные процессы.

При бурении скважин, особенно на начальных этапах проведения работ, преобладают техногенные механические нарушения почвенно-растительного покрова.


Они возникают при бурении и обустройстве буровых скважин, оборудовании стоянок полевых лагерей, при транспортировке бурового оборудования, при прокладке подъездных дорог и бессистемном движении автотракторной техники. Лицензируемые участки на определенное время изымаются из хозяйственного оборота. На части их земель, в местах непосредственного проведения работ, почвенно-растительный покров уничтожается полностью. Такие нарушения хотя и носят локальный характер, но всегда сопровождаются менее сильными, но более значимыми по площади нарушениями почв и растительности на прилегающих территориях.

Практика показывает, что вокруг буровой скважины в радиусе 500 м уничтожается до 70растительности, при этом радиусе до 100 м, в результате загрязнения глинистыми растворами и механических нарушений, наблюдается практически полное уничтожение растительности. При сооружении дорог на каждые 100 км путей нарушается около 200 га земель [1].

Бурение скважин нарушает естественную целостность почвенно-грунтовой толщи и сопровождается выбросами на поверхность, как правило, засоленных подстилающих пород в составе буровых шламов и минерализованных пластовых вод, а иногда и нефтегазовых флюидов.

Выброшенные на поверхность шламы изменяют микрорельеф территории и являются источниками вторичного засоления почв вокруг скважин.

Подземныеводы могут иметь различный состав. Они являются полиингредиентным полютантом, обладающим высокой геохимической активностью и токсичностью. В их составе присутствуют нефтяные углеводороды, разнообразные соли и механические примеси, которые, поглощаясь почвой и, поступая в грунтовые воды, резко изменяют их химические и физико-химические свойства - солевой состав, щелочность, реакцию почвенных суспензий, почвенно-поглощающий комплекс, нарушают водно-воздушный режим и углеродно-азотный баланс, изменяют почвенную структуру. В составе пластовых вод содержатся многие тяжелые металлы и радионуклиды. Количество и качественный состав химических элементов в пластовых годах неодинаково и находятся в зависимости от генезиса и литолого-геохимических с особенностей слагающих пород. Однако повсеместно отмечается достаточно высокое содержание брома, бария, бора, йода, количество которых возрастает по мере увеличения минерализации вод. Следует также обратить внимание на высокую коррозионную агрессивность пластовых вод. Несмотря на то, что в районе месторождения пористые песчаники развиты локально и замещены непроницаемыми породами, а в законтурных скважинах приток пластовой воды не получен, указанный фактор негативного воздействия пластовых вод на почвы нельзя не учитывать.

В процессе бурения и испытания скважин используются буровые и промывочные растворы, утяжелители, реагенты для воздействия на пласт, гипсовые и известковые цементы и эмульсии (бентонитовые глины, бишофит, кальцинированная и каустическая сода, хромсодержащие соединения, минеральные соли, масла и пр.). У буровых установок могут происходить потери и разливы этих компонентов и, как следствие, комплексное загрязнение почвенно-растительного покрова. В местах разлива пластовых вод и буровых растворов глинистые частицы осаждаются на поверхности почв и образовывают слои различной мощности. При этом поровое пространство почв, особенно в верхней части профиля, будет инкальматироваться глинистыми частицами, что ухудшает водно-физические свойства почв и приводит к их отакыриванию. Но основное негативное влияние минерализованных вод это преобразование почв под активным влиянием техногенного гало-генеза. Высокие концентрации воднорастворимых солей (преимущественно хлоридов) в пластовых водах делают эту проблему особо актуальной для пустынных районов, где почвы и без того имеют высокую степень засоления и осолонцевания.

Вторичное техногенное засоление вызывает глубокие изменения физико-химических свойств почв. Изменяются емкость обмена и состав поглощенных катионов. Преимущественный хлоридно-натриевый состав вод определяет возможность внедрения в почвенный поглощающий комплекс катиона натрия и широкое развитие техногенного осолонцевания почв. Изменяется состав почвенных растворов и сдвигается реакция водных и солевых суспензий почв.

Трансформируется строение почвенного профиля за счет перераспределения исходных запасов органического вещества по генетическим горизонтам при образовании высоко подвижных гуматов и фульватов натрия.

Таким образом, в результате техногенного галогенеза происходит глубокая трансформация морфолого-генетического профиля почвы. Формируются своеобразные техногенные почвы с измененными морфологическими, химическими и физико-химическими свойствами по отношению к исходной почве. Такие почвы отличаются высоким засолением всего профиля, низким содержанием гумуса и элементов минерального питания растений, содержат токсичные химические элементы.

Восстановление продуктивности почв, засоленных пластовыми водами, потребует проведения сложных мелиорации, связанных с дренажом и отводом минерализованных вод, промывкой, расселением и рассолонцеванием почв, внесением химмелиорантов, органических и минеральных удобрений.

Для снижения негативных последствий от разливов пластовых вод и буровых растворов необходимо организовать сбор, удаление и хранение их в шламонакопителе, сооружение которого должно осуществляться в соответствии с требованиями, предъявляемыми к захоронению токсичных отходов и обязательно сопровождаться созданием ложа из водонепроницаемых экранов. Строительство шламонакопителя будет сопровождаться сильными, местами необратимыми, механическими нарушениями природных экосистем, что отмечалось уже выше. После захоронения буровых шламов необходимо обязательное проведение полного комплекса рекультивационных и фитомелиоративных работ.

При бурении газовых скважин в природные ландшафты могут попадать нефтяные углеводороды в виде смеси нефти, газа и подземных вод. Такое загрязнение сопровождаются насыщением профиля почвы нефтью с последующим образованием битумных кор. Нефть состоит из большого количества углеводородов и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ, которые, поступая в почву, ведут к трансформации и гудронизации генетического профиля.

Загрязняющими токсичными веществами нефти являются оксид углерода, диоксид серы, сероводород, оксиды азота и углеводорода, фенол, аммиак и различные минеральные соли. Они оказывают ингибирующее влияние на рост и развитие растений. Кроме того, в сырой нефти присутствуют канцерогенные полициклические углеводороды (нафталаны, аценафтены, флюорены, фенантрены, пирены, хризены и бензапирен).

При загрязнении почв нефтегазовым флюидом наибольшее воздействие испытывает поверхностный гумусовый горизонт, действующий как комплексный геохимический фильтр (барьер), удерживающий большую часть ингредиентов. В нем практически полностью задерживаются битумные и парафинные компоненты нефти. Наиболее глубоко проникают в почву легкие фракции нефти и сильно минерализованные подземные воды.





Токсичность нефтепродуктов находится в прямой зависимости от ее состава (содержания парафинов, битумов, легких фракций, сернистых соединений), способности к испарению и микробиологическому разложению. Считается, что угнетение растений начинается, когда количество мазута в почве превышает один килограмм на квадратный метр. По влиянию загрязнения нефтью на почвенные микроорганизмы установлено, что при слабой степени загрязнения, когда концентрация нефтяных углеводородов не превышает 0,7 мл на 1 кг почвы, количественный состав почвенных микроорганизмов изменяется слабо. При умеренной - до 50 мл/кг, отмечаются заметные количественные и качественные изменения состава почвенных микроорганизмов. При сильной и очень сильной - 300 мл/кг, происходит резкое изменение и полное подавление развития почвенных микроорганизмов и ингибирование микробиологических процессов.

В составе нефтепродуктов наибольшей токсичностью обладают легкие фракции, а среди них в первую очередь следует отметить канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (группа ПАУ), способствующие образованию в живых организмах злокачественных опухолей. Негативное воздействие большей части легких фракций хотя и сильное, но кратковременное, так как они в условиях жаркого климата быстро испаряются. Парафины и битумы менее токсичны, но попадание их в почву существенно изменяет водно-воздушный режим, приводит к уплотнению и цементации (гудронизации) почв.

Пределы загрязнения почв сырой нефтью в Республике Казахстан не определены нормирующими документами. Для оценки загрязнения почв нефтью были использованы «Методические указания по выявлению деградированных и загрязненных земель», утвержденные Роскомземом, Минприроды России, Минсельхозпродом России и согласованные с РАСХНМ в 1995 г. В них выделяется пять уровней загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами. Показатели уровней загрязнения, заимствованные из методических указаний, приведены в таблице 1.

Таблица 1 Показатели уровней загрязнения земель нефтью и нефтепродуктами

–  –  –

Загрязнение территории буровыми шламами, химреагентами, нефтегазовым флюидом сопровождается загрязнением грунтов тяжелыми металлами. При определении степени загрязнения грунтов тяжелыми металлами в качестве критериев оценки использовались предельно-допустимые и ориентировочные концентрации их в почве, а также результаты анализов содержания этих ингредиентов в незагрязненных «чистых» грунтах.

Наиболее широкими по площади и сильными по степени воздействия при проведении буровых и строительных работ являются нарушения, связанные с работой автотранспортной техники. В процессе проведения работ к объектам накатывается система необорудованных грунтовых дорог, иногда состоящая из нескольких параллельных следов. Нарушениями охватывается полоса шириной до нескольких десятков метров. Изменениями при данном типе воздействий затрагиваются все компоненты экосистем - литогенная основа, почвы, растительность. Характер нарушений зависит от степени нагрузки и устойчивости экосистем.

Оценка таких нарушений может производиться с позиций оценки транспортного типа воздействий, как по площади производимых нарушений, так и по степени воздействия. При этом учитывается состояние почвенных горизонтов, их мощность, уплотнение, структура, глубина вреза колеи, проявление процессов дефляции и водной эрозии. При более детальной оценке могут быть привлечены материалы лабораторных анализов определения физико-химических свойств почв. В этом случае показателями деградации почв могут служить данные об уменьшении запасов гумуса, изменении реакции почвенного раствора, увеличении содержания легкорастворимых солей и карбонатов, а также данные об ухудшении водно-физических свойств.

В научно-методических рекомендациях по мониторингу земель [2, 3, 4] предлагается оценивать степень разрушения почвенного покрова по глубине нарушений следующим образом:

слабая степень - глубина разрушения до 5 см, средняя степень - глубина разрушения 6-10 см, сильная степень - глубина разрушения 11-15 см, очень сильная степень - глубина разрушения более 15 см Дорожная дигрессия проявляются, прежде всего, в деформации почвенного профиля.

Удельное сопротивление почв деформациям, то есть устойчивость почв к механическим воздействиям, находится в прямой зависимости от их генетических свойств. При этом, очень важное значение имеют показатели механического состава, влажности, содержание водопрочных агрегатов и тонкодисперсного материала. Часто на роль ведущего фактора, определяющего устойчивость почв к механическим антропогенным воздействиям, выходит водный режим, выражающийся в характере их увлажнения. Пески и песчаные почвы являются одними из наиболее неустойчивых к механическим воздействиям природных образований.

Механические нарушения на песках резко активизируют дефляционные процессы.

Интенсивность дефляции будет зависеть от погодных условий и свойств почв. При этом определяющими являются состояние увлажнения почв и их механический состав.

Степень устойчивости почв к ветровой эрозии часто определяется по содержанию частиц физической глины.

Степень устойчивости Содержание физической глины сильная 20 % средняя 10-20 % слабая до 10%.

В почвах объекта исследований содержание физической глины 10%, что характерно для почв со слабой степенью устойчивости к ветровой эрозии. Негативные последствия от дефляции могут быть снижены путем прокладки к объектам сети оборудованных дорог, уменьшения площадей одновременно вскрытого грунта, смачивания грунтов водой во время проведения работ.

На нарушенных участках необходимо проведение планировочных, рекультивационных и фитомелиоративных работ.

На месте полевых лагерей природные экосистемы испытывают сильное комплексное воздействие, в результате которого происходит их деградация. В местах полевых лагерей антропогенные нагрузки очень высокие, что может вызвать сильные нарушения, часто носящие необратимый характер. Такие нарушения, как правило, будут локальными, но они всегда сопровождаются менее сильными нарушениями и загрязнением территорий, прилегающих к лагерю. В лагерях и на прилегающих непосредственно к ним участках, где происходит активное передвижение людей и техники происходит разрушение и распыление поверхностных почвенных горизонтов. На территории лагеря роются ямы для бытовых отходов и туалетов. Изменения почв в этих местах носят необратимый характер, так как полностью нарушается стратиграфия почвенных горизонтов, на дневной поверхности оказывается почвообразующая порода. Территория вокруг лагеря загрязняется бытовым и производственным мусором, а в местах стоянок автотракторной техники и энергетических установок - горючесмазочными материалами. Кроме того, у полевых лагерей значительного усиливается дорожная дигрессия.

Таким образом, в период освоения месторождения вблизи любого строящегося объекта все компоненты природных экосистем испытывают очень сильные внешние нагрузки, нередко приводящие к не восстановимым изменениям. Характер нарушений почвенного покрова у каждого конкретного объекта будет зависеть как от типа и интенсивности нагрузок, так и от устойчивости почв к тому или иному виду воздействия.

Для улучшения экологического состояния грунтов и общей экологической обстановки на месторождении необходимо ликвидировать уже имеющиеся негативные последствия ранней производственной деятельности на территории, в частности: провести сбор металлолома и производственного мусора у скважин и вывезти его с территории месторождения; организовать очистку буровых шламовых отходов, остатков бентонитовых глин и химреагентов и провести их захоронение; провести планировку, закрепление и рекультивацию нарушенных участков песков с посевом пескоукрепительных культур.

Для снижения негативных воздействий на почвенно-растительный покров при проведении буровых и строительных работ по обустройству месторождения и ОПЭ проектом предусмотрено:

- сооружение сети профилированных подъездных дорог к местам проведения работ, по возможности обустроив их щебнем или твердым покрытием;

- организация безамбарного способа хранения отходов производства: сбор и хранение использованных реагентов, шлама и буровых растворов.

- организация мест сбора бытового и производственного мусора, строгое соблюдение экологически безопасной технологии проведения буровых работ, закрепление песков твердым или полимерным, в крайнем случае, битоминозным покрытием с целью минимизации дефляционных процессов;

- строго регламентировать проведение работ, вязанных с загрязнением почвеннорастительного покрова при эксплуатационном и ремонтном режиме.

По окончанию работ каждая производственная площадка будет очищена от отходов, спланирована, на нарушенных участках проведены мероприятия по рекультивации. Сроки и этапность рекультивации намечается в соответствии с предполагаемым уровнем загрязнения и состоянием биоценоза.

Рекультивация нарушенных земель проводится, как правило, в два этапа:

техническая и биологическая.

При умеренном загрязнении проводится только техническая рекультивация. Обычно это мероприятие заключается в снятии плодородного и потенциально плодородного слоя почвы и возвращению на рекультивируемые участки после завершения буровых работ и демонтажа установки. Поскольку почвенный покров в естественном состоянии представляет малопродуктивные пастбищные угодья, целесообразно ограничиться перечнем работ, указанным в таблице 2. На строительных площадках техническая рекультивация должна заключаться в очистке и выравнивании нарушенных территорий. Биологический этап рекультивации проводится по завершении технической рекультивации и включает агротехнические и фитомелиоративные мероприятия, направленные на восстановление почвенно-растительного покрова до уровня нормального функционирования (таблица 3).

Таблица 2 Виды работ по технической рекультивации земель № Наименование и характеристика работ № Наименование и характеристика работ

1. Разбивка цементно-глинистой изоляции 2. Разбивка бетонного пола и пола химреагентов технологических площадок с захоронением на полигоне Вывоз бетонных фундаментов на 0,5 км, на 4. Разработка насыпи у блока ГСМ с перемещением 3.

другие буровые для повторного использования грунта на 20 м.

Разработка обваловки блока ГСМ с 5.

перемещением грунта на 10 м

–  –  –

При посеве многолетних и однолетних видов растений на рекультивированных землях, используя ассортимент видов местной флоры с учетом их эколого-биоморфологических особенностей. Механическая защита всходов растений-пескоукрепителей от выдувания, подсыхания и подсекания активизирует процесс закрепления песков.

Лучшим сроком посева и подсева является осень-период дождей, а в сухую осень подзимний посев. Семена предварительно рекомендуется смачивать и перемешивать с песком и глиной.

Необходимо внедрить систему экологического мониторинга. Сеть мониторинга должна быть запроектирована с учетом разнообразия типов растительности. Должны проводиться ежегодные наблюдения за динамикой сообществ и экологических параметров их местообитания.

Итак, определены и анализированы основные виды антропогенных воздействий и нарушений при опытно-промышленной эксплуатации месторождения. Определены мероприятий для улучшения экологического состояния грунтов и общей экологической обстановки на месторождении.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Учет и оценка природных ресурсов и экологического состояния территорий различного функционального использования. ИМГРЭ, М., 1996.

2. РД 39-133-94. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше. Алматы, 1994 год.

3. Пособие по оценке опасности, связанной с возможными авариями при производстве, хранении, использовании и транспортировке больших количеств пожароопасных, взрывоопасных и токсичных веществ. М., 1992.

4. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка.

Утверждено Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 27 декабря 1994 года № 13.

Статья рекомендована д-ром техн. наук, проф. Абдылбаевым Э.К.

06.11.2007 г.



Похожие работы:

«ОТЗЫВ официального оппонента на диссертационную работу Андрийчук Тамары Вячеславовны "Мінливість та статева структура двох видів калюжниць Viviparus viviparus (Linnaeus, 1758) і Viviparus contectus (Millet, 1813) (Gastropoda, Viviparidae) у межах України: порівняльний а...»

«К особенностям коллекций лиановых растений. 351 Вестник СамГУ – Естественнонаучная серия. 2007. №8(58). УДК 58.006 / 581.526.43 К ОСОБЕННОСТЯМ КОЛЛЕКЦИЙ ЛИАНОВЫХ РАСТЕНИЙ В БОТАНИЧЕСКИХ САДАХ1 © 2007 Т.М. Жавкина В статье...»

«ШАЙХУТДИНОВА Галия Адхатовна ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ЗАВОЛЖСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ Специальность 03.00.16 — Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань Работа выпол...»

«ВЕСТНИК Естественные и сельскохозяйственные науки 2014/2 Намзалов Бимба Батомункуевич – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой ботаники Бурятского государственного университета, г. Улан-Удэ, Email: namzalov@bsu.ru Nikolai Dubrovskii – Doctor of Biology, Professor,...»

«СОВРЕМЕННАЯ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ: ОТ МОЛЕКУЛ К СОЗНАНИЮ НЕЙРОБИОЛОГИЯ ВНИМАНИЯ И ВОСПРИЯТИЯ профессор В.В. Шульговский кафедра высшей нервной деятельности биологический ф-т МГУ www.neurobiology.ru info@neurobiology.ru Как работает внимание человека Внимание человека оче...»

«Фазылова Флорида Салимовна ЧЕЛОВЕК И ПРИРОДА: НРАВСТВЕННОСТЬ И ЭКОЛОГИЯ Статья посвящена актуальной проблеме башкирского литературоведения взаимоотношениям человека и природы, отражению...»

«Пищенко Татьяна Николаевна, учитель биологии и экологии Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Белоярская средняя общеобразовательная школа №3", Сургутский район Контрольные работы по курсу биологии, 8 класс Контрольная работа № 1 по теме "Организм человека....»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 4 (24). С. 77–97 УДК [597.6+598.1](571.1) Л.А. Эпова1, В.Н. Куранова2, С.Г. Бабина1 Государственный природный заповедник "Кузнецкий Алатау" (г. Междуреченск) Томский государственный университет (г. Томск) ВИДОВОЕ РАЗНО...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.