Проблема загрязнения окружающей среды и рекультивации нефтезагрязненных земель на объектах нефтегазового комплекса

Цель – рассмотрение значения загрязнения окружающей среды и рекультивации нефтезагрязненных земель на объектах нефтегазового комплекса.

Задачи – провести экологическую оценку загрязнения окружающей среды и рекультивации нефтезагрязненных земель на объектах нефтегазового комплекса.

Методы исследования – аналитический метод исследования. Анализ научной и научно-методической литературы по проблеме внедрения практических навыков в образовательной среде.

В настоящее время загрязнение природной среды продуктами добычи и переработки нефти является одной из самых актуальных экологических проблем. Не редки случаи, когда на объектах нефтегазового комплекса вследствие аварийных разливов нефти и нефтепродуктов при транспорте этих продуктов наносится ощутимый вред экосистемам, приводящий так же к негативным экономическим и социальным последствиям [1,2].

Аварийные ситуации, сопровождающиеся разливами нефти и нефтепродуктов, лучше, а часто и легче предотвращать, чем ликвидировать их последствия. Однако практика показывает, что, несмотря на все меры, применяемые по обеспечению надёжности эксплуатации трубопроводов, танкеров, нефтяных вышек и скважин, нефтеперерабатывающих предприятий, никто не может гарантировать их стопроцентную безаварийность.

Экологические проблемы в регионах нефтедобычи и переработки связаны, в первую очередь, с загрязнением объектов окружающей среды нефтепродуктами. Благодаря высоким сорбционным свойствам почвы, нефтяные углеводороды способны аккумулироваться и сохраняться в ней длительное время, существенно преобразуя и значительно ухудшая свойства почвы и ее биологическую активность. В последние годы все большее значение приобретает борьба с загрязнением почв и поиск оптимальных путей очистки природных объектов. Однако необходимо помнить, что, во-первых, нефть каждого месторождения имеет свой характерный состав и, во-вторых, в каждой климатической зоне она будет оказывать различное воздействие на природную среду. Соответственно и процессы самоочищения почв будут отличаться в зависимости от природно-климатических условий и состава загрязнителя.

На территории России сосредоточено около 8% мировых запасов нефти. Протяженность нефтепроводных магистральных трубопроводов России составляет почти 50 тыс. км. Общая длина промысловых трубопроводов превышает 300 тыс. км. При этом половина из них построена 30-35 лет назад при нормативном сроке эксплуатации этих систем 10-25 лет. В основном, аварии на нефтепроводах происходят по причине износа труб из-за внутренней коррозии внутрипромысловых нефтепроводов. На внутрипромысловых нефтепроводах 42% труб служат менее 5 лет из-за внутренней коррозии. Например, в Западной Сибири зафиксировано до 35 тыс. случаев разгерметизации внутрипромысловых нефтега¬- зопроводов в год, сопровождающихся разливами нефти (свыше 1 млн тонн). В целом плотность аварий на внутрипромысловых трубопроводах в 150-200 раз выше, чем на магистральных [3,4,5]. По данным Министерства природных ресурсов Российской Федерации, 50% внутрипромысловых нефтепроводов физически устарели и относятся к категории высокоаварийных (рис. 1).

Рисунок 1. Основные причины выхода из строя внутрипромысловых трубопроводов Из-за нехватки трубопроводов нефтяные компании вынуждены прибегать к альтернативным способам поставки, в частности, железнодорожным транспортом. Этот способ транспортировки является экологически опасным и очень дорогим. В результате «путешествие» нефти по трубе на расстояние свыше 500 км обходится более чем в 10 раз дешевле по сравнению с каким-либо другим способом.

Две трети запасов нефти России находятся в Западной Сибири, где общая заболоченность в местах добычи и транспортировки нефти составляет до 70 процентов. Низинные болота западной Сибири занимают 42% [6, 7].

На болотах и заболоченных участках должна, как правило, предусматриваться подземная прокладка трубопроводов и, как исключение, при соответствующем обоснованииукладка трубопровода по поверхности болота в теле насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка). Грунт, измененный, перемещенный или образованный в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека определяется как техногенный грунт. В данном случае также торф, торфяной грунт. [8] Прогрессирующий рост нефтедобычи, износ и коррозия нефтепроводов на фоне несовершенства природоохранного законодательства и игнорирования нефтедобывающими предприятиями экологически обоснованных методов хозяйствования привели к деградации значительных массивов болотных земель. [9].

Около 90% нефтезагрязненных земель приходится на поверхность неосушенных торфяных болот. При аварийных разливах нефть сразу поступает в почву в больших количествах. Не успевая адсорбироваться торфом, особенно если он находится в насыщенном водой и тем более мерзлом состоянии, она растекается по болоту, занимая обширные пространства. Вокруг очагов первичного загрязнения часто образуются зоны вторичного рассеивания разного размера и с разной степенью влияния на почвенно-растительный покров.

Проникновение нефти вглубь залежи зависит в основном от влажности торфа и глубины залегания зеркала почвенно-грунтовой воды. Деятельный горизонт торфа, в котором происходят сезонные колебания уровня воды, как правило, всегда пропитывается тяжелыми фракци- ями нефти /замазучивается/, а более глубоких слоях оказываются лишь водорастворимые фракции, в первую очередь ароматические углеводороды, содержащие наиболее токсические компоненты.

Особенно чувствительны к углеводородам нефти уязвимые биоценозы северных районов, а также растительность верховых сфагновых болот, формирующих торфяные верховые болотные почвы. Торф верхового болота кислый и очень беден питательными веществами. Наиболее богаты травянистыми растениями низинные болота, формирующие торфяные низинные болотные почвы. Торф низинных болот служит превосходным удобрением [10]. Болотные почвы (рис. 2) относятся к интрозональным почвам, т.е. они не приурочены к какой - либо зоне. По классификации В.Н. Сукачева [11] к болотам относятся избыточно увлажненные участки суши с наличием торфа. Торф образуется в основном из отмерших остатков растений, росших в воде (камыш, тростник, ряска). Поэтому большинство болот возникали на месте бывших озер. Рисунок 2. Профиль болотных почв Согласно исследованиям, болото является составной частью гидросферы, то есть водным объектом. Болото – это участок поверхности Земли, свойства которого определяются закономерной аккумуляцией торфа. При использовании болот как водных объектов к основному определению прибавляются дополнительные признаки и явления – это природное образование с содержанием влаги не более 95% и содержанием свободной влаги не менее 88% и т.д. Основу закономерной аккумуляции торфа составляют процессы торфообразования и торфонакопления.

Сток с болотных массивов осуществляется рассредоточенным фильтрационным потоком в деятельном грунте болота в сторону наибольшего уклона. Водоприемниками стока болотных вод служат внутриболотные, а также окраинные топяные и переувлажненные участки, через которые болотные воды питают грунтовые воды суходолов и дают начало ручьям и рекам. Так, из известного самого большого Васюганского болота России вытекает 25 рек. Озера являются первоначальным источником питания рек. Величина стока рек определяется уровнем воды в озере [12]. Соответственно, нефть аварийных разливов может распространяться на большие расстояния от источника загрязнения с водотоком из болот и с грунтовыми водами озер болот, питающими реки и суходолы.

В постановлении Правительства РФ «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации» № 240 от 15 апреля 2002 г., аварийные разливы нефти классифицируется как чрезвычайные ситуации и ликвидируется в соответ- ствии с законодательством РФ. Нормативные документы МЧС РФ достаточно жестко регламентируют порядок и сроки ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного характера, а также порядок и сроки их расследования [13].

В настоящее время проекты и технологические регламенты на работы по рекультивации нефтезагрязненных поверхностей торфяных болот разрабатываются на основе рекомендательного документа «Рекультивация нефтезагрязненных земель Ханты-Мансийского автономного округа (практические рекомендации)», разработанного Тюменской лесной опытной станцией ВНИИЛМ. [14].

Рекомендации по ликвидации аварийных разливов нефти, как правило, включают механические, физико-химические и биологические методы очистки от нефтяного загрязнения. [15]. In-situ технологии предполагают очистку почвы непосредственно на месте загрязнения при вовлечении всего биологического потенциала экосистемы учетом климатических особенностей региона.

В соответствии с технологией комплексной ликвидации экологических последствий аварийных разливов нефти [16] алгоритм рекультивации нефтезагрязненных земель включает в себя следующие мероприятия (рис. 3).

Рисунок 3. Алгоритм существующей технологии рекультивации нефтезагрязненных земель Существующие регламенты, технологии, рекомендации по рекультивации нефтезагрязненных торфяных болот являются общими для болот любого типа. На болотах локализация разливов осуществляется, как правило, либо созданием по периметру разлива мощной торфяной обваловки (используются болотоходы типа «КАРТ»), либо отрыванием направляющих траншей и борозд к общей приемной яме, либо установкой мобильных боновых заграждений.

Сбор нефти производится с использованием обычной откачивающей техники и специализированных нефтесборщиков. Основным условием должно быть минимальное перемещение техники и людей по рекультивируемой поверхности, особенно, по сохранившимся участкам живой растительности.

Выводы:

Таким образом, несмотря, на проводимую в последнее время государством политику в области предупреждения и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, данная проблема остается актуальной и в целях снижения возможных негативных последствий требует особого внимания к изучению способов локализации, ликвидации и к разработке комплекса необходимых мероприятий.