Научная статья на тему 'ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ'

ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
20
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / NATURAL AND TECHNICAL SYSTEM / ВОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ / WATER COMPONENTS / ГАЛОГЕНЕЗ / БИТУМИЗАЦИЯ / ТЕХНОГЕНЕЗ / TECHNOGENESIS / HALOGENESIS / BITUMENIZATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Исаев С.В.

В статье проанализировано развития процессов геохимической трансформации природной подсистемы, а именно поверхностных и подземных вод, включенных в природно-технические системы нефтяных месторождений. Сделаны выводы о процессах, протекающих при функционировании природно-технических систем нефтяных месторождений на примере Пермского края.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHANGES OF WATER COMPONENTS OF THE NATURAL ENVIRONMENT IN NATURAL- TECHNICAL SYSTEMS OF OIL FIELDS OF THE PERM REGION

The article analyzes the development of the processes of geochemical transformation of the natural subsystem, namely surface and groundwater included in the natural-technical systems of oil fields. Conclusions are drawn about the processes taking place during the operation of natural-technical systems of oil deposits in the example of the Perm Territory.

Текст научной работы на тему «ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ»

покрова, рыхлении почвы, улучшении минерального питания почв. Развитие антропогенных тундровых луговин в отсутствии внешних воздействий, как правило, приводит к восстановлению тундр.

Библиографический список

1. Андреев В.Н. Кормовые ресурсы оленеводства в Западной части Большеземельской тундры. «Оленьи пастбища северного края». Сборник 2, Л., изд. АН СССР, 1933. с.117-184

2. Землянский В.А., Леонова Н.Б. Фиторазнообразие луговых сообществ в тундрах Северного Ямала [/ В. А. Землянский, Н. Б. Леонова //V Всероссийская геоботаническая конференция с международным участием (4-9 октября 2015 г., СПб). - СПб, 2015. - С. 72.]

3. Красная книга ЯНАО. Екатеринбург: Изд-во «Баско», 2010. 308 с.

4. Москаленко Н.Г.Антропогенная динамика растительности равнин криолитозоны России. -

Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999. 280 с.

5. Ребристая О.В. Флора полуострова Ямал. СПб. 2013. 311 с.

6. Телятников М.Ю. Особенности распределения тундровой растительности Сибирского сектора Арктики. Новосибирск, 2005. 362 с.

7. Тихомиров Б.А. К происхождению лугового типа растительности в Арктической Евразии. Сборник научных работ БИН им В. Л. Комарова, выполненных в Ленинграде за три года Великой Отечественной войны (1941-1943 гг)., Л., 1946. с.157-182

8. Тихомиров Б.А., Городков В.Н., Куваев В.Б., Александрова В.Д., Солоневич Н.Г. Растительность крайнего севера СССР и ее освоение, Изд-во АН СССР, М.-Л., 1956. 514 с.

9. Шенников А.П. Луговедение. Л., 1941. 506 с.

УДК 502.64

С.В.Исаев

Пермский государственный исследовательский университет, 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

S. V. Isaev

нацнонапLHLIH Perm State National Research University, 614990, Perm, street Bukirev, 15

e-mail: thegreat07@bk.ru

ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ

В статье проанализировано развития процессов геохимической трансформации природной подсистемы, а именно поверхностных и подземных вод, включенных в природно -технические системы нефтяных месторождений. Сделаны выводы о процессах, протекающих при функционировании природно-технических систем нефтяных месторождений на примере Пермского края.

Ключевые термины: природно-техническая система, водные компоненты, галогенез, битумизация, техногенез.

CHANGES OF WATER COMPONENTS OF THE NATURAL ENVIRONMENT IN NATURAL-TECHNICAL SYSTEMS OF OIL FIELDS OF THE PERM REGION

The article analyzes the development of the processes of geochemical transformation of the natural subsystem, namely surface and groundwater included in the natural-technical systems of oil fields. Conclusions are drawn about the processes taking place during the operation of natural-technical systems of oil deposits in the example of the Perm Territory.

Key terms: natural and technical system, water components, halogenesis, bitumenization, technogenesis.

На всех стадиях разработки и эксплуатации нефтяных месторождений происходит формирование природно-технических систем (далее - ПТС). Они включают в себя природную и техническую подсистемы [1, 4-9, 11, 13].

Учитывая технологическую связанность промышленных объектов месторождения сетью линейных объектов, можно сказать, что месторождение представляет собой ПТС локального уровня, а отдельные промышленные объекты (скважины, ДНС, УППН, трубопроводы и др.) являются ПТС элементарного уровня.

Одним из видов техногенеза является геохимическая трансформация, в основном выраженная в процессах галогенеза и битумизации [2, 3, 10, 12, 14].

Для оценки распространения процессов данного типа в водных объектах месторождений (ПТС локального уровня) были отобраны пробы поверхностных и подземных вод. Отбор проб поверхностных вод осуществлялся в двух створах, ограничивающих участок водного объекта, в пределах которого возможно поступление загрязняющих веществ с примыкающей к источнику загрязнения территории водосбора.

В пункты отбора проб подземных вод включены: колодцы, родники, наблюдательные

гидрогеологические скважины.

Отбор проводился в соответствии с существующими нормативными документами.

В отобранном материале в аккредитованной лаборатории производилось определение основных поллютантов - нефтепродуктов (далее - НП) и хлоридов.

Влияние функционирования ПТС проводилось на трех нефтяных месторождениях Пермского края -Кокуйском, Озерном и Падунском. В ходе исследования трансформации водных объектов в ПТС месторождений были проанализированы 257 проб подземных вод, 300 проб поверхностных вод.

Полученные результаты рассматривались в разрезе каждого месторождения. Затем определялось распространение процессов техногенеза в ПТС локального уровня. Рассчитывалось среднее значения содержания НП и хлоридов и сравнивалось с фоновыми показателями, полученными в результате исследований проводимых ранее и с утвержденными нормативами ПДКрх. для поверхностных вод, и ПДХх.п. для подземных вод.

Для более полного анализа, кроме среднего арифметического, были рассчитаны другие статистические величины. Различия между выборками проб оценивались с помощью критерия Стьюдента (далее - и критерия Фишера (далее - Б). Результаты расчетов представлены в таблицах 1, 2.

Анализ результатов апробирования общей массы поверхностных и подземных вод изучаемых месторождений выявил, что наибольшие средние концентрации НП наблюдаются на Кокуйском месторождении. Они составляют 0,15 мг/л. На Озерном и Падунском месторождениях средняя концентрация НП равны и составляют 0,03 мг/л.

Отдельное рассмотрение содержания НП в подземных водах показывает, что наибольшие средние концентрации наблюдаются на Падунском месторождении - 0,07 мг/л, затем на Озерном - 0,04 мг/л и Кокуйском - 0,03 мг/л. В поверхностных водах исследуемых месторождений максимальная концентрация НП выявлена на Кокуйском месторождении - 0,2 мг/л, на Озерном и Падунском месторождениях - 0,02 мг/л.

Содержание НП в фоновых пробах было обнаружено только в поверхностных водах на Озерном месторождении. Естественный фон составляет 0,13 мг/л. Сравнивая полученные результаты с фоном можно сделать вывод, что во всех изучаемых случаях, кроме поверхностных вод Озерного месторождения, наблюдается повышения содержания НП.

В общем по всем водным объектам и поверхностных водах Кокуйского месторождения наблюдается превышение утвержденных нормативов допустимых концентраций. Во всех остальных случаях сформировавшийся техногенный фон находится в пределах ПДКрх.

Таблица 1

Статистические показатели выборок по содержанию НП в поверхностных и подземных водах НМ,

мг/л

№№ п/п М естор ождение Подземные воды Поверхностные воды В общем по водным объектам

X ДИ 82 N V XX ДИ 82 N V XX ДИ 82 N V

1 Кокуйское 0,03 0,005 0,0003 50 0,62 0,20 0,1 0,08 121 1,44 0,15 0,04 0,06 171 1,7

2 Падунское 0,07 0,02 114934 33 2,36 0,020 0,01 0,001 83 1,29 0,03 0,01 0,002 116 1,40

3 Озерное 0,04 0,004 0,001 174 0,63 0,022 0,002 0,0001 96 0,42 0,03 0,003 0,001 270 0,68

Таблица 2

Статистические показатели выборок по содержанию хлоридов в поверхностных и подземных водах

НМ, мг/л

№№ п/п М естор ождение Подземные воды Поверхностные воды В общем по водным объектам

XX ДИ 82 N V XX ДИ 82 N V XX ДИ 82 N V

1 Кокуйское 280 154 303772 50 1,99 149 31 32811 129 1,22 185 49 111933 179 1,81

2 Падунское 146 117 114934 33 2,36 86 31 20771 84 1,69 103 40 48069 117 2,14

3 Озерное 90 22 22263 176 1,66 13 2 144 96 0,92 63 15 15823 272 2,00

Анализ содержания хлоридов в поверхностных и подземных водах месторождений показал, что наибольшие концентрации поллютанта

обнаруживаются на Кокуйском месторождении (185 мг/л), наименьшие на Озерном (63 мг/л).

Сравнение данных о среднем содержании хлоридов с фоновыми показателями показало, что на всех месторождениях в разной степени наблюдается превышения фона.

Сформировавшийся техногенный фон по хлоридам в водных объектах месторождений во всех случаях ниже утвержденных ПДКрх. и ПДКх.п.

С целью определения значимости различий средних концентраций поллютанов и сравнения дисперсий полученных результатов апробирования по ПТС месторождений были рассчитаны 1 и F. Значения критериев представлены в таблицах 3, 4.

Таблица 3

Критерии Стьюдента и Фишера для изучаемых ПТС. НП.

№ типа объекта Кокуйское НМ Падунское НМ Озерное НМ

1 2 3 1 2 3

t Б t Б t Б t Б t Б t Б

1 Все водные объекты 3E-08 3E-54 - - - - 2Е-08 2Е-189 - - - -

2 Подземные воды - - 0,001 3Е-17 - - - - 2,3Е-06 0,0002 - -

3 Поверхностные воды - - - - 0,0001 3Е-54 - - - - 0,0003 6,7Е-31

№ типа объекта Падунское НМ Кокуйское НМ Озерное НМ

1 2 3 1 2 3

t Б t Б t Б t Б t Б t Б

1 Все водные объекты 3E-08 3Е-54 - - - - 0,86 1Е-20 - - - -

2 Подземные воды - - 0,001 3Е-17 - - - - 0,03 8,9Е-17 - -

3 Поверхностные воды - - - - 0,0001 4Е-21 - - - - 0,43 2Е-19

№ типа объекта Озерное НМ Кокуйское НМ Падунское НМ

1 2 3 1 2 3

t Б t Б t Б t Б t Б t Б

1 Все водные объекты 2E-08 2Е-189 - - - - 0,86 1Е-20 - - - -

2 Подземные воды - - 2,3Е-06 0,0002 - - - - 0,03 8,9Е-17 - -

3 Поверхностные воды - - - - 0,0003 6,7Е-31 - - - - 0,43 2Е-19

Расчет критериев t и F показал, что для выборок проб локальных ПТС показал, что по содержанию НП почти во всех системах достоверно отличаются. Исключение составляют ПТС Озерного и Падунского месторождений. В водных объектов данных месторождений наблюдается высокая схожесть среднего содержания НП. Концентрации НП в поверхностных водах месторождений менее схожи, а в подземных водах наблюдаются статистически значимые различия.

Содержание и распределение хлоридов в ПТС месторождений отличается в меньшей степени. В большинстве случаев критерии t и F имеют значения, показывающие высокий уровень различия выборок.

Значение распределения результатов почти во всех ПТС существенно отличаются. Только между результатами в поверхностных водах ПТС Кокуйского и Падунского месторождений наблюдается средний уровень схожести.

Критерии Стьюдента и Фишер

Наибольшие различия в подземных водах наблюдаются между ПТС Озерного и Кокуйского месторождений. ПТС Падунского месторождения наименьшим образом отличается от других, хотя отличия приобретают статистически значимых характер.

Содержание хлоридов в поверхностных водах Озерного месторождения статистически значимо отличается от ПТС других месторождений. На данном месторождении наблюдается наименьший уровень концентраций хлоридов в поверхностных водах.

По результатам исследований водных объектов, проведенных на трех нефтяных месторождениях Пермского края, можно сделать вывод, что при эксплуатации месторождения формируются ПТС. Изучение ПТС локального уровня показало, что в них происходит трансформация химического состава водных объектов.

Таблица 4

для изучаемых ПТС. Хлориды.

№ типа объекта Кокуйское НМ Падунское НМ Озерное НМ

1 2 3 1 2 3

г Б г Б г Б г Б г Б г Б

1 Все водные объекты 0,85 0,03 - - - - 0,03 3,6Е-32 - - - -

2 Подземные воды - - 0,18 0,005 - - - - 0,02 4,3Е-39 - -

3 Поверхностные воды - - - - 0,23 0,56 - - - - 4,9Е-14 4,7Е-87

№ типа объекта Падунское НМ Кокуйское НМ Озерное НМ

1 2 3 1 2 3

г Б г Б г Б г Б г Б г Б

1 Все водные объекты 0,85 0,03 - - - - 0,84 6,3Е-14 - - - -

2 Подземные воды - - 0,18 0,005 - - - - 0,37 4,1Е-13 - -

3 Поверхностные воды - - - - 0,23 0,56 - - - - 1,6Е-05 2,7Е-75

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

№ типа объекта Озерное НМ Кокуйское НМ Падунское НМ

1 2 3 1 2 3

г Б г Б г Б г Б г Б г Б

1 Все водные объекты 0,03 3,6Е-32 - - - - 0,84 6,3Е-14 - - - -

2 Подземные воды - - 0,02 4,3Е-39 - - - - 0,36711 4,1Е-13 - -

3 Поверхностные воды - - - - 4,9Е-14 4,7Е-87 - - - - 4,9Е-14 4,7Е-87

Каждая локальных ПТС месторождений имеет системах отмечаются существенные различия в свои индивидуальные особенности. Почти во всех распределении НП и хлоридов.

Библиографический список

1. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Инженерно-геологические изыскания. М.: КДУ, 2011. 420с.;

2. Бузмаков С. А., Костарев С. М. Техногенные изменения компонентов природной среды в нефтедобывающих районах Пермской области. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2003. 171с.;

3. Солнцева Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.:Изд-во МГУ, 1998. 376с.

4. Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.

5. Бузмаков С.А. Основные направления оптимизации экологической политики при эксплуатации нефтяных месторождений// Географический вестник. 2007. № 1-2. С. 162-167.

6. Бузмаков С.А. Проблемы изучения антропогенной трансформации природной среды// Антропогенная трансформация природной среды. 2014. № 1. С. 17-24.

7. Бузмаков С.А. Проблемы формирования концептуальных представлений об окружающей среде // Антропогенная трансформация природной среды. 2016. № 2. С. 10-19.

8. Бузмаков С.А. Техногенез и трансформация природной среды в карстовой районе при добыче нефти // Экологические проблемы. Взгляд в будущее Сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции. 2017. С. 51-55.

9. Бузмаков С.А. Экспериментальное определение основных фаз техногенной трансформации экосистемы// Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2004. № 2. С. 133138.

10. Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Хотяновская Ю.В., Дзюба Е.А. Экологическая диагностика антропогенной трансформации экосистем // Теория и методы исследования в естественный науках. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. Главный редактор И.С. Копылов. 2016. С. 171-178.

11. Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.

12. Бузмаков С.А., Егорова Д.О. Оценка состояния микробоценоза на подфакельных территориях нефтяных месторождений// Естественные науки. 2016. № 2 (55). С. 7-17.

13. Бузмаков С.А., Овеснов С.А., Кувшинская Л.В., Кулакова С.А. Деградация и загрязнение земель в районе совместного природопользования сельского хозяйства и нефтяной промышленности // Географический вестник. 2007. № 1-2. С. 180-184.

14. Egorova D.O., Nazarova E.A., Demakov V.A., Plotnikova E.G., Buzmakov S.A., Andreev D.N. Bioremediation of hexachlorocyclohexane-contaminated soil by the new Phodococcus wratislaviensis strain CH628 // Water, Air, & Soil Pollution. 2017. Т. 228. № 5. С. 183.

УДК 502.3/. 7

О.С. Конькова1, Ю.В. Хотяновская2 O.S. Konkova1, Y.V. Khotyanovskaya2 1Санкт-Петербургский Государственный 1Saint Petersburg State University, Institute of Earth

Университет, Институт Наук о Земле Sciences

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 199034, St. Petersburg, Universitetskaya

7-9

2Пермский государственный национальный 2Perm State Umversity исследовательский университет 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

e-mail: konkova.olga.s@gmail.com, 79082412863@yandex.ru

Embankment, 7-9 2Perm State Unive 614990, Perm, street Bukireva, 15

ОБ УЧАСТИИ В МЕЖДУНАРОДНОЙ ЛЕТНЕЙ ШКОЛЕ «ПУТЬ К СЕВЕРУ - 2017»

В статье рассматривается опыт участия в летней международной школе «Путь к северу - 2017». Описаны основные точки маршрута и ключевые вопросы, изучаемые в ходе работы школы, приведены предварительные результаты полевых исследований, охарактеризована география участников международной школы.

Ключевые слова: летняя школа, природное, культурное и экономическое развитие, Западная Сибирь

ABOUT PARTICIPATION IN THE INTERNATIONAL SUMMER SCHOOL «THE WAY TO THE

NORTH - 2017»

The article considers the experience of participation in the summer international school "The Way to the North -2017". The main points of the route and key issues studied during the school work are described, preliminary results of field research are given, the geography of participants of the international school is characterized. Keywords: summer school, natural, culture and economic development, Western Siberia.

Международная летняя школа «Путь к северу» проводится Тюменским государственным

университетом (ТюмГУ) уже во второй раз. Ее целью

является практическое изучение наземных экосистем, культуры и промышленного развития Западной Сибири. Партнерами в организации данного

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.