CC BY
4719. Buzmakov S.A., Andreev D.N. Examination of conditions and ecological remediation of environment with the measurement of photosyntheticnparameteres of vegetation// Metody fizyczne w badaniu srodowiska rolno spozywczego i lesnego rMalinovka k. Elku. 2015г.
ENVIRONMENTAL PROBLEMS IN PRODUCTION HYDROCARBONS IN THE ARCTIC
A.N. Petchenkin Perm state national research university, 614990, Perm, street bukireva, 15,, e-mail: russiamafia59@mail.ru Supervisor - d.g.sc., professor Buzmakov S.A.
The article says about the environmental problems that arise when dabyche hydrocarbons in the Arctic, which has a unique ecosystem and the ways of their solution.
Keywords: Arctic, hydrocarbons extraction, ecosystem stability.
УДК 502.5
НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
А. М. Шеховцева® Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, e-mail: ashechvk@yandex.ru
Научный руководитель: заведующий кафедры биогеоценологии и охраны природы, д.г.н., профессор, С. А. Бузмаков
В сообщении рассматривается негативное воздействие нефтедобывающей промышленности на окружающую среду. Приводятся сведения об основных видах воздействий, процессах, происходящих в геосферах, и последствиях.
Ключевые термины: окружающая природная среда, эксплуатация нефтяного месторождения, отрицательное техногенное воздействие, техногенная трансформация, загрязнение, загрязняющие вещества, нефтяные углеводороды, нефтепродукты.
Результатом хозяйственной деятельности нефтедобывающей промышленности является отрицательное техногенное воздействие на окружающую природную среду [4].
Процесс добычи нефти в первую очередь негативно влияет на состояние геологической среды. Бурение скважин и сама добыча всегда сопровождаются нарушением равновесного состояния недр, их загрязнением отходами производства и нефтепродуктами. Нефть может попасть в водоносные пласты, и, наоборот, пласт нефти может обводниться. Формы проявления глубинных техногенных
® Шеховцева А.М., 2016
геогидродинамических систем в верхней части геологической среды разнообразны (засоление пресноводных водоносных горизонтов, формирование вторичных техногенных залежей углеводородов и т.д.) и зависят от расчлененности рельефа, литологического состава и проницаемости пород. Интенсивный отбор нефти из недр, а также нагнетание воды и других реагентов в продуктивные горизонты для повышения нефтеотдачи изменяют напряженно-деформированное состояние огромных массивов пород. А если при этом учесть, что большинство залежей приурочено к зонам тектонических напряжений, разломов и сдвигов, то становится понятной причинно-следственная связь между эксплуатацией месторождений и случаями техногенных и сейсмических проявлений. Одно из таких проявлений - просадка земной поверхности, доходящая до нескольких метров при длительном отборе нефти на крупных месторождениях. Загрязнение недр происходит в результате закачки вод для поддержания пластового давления. Так, при длительном закачивании воды происходит минерализация пластовой воды хлоридами и сульфатами. Также загрязнению недр способствуют буровые растворы, используемые для промывки скважины при бурении, и нефтешламы [10]. Для предупреждения опасных сейсмических явлений при разработке месторождения необходимо проводить мониторинг напряженно-деформированного состояния массива недр и создавать специальную сеть сейсмических станций [6]. Помимо этого следует проводить мероприятия по охране недр и соблюдать технологию разработки и добычи месторождений [2].
Загрязняющие вещества выбрасываются в воздух на всех этапах эксплуатации месторождений. Источником опасных загрязнений воздуха продолжают оставаться продукты сгорания нефти, нефтяного газа в факелах. Основные выбросы вредных веществ происходят при аварийном фонтанировании, апробировании и испытании скважин, испарении из мерников, резервуаров и отстойников, прорыве трубопроводов, очистке технологических емкостей на установках комплексной подготовки и очистных сооружениях и т.д. В парообразном состоянии большой объём загрязняющих веществ выделяется в атмосферный воздух через неплотности оборудования и арматуры. Основные компоненты, загрязняющие атмосферный воздух: диоксид серы, диоксид азота, предельные и ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол) и другие вещества, которые генетически связаны с добываемым сырьем [3]. В результате химических реакций при участии вредных веществ, поступивших в
атмосферу, могут образовываться кислотные дожди, при которых происходит уменьшение прозрачности воздуха и радиационного баланса. Помимо этого вредные вещества попадают в организм человека, провоцируя появление хронических заболеваний. Кислотные дожди могут выпадать на больших расстояниях от источника выбросов вследствие переноса их воздушными массами. Они оказывают разрушающее действие на конструкционные материалы [4]. Сокращение выбросов в атмосферу в основном обусловлено реализацией мероприятий по повышению уровня утилизации попутного нефтяного газа. Активизации этого процесса способствует Постановление РФ №7 от 8 января 2009 года «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках».
Главными загрязняющими веществами поверхностных вод является сама добытая нефть и попутно извлекаемые высокоминерализованные рассолы. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами - это специфический вид загрязнения поверхностных вод. Серьезные загрязнения могут также вызвать и буровые растворы, попавшие в воду, которые содержат реагенты, в том числе поверхностно-активные вещества (далее - ПАВ), способствующие изменению химического состава вод и протекающих в них химических и биологических процессов [7]. От нефтяных загрязнений страдают обширные участки побережий. Попавшая в водоем нефть быстро растекается. Лёгкие фракции быстро испаряются, а тяжелые, опускаясь на дно, образуют устойчивый к окислению слой на поверхности ила, сохраняющийся в течение многих лет, в котором гибнут живые организмы. Помимо этого нефть и нефтепродукты нарушают обмен энергией, влаго- и газообмен между атмосферой и водоёмами. При различных загрязнениях поверхностных вод используется большое количество методов по их очистке, начиная от механического сбора, заканчивая применением сорбирующих материалов [11].
Попадание нефтяных углеводородов в почву также приводит к негативным последствиям, так как наблюдается интенсивная трансформация морфологических и физико-химических свойств почв. Глубина их изменения зависит от продолжительности загрязнения, состава и концентрации компонентов нефти, ландшафтно-геохимических особенностей территории. При бурении скважин загрязнителями почв являются буровые растворы, а также пластовые воды, которые могут содержать в одном кубометре до 300 кг солей.
Существенно меняются морфологические свойства почв: происходит изменение цветовых характеристик почвенного профиля в сторону преобладания серо- и темно-коричневых оттенков, ухудшается структура почвы. Наряду с нефтепродуктами в почву попадают внутрипластовые минерализованные воды, образуя засоление. Конечным результатом является формирование почвенных ареалов с необычными для зональных условий чертами, зональные типы сменяются техногенными модификациями, снижается продуктивность почв вплоть до необходимости вывода загрязненных земель из сельскохозяйственного оборота. Рекультивация нарушенных территорий - это комплекс мероприятий по восстановлению нарушенного почвенного покрова, биоресурсов, природной и геологической среды. Процессы рекультивации должны носить системный характер и занимать равное положение с процессами эксплуатации недр [9].
Нефть и нефтепродукты на биоту оказывают как ингибирующее, так и стимулирующее действие, в виде гигантизма растений. Чаще всего при загрязнении почв происходит значительное угнетение растений, которое проявляется в ухудшении прорастания семян, уменьшении линейных размеров. При высоких концентрациях нефти в почве у растений изменяются не только ряд морфологических показателей, но и физиологические характеристики, в частности изменения, связанные с изменением содержания хлорофилла. При малых концентрациях наблюдается усиление процесса фотосинтеза. В процессе обустройства нефтепромыслов полностью уничтожается растительность на технологических площадках. Однако после строительства техногенная нагрузка носит случайный характер, и через некоторое время, например, по обочинам дорог может сформироваться полоса с синантропными видами. Эрозия почвогрунтов приводит к вымыванию гумуса и обеднению состава питательных веществ, к усыханию корней и самих деревьев [8].
Размещение на территории нефтепромысловых объектов вызывает миграции животных ввиду фактора беспокойства, гибель малоподвижных животных, уменьшение экологической емкости территории и промысловых угодий. Водоплавающие птицы, амфибии, околоводные животные и даже крупные млекопитающие (например, лоси) могут гибнуть в нефтяных амбарах, лужах. Среди компонентов нефти наиболее токсичным свойством обладают нафтеновые кислоты, фенолы и предельные углеводороды, которые вызывают угнетение, заморы рыбы и гибель нерестилищ. Результатом является полное
уничтожение или коренное преобразование биогеоценозов с изменением прежнего видового состава [5].
Таким образом, нефтедобывающая промышленность за всю свою историю существования, как и любая отрасль добывающей промышленности, нанесла существенный урон окружающей природной среде в результате хозяйственной деятельности. В ходе эксплуатации месторождений помимо физического воздействия в природную среду поступают тонны загрязняющих чужеродных для нее веществ, которые отрицательно и всесторонне оказывают воздействие на все геосферы Земли. Вкупе эти воздействия изменяют, а также угнетают основные процессы, происходящие в литосфере, атмосфере, гидросфере, почвенном покрове, растительном и животном мире. Такое негативное влияние чаще всего носит необратимый характер [1, 12].
Библиографический список
1. Бузмаков С.А. Антропогенная трансформация природной среды// Географический вестник. 2012. №4 (23). Пермь. С.46-50.
2. Бузмаков С. А. Основные направления оптимизации экологической политики при эксплуатации нефтяных месторождений // Географический вестник. 2007. №2. С.
3. Бузмаков С. А. Проблемы и примеры экспериментального изучения антропогенной трансформации природной среды и экосистем. Антропогенная трансформация природной среды. Научные чтения памяти Н. Ф. Реймерса и Ф. Р. Штильмарка: материалы междунар. школы- семинара молодых ученых (23-25 сентября 2015 г.) / под ред. С. А. Бузмакова; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. - Пермь, 2015. с 13-24.
4. Бузмаков С.А. Техногенная трансформация природной среды под воздействием нефтяной промышленности // Геоэкологические проблемы Приуралья: мат. Междунар. Летней школы - семинара (1-12 августа 2012). Науч. Ред. С.А. Бузмаков. Перм. Гос. Нац. Исслед. Ун-т. Пермь, 2012. С. 207-222.
5. Бузмаков С. А. Трансформация биоты в условиях эксплуатации нефтяных месторождений // Экологические основы стабильного развития Прикамья. Мат. Науч. -практ. Конф. Перм. Гос. Ун-т. Пермь, 2000. С. 304-306.
6. Бузмаков С.А., Костарев С.М. Введение в экологический мониторинг: учеб. пособие. Перм. гос. ун-т - Пермь, 2009. 178 с.
7. Бузмаков С.А., Костарев С.М.Техногенные изменения компонентов природной среды в нефтедобывающих районах Пермской области. Перм. гос. ун-т, Пермь, 2003. 171 c.
8. Гатина Е. Л.Техногенная трансформация видового разнообразия растительных сообществ в условиях нефтедобычи (на примере Пермского края): дисс... канд. биол. наук. / Гатина Евгения Леонидовна. Пермь, 2010. 126 с.
9. Костарев С.М., Чайкин С.А. Экологизация процесса нефтедобычи в зонах с особыми условиями природопользования // География и регион IX природопользование и экологический мониторинг: Мат. Междунар. Науч. -конф. Перм. Гос. Ун-т. Пермь, 2002. С. 57-61.
10. Парфенова Ю.В. Нефтегазопромысловая геология: учеб. Пособие. Перм. Гос. Ун-т. Пермь, 2010. 273 с.
11. Солнцева Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998. 376 с.
12. Хмурчик В. Т., Иларионов С. А., Маркарова М. Ю., Назаров А. В. Нефтезагрязненные биогеоценозы. Уро РАН, Перм. гос. ун-т, Перм. гос. техн. ун-т, Пермь, 2008. 511 с.
NEGATIVE IMPACT OF OIL-EXTRACTING THE INDUSTRIES ON THE ENVIRONMENT Shekhovtceva A. M.
Perm State University, 614990, Perm, Bukireva str., 15, e-mail: ashechvk@yandex.ru
In the message the negative impact of the oil-extracting industry on the environment is considered. Data on main types of the influences, processes happening in geospheres, and consequences are provided.
Key terms: surrounding environment, operation of the oil field, negative technogenic impact, technogenic transformation, pollution, pollutants, oil hydrocarbons, oil products.
