CC BY
16
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.4:504.53/54
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ СЛОЕВ И ГОРИЗОНТОВ ПОЧВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОХРАНИЛИЩ
Н.В. Можарова, Т.В. Гольцова
(кафедра географии почв)
Во время строительства и эксплуатации подземных газохранилищ (ПХГ) при прокладке трубопроводов, бурении и эксплуатации скважин, строительстве зданий и сооружений неизбежно негативное воздействие на почвенный покров. Доминирующими источниками этого воздействия на территории промышленных зон подземных газохранилищ являются бурение, ремонт и эксплуатация скважин [30].
Ежегодно в газовой отрасли образуется свыше 25 млн м3 отходов бурения. При этом на 1 м3 буровых отходов приходится до 68 кг органических загрязнителей, не считая нефти, нефтепродуктов и соединений минеральной природы [13]. Образующиеся буровые отходы (буровые сточные воды, отработанный буровой раствор, буровой шлам) хранятся и накапливаются в большинстве случаев в земляных амбарах, как правило, в непосредственной близости от выбуренных скважин [10]. В силу низкой герметичности земляных амбаров отходы бурения часто попадают в объекты гидро- и литосферы. Наиболее опасны при этом твердофазные составляющие — компоненты отработанных буровых растворов и буровой шлам [15].
Отработанные буровые растворы представляют собой коллоидные суспензии бентонитовых глин с примесью выбуренной породы. В их состав наряду с глинистым компонентом входят утяжеляющие добавки (барит, магнетит), минеральные соли (бихромат и оксид кальция, гидрооксид и карбонат натрия, сульфат бария и др.), органические соединения (карбокси-метилцеллюлоза, гуматный углещелочной реагент, нефть, нитролигнин, сополимеры метакриловой кислоты и метилметакрилата, полиакриламидные и другие реагенты). Отработанные буровые растворы в силу своей химической активности являются мощнейшим техногенным фактором, влияющим на все компоненты окружающей среды [26].
Буровой шлам — это выбуренная порода, механически очищенная от бурового раствора. Его свойства определяются преимущественно минералогическим составом геологической толщи. Однако за счет адсорбции на поверхности частиц шлама химических реагентов, используемых при бурении, он также может проявлять ярко выраженные загрязняющие и даже токсичные свойства [3].
В период эксплуатации скважин на подземных газохранилищах возникает необходимость в их технологической очистке, т.е. промывке устьев скважин горячим соляным раствором с добавлением ингибиторов гидратообразования (метанола, этиленгликоля и др.) [6]. В результате этой технологической операции на поверхность почв попадают высокоминерализованные токсичные суспензии песка, формируя в радиусе 20—40 м в секторе 60° перед скважинами ареал погребенных под горизонтом загрязненной вскрышной породы техногенных почв [4].
Бурение, ремонт и эксплуатация скважин обусловливают деградацию целого комплекса почвенных свойств, что отражается в снижении почвенного плодородия, утрате агрономически ценной структуры, интенсивной дегумификации, гибели почвенной флоры и фауны, падении сельскохозяйственной продуктивности почв [22]. В конечном итоге это приводит к отчуждению обширных массивов земель, что особенно остро ощущается в районах интенсивного земледелия. Техногенное воздействие на почвенный покров приводит также к нарушению его общебиосферных и экосистемных функций [16, 17]. Кроме того, с течением времени с латеральным или внутри-почвенным стоком загрязняющие вещества могут мигрировать в сопредельные компоненты ландшафта (поверхностные и грунтовые воды, почвообразую-щие породы и растительность). Почвенные горизонты при этом выполняют важнейшие функции (барьерные, биохимические, депонирующие и др.). Все это обусловливает необходимость изучения характерных особенностей техногенно нарушенных почвенных горизонтов и литогенных слоев, формирующихся на территории расположения подземных хранилищ природного газа.
Цель работы — выявить характерные особенности техногенных слоев и горизонтов почв промышленных зон подземных газохранилищ.
Основные подходы к проблеме диагностики
техногенных горизонтов почв
В работах почвоведов российской школы приведены некоторые подходы к определению и диагностике специфических горизонтов почв, формирующихся в пределах разных техногенных ландшафтов. Так,
для почв рекультивированных территорий дано определение насыпного гумусированного слоя, или слоя «почвы-донора», отличающегося от ненарушенных аналогов пониженным содержанием гумуса, изменением его состава, увеличением глыбистости, плотности, ухудшением структурного состояния. Горизонт является диагностическим для выделения рекультивированных разновидностей техногенных почв [2, 11, 18]. Молодые почвы промышленных и городских ландшафтов определены как слаборазвитый органогенный горизонт, под которым понимают верхний новообразованный гумусовый горизонт мощностью менее 5 см [8, 21, 24]. Этот горизонт является диагностическим для почв начальной стадии образования— «эмбриоземов» [1, 2, 14, 23]. Для почв нефтегазоносных территорий дано определение понятия «техногенный горизонт», под которым понимают горизонт (слой), представленный смесью выбуренной породы, бентонитовых глин и почв, пропитанных буровым раствором и химическими реагентами. Горизонт является диагностическим для нарушенных почв техногенных ландшафтов — «техноземов» [9, 12, 19, 20].
В новой субстантивно-генетической «Классификации и диагностике почв России», разработанной сотрудниками Почвенного института имени В.В. Докучаева и МГУ имени М.В. Ломоносова, наравне с естественно-природными введены новые горизонты и признаки, отражающие специфику антропогенных нагрузок. Среди них можно выделить: 1) TUR— тур-бированный горизонт — толща мощностью более 40 см, состоящая из фрагментов почвенных горизонтов, утративших свое естественное залегание; горизонт является диагностическим для нового почвенного типа — «турбоземы»; 2) X — химически загрязненный горизонт — горизонт в пределах верхнего 30-сантиметрового слоя, содержащий любые химические загрязнители в количестве, соответствующем чрезвычайно опасному уровню по принятым нормативам; горизонт является диагностическим для нового типа почв — «хемоземы»; 3) rx (диагностический признак) — наличие на поверхности почвы наноса токсичного материала мощностью менее 10 см; признак служит основанием для выделения токсистра-тифицированных подтипов почв; 4) ur (диагностический признак) — наличие на поверхности почвы наноса органо-минерального материала мощностью 10—40 см, содержащего значительное количество ур-боиндустриальных отходов; признак является диагностическим для выделения урбистратифициро-ванных подтипов почв [27].
Среди международных классификаций наиболее развернута в отношении антропогенно-техногенных почв «World reference base for soil resources (WRB) 2006» (first update 2007). В этой работе впервые в истории развития зарубежных классификаций выделена отдельная группа техногенных почв — «техносоли» («Technosols»), под которыми понимают почвы, содержащие
большое количество «артефактов» («artefacts»), или почвы под дорожным покрытием («technic hard rock»). Непосредственно диагностические горизонты для группы «техносолей» в классификации не определены. Но дано определение «артефактов» и «дорожным покрытием». Под первыми понимают твердые или жидкие вещества, которые были созданы или частично преобразованы в результате промышленной деятельности или были извлечены человеком с глубин (недр) на поверхность (стекло, промышленные отходы, сбросы, продукты переработки нефти и др.); под вторыми — твердофазные материалы, созданные человеком, похожие по своим свойствам на геологическую породу (вскрышная порода, отвалы горнодобывающей промышленности) [32]. В настоящее время подходы, разработанные в классификации WRB, используются почвоведами Франции, Германии, Англии, Австрии, Китая и многих других стран.
В работах зарубежных исследователей можно встретить различные термины, определяющие техногенные почвы и горизонты. Так, немецкие почвоведы используют понятие «антропогенные почвооб-разующие субстраты» («Man made parent substrates»), под которыми понимают поверхностные образования (не почвы), сформированные на антропогенных отложениях в процессе антропогенного литогенеза. Диагностические горизонты для этих почв не определены, но дано определение «антропогенных отложений» («anthropogenic deposits»). Под ними понимают естественно-природные отложения, почвенный материал или техногенные субстраты (промышленные отходы, шлаки, техногенный ил и др.), преобразованные в результате деятельности человека [28]. В работах других немецких исследователей дано определение «техногенных субстратов» («technogenic substrates»), аналогичное понятию «артефакты» в классификации WRB 2007 года [29].
Интересные подходы предложены в классификации почв Словакии. В ней на уровне нового почвенного типа определены «антроземы» («аnthrozems») — почвы, в профиле которых присутствует антропогенный диагностический горизонт «Ad-horizon». Под последним понимают поверхностный горизонт, сформированный в результате деятельности человека из гетерогенного материала природного, природно-техногенного или техногенного происхождения, часто с включениями артефактов (стекла, пластика, отходов и др.). В классификации выделяется несколько разновидностей этого горизонта. Среди них: 1) Adi — антропогенный примитивный горизонт— горизонт первичного почвообразования на антропогенных субстратах мощностью менее 10 см; 2) Adr — антропогенный рекультивацион-ный горизонт — горизонт, сформированный в результате проведения рекультивационных работ [31].
В данной работе использован опыт отечественных и зарубежных классификаций, а также собственные данные и разработки авторов.
Почвенно-генетические исследования особенностей формирования техногенно нарушенных почв проводились на территории Щелковского газохранилища в пористых структурах (ЩПХГ) и строящегося Новомосковского газохранилища в соляных куполах (НПХГ).
На территории Щелковского подземного газохранилища выделяются холмы и склоны озерно-водно-ледникового генезиса, древняя ложбина стока и углубленная часть древней ложбины стока, в пределах которых до начала строительства газохранилища формировались дерново-подзолистые почвы разной степени оглеенности, торфяно-подзолисто-глеевые и торфяно-глеевые почвы. В настоящее время почвообразование на данной территории протекает под воздействием как природных, так и техногенных факторов, связанных с бурением, ремонтом и эксплуатацией скважин, работой компрессорной станции и других технологических объектов.
Почвенный покров за пределами горного отвода Щелковского газохранилища представлен преимущественно сочетаниями-вариациями дерново-подзолистых и агродерново-подзолистых сугли-нисто-супесчаных почв разной степени оглеенности на водно-ледниковых отложениях. Эти почвы характеризуются слабокислой реакцией среды (pH 6,41 ± 0,50 (А); 6,10 ± 0,82 (Е); 5,89 ± 0,67 (В)), невысоким содержанием гумуса (Сорг = 0,84 ± 0,18% (А); 0,19 ± 0,05% (E); 0,14 + 0,04 (В)), низкой емкостью катионного обмена (ЕКО = 15,30 + 0,36 ммоль-экв/100 г (А); 11,65 + 0,41 ммоль • экв/100 г (Е), 11,93 + 0,30 ммоль-экв/100 г (В)) и сильной ненасыщенностью почвенного поглощающего комплекса (ППК) основаниями (степень насыщенности основаниями (СНО) = 23,94 + 1,18% (А); 11,36 ± 2,11% (E); 24,77 +2,38% (В)).
Территория горного отвода строящегося Новомосковского газохранилища характеризуется сильнорасчлененным рельефом, в структуре которого можно выделить холмы и склоны разной крутизны и экспозиции, овражно-балочную сеть и элементы древней и современной речной долины. В настоящее время на данной территории наравне с природными действуют техногенные факторы почвообразования. При этом доминирующим фактором остается бурение скважин. Спецификой обустройства подземных газохранилищ в соляных куполах является образование больших объемов концентрированного рассола в ходе проведения буровых работ, в результате чего к отходам бурения добавляется еще один типоморфный поллютант — водный раствор хлорида натрия [7].
Почвенный покров фоновых территорий Новомосковского газохранилища представлен преимущественно сочетаниями черноземов глинисто-иллювиальных типичных, глееватых и гид-рометаморфизированных на тяжелосуглинистых отложениях водно-ледникового генезиса. Перечисленные почвы характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией среды (pH 6,95 + 0,00 (А); 7,68 + 0,66 (АВ); 7,40 + 0,35 (В)), высоким содержанием гумуса (Сорг = 7,09 + 0,31% (А); 3,35 + 0,53% (АВ); 1,21 ± 0,47% (В)), высокой емкостью катионного обмена (ЕКО = 30,82 + 0,89 ммоль - экв/ 100 г (А); 27,30 + 1,29 ммоль-экв/100 г (АВ), 20,77 + 0,57 ммоль - экв/ 100 г (В)) и слабой ненасыщенностью ППК основаниями (СНО = 67,53 +0,93% (А); 63,33 + 1,74% (АВ); 61,67 + 12,56% (В)).
Для изучения особенностей техногенных почв промышленных зон Щелковского и Новомосковского газохранилищ в полевой период было заложено 5 ключевых участков (2 — в автоморф-ных, 2 — в транзитных и 1 — в аккумулятивной позиции), детально обработано 32 разреза и 47 полуям. В качестве основы использовались топографические, геоморфологические карты, аэро- и космические снимки, план-схемы расположения скважин. Все точки опробования были привязаны в поле по GPS.
В лабораторных условиях было проанализировано 148 почвенных образцов. Проведено определение гранулометрического состава (по методу Качинского—Робинсона—Кехля), удельной поверхности (методом насыщения), рННзО (потенциометрическим методом), содержания органического углерода (по Тюрину), битуминозных веществ (методом ИК-спектрометрии), состава легкорастворимых солей (водная вытяжка), обменных катионов (по Пфефферу) и емкости катионного обмена (по Антипову—Кара-таеву и Мамаевой) [5, 25].
В соответствии с поставленной целью основное внимание в работе было уделено изучению характерных особенностей диагностических слоев и горизонтов техногенных почв, формирующихся на территории подземных газохранилищ. Под диагностическими понимаются горизонты (слои), содержащие комплекс свойств, наиболее адекватно отражающих информацию о генезисе, эволюции и экологии центральных единиц классификации — генетических типов почв [27].
В некотором приближении формирование техногенных слоев и горизонтов почв при проведении буровых работ можно выразить субстанционной схемой:
TG (TS) = Soil + Dril + D, где TG (TS) — новообразованный почвенный горизонт (слой), Soil — почвенный материал, Dril — буровой раствор, D — выбуренная порода (буровой шлам). Из уравнения видно, что свойства новообразованных слоев и горизонтов почв зависят от характеристик отдельных составляющих уравнения (свойств исходных почв, состава бурового раствора и геологических условий территории) и их соотношения.
Все многообразие слоев и горизонтов почв промышленных зон подземных газохранилищ можно разделить на четыре группы (рисунок).
1. Техногенные слои (техно-седименты) — непочвенные образования, встраиваемые в почвенный профиль при проведении технологических операций (TS = Dril + D или TS = D).
2. Техногенные горизонты — горизонты, формирующиеся в результате совокупного воздействия природ-но-техногенных факторов почвообразования с привнесением техногенного материала (TG = Soil + Dril + D).
3. Техногенно измененные горизонты — горизонты, формирующиеся в результате механического нарушения или химического загрязнения природных горизонтов почв без привнесения техногенного материала
(TG = ^^урбирован или TG = ^^загрязнеиХ
4. Природные горизонты — горизонты, формирующиеся под действием природных факторов почвообразования.
Основные химические, физические и физико-химические свойства техногенных слоев и горизонтов почв, встречающихся на территории промышленных зон Щелковского и строящегося Новомосковского газохранилищ, приведены в таблице.
Среди техно-седиментов исследуемых почв можно выделить следующие.
TS" — эксплуатационный техно-седимент — периодически обновляющийся техногенный слой, формирующийся на поверхности почв и грунтов в результате технологических промывок устьев газовых скважин. Представляет собой слой химически загрязненной вскрышной геологической породы. Морфологически диагностируется по специфическому розовато-красноватому цвету, песчаному гранулометрическому составу, рыхлому бесструктурному сло-
Слои и горизонты почв, характерные для промышленных зон подземных газохранилищ
жению, отсутствию произрастающей на нем растительности и генетически обособленному залеганию в профиле. Характеризуется очень низкими значениями (IV ранг) содержания физической глины, органического углерода и емкости катионного обмена (ЕКО) в сочетании с очень высокими значениями (I ранг) степени насыщенности основаниями (СНО) и уровня рН среды (таблица). Встречаются Т8" только в гумидных областях.
TSd — буровой техно-седимент — техногенный слой, встраиваемый в почвенный профиль в результате захоронения буровых отходов в земляных амбарах. Представляет собой пласт дегидратированных отходов бурения. Морфологически диагностируется по неоднородной окраске с доминированием темно-бурых (до черного) тонов, наличию включений голубых, розовых, белых и зеленых глин, глинистому гранулометрическому составу, слитому бесструктурному сложению, высокой плотности и генетически обособленному залеганию в профиле. Т8ё характеризуются очень высокими значениями (I ранг) содержания физической глины, органического углерода, величины удельной поверхности, ЕКО и СНО в сочетании с высокими значениями (II ранг) содержания легкорастворимых солей и уровня рН (таблица).
На разных газохранилищах Т8ё имеют некоторую вариабельность количественных характеристик отдельных свойств при неизменности ранговых при-держек. Так, Т8ё Щелковского ПХГ характеризуются более низкими значениями содержания физической глины, органического углерода и величины
удельной поверхности по сравнению с Т8ё Новомосковского ПХГ, что объясняется разным литологиче-ским составом геологической толщи двух газохранилищ, а следовательно, разным составом применяемых буровых растворов и образующегося бурового шлама. Общей тенденцией является увеличение количества химических реагентов при утяжелении гранулометрического состава выбуриваемой породы, т.е. увеличение содержания в отходах бурения органического углерода при повышении количества физической глины.
С течением времени техно-седименты в составе почвенного покрова промышленных зон подземных газохранилищ начинают играть роль новых почво-образующих пород, в толще которых постепенно развиваются процессы первичного почвообразования. Характер и интенсивность последних будет определяться новыми условиями, в том числе свойствами новообразованных техногенных почвообразующих пород.
Среди техногенных горизонтов в структуре почвенных профилей доминирует TURd — буровой турбиро-ванный горизонт — природно-техногенный горизонт, формирующийся на этапе завершения буровых работ при перемешивании отходов бурения с почвенным материалом. Морфологически горизонт диагностируется по неоднородной окраске с преобладанием темно-бурых тонов, суглинисто-супесчаному гранулометрическому составу, глыбистой структуре, включениям разноцветных глин и фрагментов почвенных горизонтов. На территории Щелковского газохранилища TURd подразделяется на суглинистые и супес-
Химические, физические и физико-химические свойства техногенных слоев и горизонтов почв Щелковского и Новомосковского ПХГ*
Горизонт (слой) Свойство TSd (нпхг) TSd (щпхг) TURd= (щпхг) TURd■■ (щпхг) тя- (щпхг)
1 3 5 4 2
Физическая глина, % 76,39 ± 20,61 (I) 56,05 ± 4,60 (I) 24,05 ± 1,53 (II) 15,10 ± 2,40 (III) 8,04 ± 0,95 (IV)
Удельная поверхность, м2/г 603,45 ± 132,31 (I) 130,70 ± 35,64 (I) 60,22 ± 6,12 (II) 31,16 ± 12,35 (III) 26,37 ± 3,38 (III)
Органический углерод, % 4,40 ± 1,19 (I) 2,15 ± 0,46 (I) 1,33 ± 0,42 (II) 0,38 ± 0,12 (III) 0,22 ± 0,04 (IV)
Легкорастворимые соли, % 0,55 ± 0,22 (II) 0,42 ± 0,13 (II) 0,27 ± 0,07 (III) 0,28 ± 0,07 (III) 0,24 ± 0,06 (III)
ЕКО, ммоль -экв/100 г 33,67 ± 2,07 (I) 31,85 ± 1,36 (I) 18,27 ± 0,31 (II) 11,60 ± 0,85 (III) 5,60 ± 0,32 (IV)
СНО, % 97,60 ± 2,20 (I) 95,06 ± 3,02 (I) 84,88 ± 5,75 (II) 36,69 ± 2,44 (IV) 94,99 ± 1,24 (I)
Ш/ЕКО, % 8,74 ± 2,47 (III) 9,36 ± 0,86 (III) 2,11 ± 1,53 (IV) 2,31± 0,86 (IV) 7,11 ± 0,95 (III)
рН 8,19 ± 0,79 (II) 7,63 ± 0,26 (II) 7,98 ± 0,39 (II) 7,80 ± 0,57 (II) 8,52 ± 0,44 (I)
* Ранжирование свойств почв (в соответствии с принятыми классификациями) [5, 25, 27].
Свойство Ранги
I II III IV
Содержание физической глины, % >50 20-50 10-20 <10
Величина удельной поверхности, м2/г >100 50-100 10-50 <10
Содержание органического углерода, % >2,0 1,0-2,0 0,3-1,0 <0,3
Содержание легкорастворимых солей, % >0,6 0,4-0,6 0,2-0,4 <0,2
Емкость катионного обмена, ммоль • экв/100 г >20 15-20 10-15 <10
Степень насыщенности основаниями, % >90 80-90 60-80 <60
Солонцеватость (№/ЕКО), % >15 10-15 5-10 <5
Уровень рН >8,5 7,5-8,5 6,5-7,5 <6,5
чаные разновидности (TURd= и TURd соответственно), различающиеся по своим свойствам.
TURd= характеризуется высокими значениями (II ранг) содержания физической глины, органического углерода, величины удельной поверхности, ЕКО, СНО и уровня рН. В то время как TURd характеризуется низкими значениями (III ранг) тех же показателей (таблица). На наш взгляд, это объясняется разным соотношением буровых отходов и почвенного материала в составе горизонтов. Следует отметить, что на территории Новомосковского газохранилища TURd не зафиксированы.
Среди техногенно-измененных горизонтов почв выделяются следующие.
TURAY (TURAU) — гумусовый турбированный горизонт — механически нарушенный гумусовый горизонт. Морфологически диагностируется по серому или буровато-серому цвету, комковатой ^иИАи — зернистой) структуре, рыхлому сложению, суглини-сто-супесчаному гранулометрическому составу, вы-
сокой пористости, обилию корней и генетически обособленному залеганию в профиле либо наличию механических трансформаций (перемешивания). По химическим свойствам турбированный гумусовый горизонт статистически не отличается от ненарушенных аналогов. Главные диагностические признаки — генетически обособленное залегание в профиле и/ или наличие механических трансформаций. Формируется горизонт целенаправленно при проведении рекультивационных работ либо случайно при механических нарушениях органогенного горизонта.
alk — техногенно подщелаченные горизонты — ненарушенные природные горизонты, характеризующиеся статистически значимым повышением уровня рН в сравнении с фоном. Морфологически не отличаются от фоновых аналогов. Формируются под воздействием химического загрязнения.
h — органогенно загрязненные горизонты — ненарушенные природные горизонты, характеризующиеся статистически значимым повышением содержания
органического углерода в сравнении с фоном. Морфологически слабо отличаются от фоновых аналогов (иногда фиксируется увеличение битуминозности горизонтов). Формируются под воздействием химического загрязнения.
sn — техногенно солонцеватые горизонты — ненарушенные природные горизонты, характеризующиеся статистически значимым повышением содержания обменного натрия в ППК в сравнении с фоном. Морфологически слабо отличаются от фоновых аналогов (при сильном проявлении признака наблюдается появление столбчатой структуры, трещиноватости, увеличение плотности горизонта). Формируется под воздействием химического загрязнения.
s — техногенно-засоленные горизонты — ненарушенные природные горизонты, характеризующиеся статистически значимым повышением содержания легкорастворимых солей в сравнении с фоном. Морфологически практически не отличаются от фоновых аналогов (в засушливые периоды могут появляться выцветы солей). Формируются под воздействием химического загрязнения.
Природные горизонты почв промышленных зон подземных газохранилищ соответствуют ненарушенным аналогам фоновых территорий. Все вышеперечисленные слои и горизонты характерны для территорий промышленных зон подземных газохранилищ и в дальнейшем могут быть использованы для диагностики новых типов техногенно нарушенных и техногенных почв.
Выводы
1. Почвообразование на территории промышленных зон подземных газохранилищ протекает под совокупным воздействием природных и техногенных факторов, в результате в структуре почвенных профилей появляются новые техногенные слои и горизонты, а также техногенно измененные природные горизонты.
2. Техногенные слои (техно-седименты) представляют собой непочвенные образования, целенаправ-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абакумов Е.В., Гагарина Е.И. Формирование почв в посттехногенных ландшафтах. СПб., 2006. 208 c.
2. Андроханов В.А., Овсянникова С.В., Курачев В.М. Тех-ноземы: свойства, режимы, функционирование. Новосибирск, 2000. 200 c.
3. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. М., 1997. 314 с.
4. Бухгалтер Э.Б., Дедиков Е.В., Бухгалтер Л.Б., Хабаров А.В., Будников Б.О. Экология подземного хранения газа. М., 2002. 431 с.
5. Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. М.: ГЕОС. 2006.
6. Вайншток С.М., Молчанов А.Г., Некрасов В.И., Чер-нобровкин В.И. Подземный ремонт и бурение скважин. М., 1999. 26 с.
ленно встраиваемые в почвенный профиль при проведении технологических операций. Выделены буровые и эксплуатационные техно-седименты. Буровой техно-седимент (Т8ё) — химически загрязненный, глинистый слой, целенаправленно встраиваемый в почвенный профиль при захоронении буровых отходов. Эксплуатационный техно-седимент (ТБ") — периодически обновляющийся химически загрязненный, токсичный, песчаный слой, формирующийся на поверхности почв и грунтов при технологических промывках устьев газовых скважин. С течением времени в толще техно-седиментов начинают развиваться процессы первичного почвообразования. Характер и интенсивность последних будет определяться новыми условиями, в том числе свойствами новообразованных техногенных почвообразующих пород.
3. Техногенные горизонты представляют собой природно-техногенные образования, состоящие из фрагментов почвенных горизонтов и техно-седимен-тов в разных соотношениях, определяющих их модификации. Выделяется общность буровых турбиро-ванных горизонтов (TURd) — природно-техногенных образований, формирующихся на этапе завершения буровых работ при перемешивании отходов бурения с почвенным материалом. Выделяются супесчаные и суглинистые модификации.
4. Техногенно-измененные горизонты представляют собой механически нарушенные или химически-загрязненные в результате промышленной деятельности природные горизонты. Выделяются гумусовый турбированный горизонт (ШИЛУ), а также серия химически преобразованных природных горизонтов (техногенно подщелаченные (а1к), органогенно загрязненные (И) и др.). Гумусовый турбированный горизонт представляет собой насыпной гумусовый слой, целенаправленно созданный при рекультивации, либо природный гумусовый горизонт, механически нарушенный под воздействием техногенных нагрузок. Химически преобразованные горизонты представляют собой природно-техногенные образования, сформированные под воздействием химического загрязнения.
7. Вакуленко М.В., Жариков С.Н., Ильичев Б.А. Деградация почвенного покрова на объектах подземного хранения нефтепродуктов в пластах каменной соли // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. РАСХН. 1998. С. 22—26.
8. Гаджиев И.М., Курачев В.М. Генетические и экологические аспекты исследования и классификации почв техногенных ландшафтов. Новосибирск, 1992. С. 37—41.
9. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, диагностика, рекультивация. Смоленск, 2003. 268 с.
10. Дедиков Е.В., Гноевых А.Н., Гасумов Р.А., Колосов А.К., Романова К.А., Суржикова О.Б. Нормативы образования отходов при бурении и капитальном ремонте скважин // Газовая промышленность. 2002. № 5. С. 22—24.
11. Етеревская Л.В. Почвообразование и рекультивация земель в техногенных ландшафтах Украины. Харьков, 1989. 42 с.
12. Журавлев А.Е., Владыченский А.С., Можарова Н.В. Особенности углеводородного загрязнения почв подземных хранилищ газа // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвовед. 1999. № 2. С. 17-20.
13. Макарова А.И., Тригубова Е.А., Гилаев Г.Г., Варту-мянГ.Т. Определение объемов отработанных буровых растворов и шлама при строительстве скважин // Бурение. 2001. С. 32-34.
14. МахонинаГ.И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных системах Урала. Екатеринбург, 2003. 356 с.
15. Можарова Н.В., Кулагина Е.Г. Трансформация почвенного покрова подземных газохранилищ // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвовед. 2000. № 2. С. 10-18.
16. Можарова Н.В., Кулачкова С.А., Пронина В.В. Специфика функционирования почвенного покрова газоносных территорий // Там же. 2005. № 3. С. 9—19.
17. Можарова Н.В., Ушаков С.Н. Роль почвенного покрова в регулировании эмиссии метана на газоносных территориях // ДАН. 2004. С. 1—5.
18. ПерцовичА.Ю., Суханов П.А., Терентьев В.И. Систематика и диагностика основных типов антропоземов и техногенных поверхностных образований // Мат-лы Меж-дунар. конф. «Проблемы антропогенного почвообразования». М., 1997. С. 104—107.
19. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М., 1998. 376 с.
20. Солнцева Н.П. О принципах и методах крупномасштабных исследований для прогноза влияния техногене-за на геохимическую структуру ландшафта // Методология и методика почвенных и ландшафтно-геохимических исследований. М., 1979. 376 с.
21. Таранов С.А., Клевенская И.Л., Щербатенко В.И. О первичном почвообразовании на естественно зарастающих отвалах Байдаевского угольного разреза // Проблемы рекультивации земель в СССР. Новосибирск, 1974. С. 195—204.
22. Теплов М.К., Ильичев Б.А., Жариков С.Н. Деградаци-онные воздействия на окружающую среду ПХ в каменной соли // Газовая промышленность. 2002. № 5. С. 77—79.
23. Терентьев В.И., Суханов П.А. Классификация деградированных почв и непочвенных поверхностных образований // Докл. Всерос. конф. «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения». М., 1998. С. 51—53.
24. Трофимов С.С., Фаткулин Ф.А. Состав гумуса молодых почв техногенных отвально-карьерных ландшафтов Центрального и Южного Кузбасса // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. Новосибирск, 1977. С. 113—120.
25. ШеинЕ.В., Карпачевский Л.О. Теория и методы физики почв. М., 2007. 630 с.
26. Шеметов В.Ю. Требования к экологической чистоте технологии бурения скважин // Экология в газовой промышленности. 2000. С. 20—23.
27. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с.
28. Blume H-P, Giani L. Classification of soils in urban/ indastrial agglomerations in Germany and recommendations for the WRB // Proceedings of Intern. Conf. «Soil Classification 2004». Petrozavodsk, 2004. P. 12—13.
29. Makovsky L, Meuser H. Urban soils (SUITMA soils) as source of heavy metal output into groundwater — determination of technogenic substrates and assessment of their source strength // Proceedings of the 4th Intern. Conf. «SUITMA». China, 2007. P. 20—21.
30. Mozharova N, Goltsova T. Anthropogenic soils of gas-fields (genesis, diagnostic, classification, cartography) // Proceedings of the Intern. Conf. «Soil Anthropization VIII». Bratislava, 2004. P. 30—36.
31. Sobocka Jaroslava Antrozems in Slovakia and its comparison with Technosols // Proceedings of the 4th Intern. Conf. «SUITMA». China, 2007.
32. World reference base for soil resources 2006 (First update). World Resources Reports N 103. FAO. Rome, 2007.
Поступила в редакцию 07.09.07
SOIL TECHNOGENIC LAYERS AND HORIZONS FEATURES WITHIN INDUSTRIAL
AREAS OF UNDERGROUND GAS STORAGES
N.V. Mozharova, T.V. Goltsova
Technogenic soils of underground gas storage industrial areas are formed under joint influence of natural and technogenic soil formation factors (pipelining, gas-wells drilling and exploitation). As a result of it new layers and horizons are appeared in the soil profiles. Technogenic layers (Drilling technogenic layer (TSd) — chemically-polluted loamy layer forming at the period of gas-wells drilling. Exploitation technogenic layer (TS--) — periodically restoring chemically-polluted sandy layer forming at the period of gas-wells exploitation), technogenic horizons (Mixed drilling horizon (TURd) — nat-ural-technogenic horizon forming by drilling mud and natural soil material mix) and modification horizons (Mixed organic horizon (TURAY) — poured organic horizon forming by soil restoration or organic matter transformation) were distinguished.
