CC BY
104
УДК 502.55/56
Основные направления оптимизации экологической политики при эксплуатации нефтяных месторождений С.А. Бузмаков
Пермский государственный университет
Для поддержания равновесия между хозяйственной деятельностью при эксплуатации нефтяных ресурсов и окружающей природной средой, обеспечения сохранения и восстановления природных компонентов и комплексов, предупреждающих прямое и косвенное влияние результатов деятельности на природу и здоровье человека, необходимо проектировать, планировать и проводить организационно-технические мероприятия на территории месторождений нефти [7].
Развитие промышленного производства неразрывно связано с техногенными изменениями природной среды, однако нет никаких объективных причин для неизбежного ухудшения ее качества при управлении взаимодействием общества и природы на основе познанных закономерностей этого взаимодействия [6].
Выявленные закономерности трансформации наземных экосистем [1] позволяют формировать экологическую политику нефтедобывающих предприятий, вести комплексное природопользование, полученные результаты исследований - оптимизировать рекультивацию нефтезагрязненных земель и утилизацию отходов (рисунок).
Одним из важнейших аспектов природоохранной деятельности представляется ее пространственно-временная дифференциация в зависимости от устойчивости наземных экосистем к техногенной нагрузке.
Крупные нефтедобывающие компании в Пермской области имеют ряд природоохранных программ обновления оборудования с целью уменьшения аварийных ситуаций, выбросов в атмосферу, сбросов в водные объекты и ведения геоэкологического мониторинга.
Современный экологический мониторинг на территориях деятельности нефтедобывающих компаний заключается в проведении обследований, оценке полученных результатов и планировании первоочередных природоохранных технических и технологических мероприятий.
Длительная эксплуатация нефтяных месторождений в старых нефтедобывающих районах привела к серьезным преобразованиям естественных природных водоносных комплексов [4,5,9]. Наши исследования также свидетельствуют о существенной трансформации элементарных экосистем [ 1,2,4].
Необходимы оптимизация природоохранной деятельности нефтедобывающих предприятий и решение задач восстановления и сохранения природной среды на территории месторождений.
Цель природоохранной деятельности - снижение техногенной нагрузки на окружающую среду, природные комплексы и компоненты, которое обеспечит соблюдение соответствующего уровня нормативных экологических требований, существенное уменьшение антропогенной нагрузки на новом качественном уровне. Необходимо обеспечить поступательное и целенаправленное развитие экологизации способов добычи нефти. Достичь этих целей можно при формировании динамичной системы экологического нормирования [8].
Для оптимизации природоохранных нормативов следует выделить не меньше двух временных категорий - текущие и перспективные, при преемственности которых возможна постепенная оптимизация природоохранной деятельности и ее результатов.
Прикладные аспекты концепции трансформации наземных экосистем
Текущие нормативы - это совокупность норм и правил техногенных воздействий, которые могут быть соблюдены при данном технологическом уровне развития нефтедобывающей промышленности. Текущие нормативы позволяют найти компромиссный вариант между пользователем ресурса, его относительно краткосрочными задачами экономического развития и долгосрочными экологическими интересами общества в целом. Под перспективными нормативами нами понимается совокупность норм и правил техногенных воздействий, которые должны быть достигнуты к определенному сроку на основе разработки и внедрения в хозяйственную деятельность новых ресурсосберегающих технологий по добыче нефти, экономического стимулирования рационального природопользования. Перспективные нормативы через определенный срок переходят в разряд текущих, обеспечивая приближение уровня техногенной нагрузки на природную среду до параметров, качественно улучшающих экологическую ситуацию.
Целью такой системы нормативов и ее реализации является восстановление в ранее освоенных "старых" нефтепромысловых районах и сохранение в регионах нового освоения высокого качества окружающей природной среды.
Текущие меры, которые необходимо осуществить для охраны окружающей среды, следующие.
В процессе эксплуатации нефтяного месторождения создается вторичный природнотехногенный подземный источник загрязнения поверхностных вод. В то же время считается, что на территории Пермской области современная технология добычи полезного ископаемого герметична и на попадание загрязняющих веществ в водоемы вообще не установлены нормативы предельно-допустимых сбросов. Очевидно, что в самое ближайшее время на "старых" месторождениях необходимо использование нормативов вначале на основе санитарно-гигиенических ПДК вредных веществ, а затем более экологически целесообразных рыбохозяйственных ПДК. Введение этих природоохранных норм и правил будет стимулировать развитие технологий (при целевом использовании финансовых средств) по предотвращению ущерба, наносимого водным ресурсам и рыбному хозяйству на вновь освоенных территориях, позволит дать экологическую оценку организационнотехническим природоохранным мероприятиям, проводимым на эксплуатируемых ранее месторождениях.
Добыча нефти происходит в основном на сельскохозяйственных и лесных территориях. Экологические ограничения выбросов в атмосферу согласно нормативам ПДВ для предприятий сегодня основаны на санитарно-гигиенических критериях. Поэтому уже в проектных решениях закладывается вероятность ущерба автотрофному элементу биоты. Первоочередным этапом для оптимизации экологической ситуации на "старых" месторождениях и тем более в новых районах нефтедобычи является переход на нормативы ПДВ на основе ПДК для растительности. Однако, если санитарно-гигиеническая ПДК ниже, чем ПДК для растительности, необходимо принять прежний критерий при разработке ПДВ. Введение данных природоохранных норм и правил позволит стимулировать работы по предотвращению ущерба сельскому и лесному хозяйствам на новых территориях и оптимизировать экологическую ситуацию в старых районах нефтедобычи.
Сохранение и восстановление почвенного покрова во многом зависят от методов, применяемых для ликвидации послеаварийных последствий. Методом ликвидации аварийных разливов является полная очистка территории от загрязненных почвогрунтов с последующим нанесением плодородного слоя. Такой метод рекультивации часто наносит еще больший ущерб почвенному слою, чем непосредственно сама авария, так как при ликвидации ее последствий практически уничтожается гумусовый горизонт. Кроме того, при проведении контроля состояния земель необходимо оценивать содержание не только нефтепродуктов, но и 3,4-бензпирена.
Для оптимизации охраны животного мира на территории месторождений необходимо своевременно ликвидировать аварийные колодцы-накопители с нефтью, быстро очищать водоемы от нефти.
Проведение предварительных флористических и фаунистических обследований территории до размещения нефтепромысловых объектов и выявление мест произрастания, обитания видов, занесенных в красные книги, позволит провести мероприятия с целью сохранения редких и исчезающих видов растений и животных.
Для сохранения биоразнообразия на территории нефтяных месторождений необходимо обследовать флору и фауну территории; оценивать предпроектные, проектные и текущие воздействия на окружающую природную среду источников техногенного влияния на основе биотических критериев; внедрять в практику комплексный геоэкологический мониторинг раннего предупреждения отрицательных последствий нефтедобычи; оценивать природоохранную деятельность, направленную на сохранение биоразнообразия.
Кроме того, возникает необходимость формирования вокруг мощных источников загрязнения управляемых природно-техногенных экосистем, способствующих самовосстановлению окружающей среды. Причем эти природно-техногенные экосистемы должны формироваться не только и столько в пределах санитарно-защитных зон, сколько в направлении основных миграционных потоков загрязнителей, которыми являются природные дрены. Целесообразно создать систему аккумулирующих, транзитных экосистем, позволяющих кроме накопления поллютантов способствовать их деградации и рассеиванию. При этом нужно использовать стихийную организацию прудов, различных нефтеловушок, восстановление почвенного покрова экосистем. Внедрение предложений на уровне природоохранных норм позволит стабилизировать экологическую ситуацию и установить долговременное природное равновесие на территории месторождений.
Следует отметить, что при современной технологии совершенно неизбежно поступление определенного количества загрязняющих веществ от первичных и вторичных техногенных источников при разработке нефтяного месторождения в окружающие природные комплексы. Неизбежно и уничтожение части биогеоценотического покрова на нефтепромысловых объектах.
Наиболее целесообразным в этом случае представляется целенаправленное формирование управляемых природно-техногенных экосистем (УПТЭ) с заданными параметрами, отличающихся высокой устойчивостью по отношению к комплексу техногенного нефтепромыслового воздействия и в максимальной степени реализующих продуктивный и средообразующий потенциалы существующих сообществ микроорганизмов, растений и животных. При создании таких экосистем следует в полной мере учитывать способности естественных природных комплексов к саморегуляции, при этом необходимо проводить корректировку хода процессов разрушения загрязняющих веществ, воспроизводства природной среды и требуемого направления ее развития.
Основные типы УПТЭ должны соответствовать природным типам ландшафтов средней, южной тайги, хвойно-широколиственных лесов, Кунгурской лесостепи, а также основным типам интразональных комплексов - болотному, пойменному.
Границы создаваемых природно-техногенных экосистем следует устанавливать с учетом однородности почв, растительности и фоновой антропогенной нагрузки. Анализ состояния ПТЭ позволяет предполагать возможность создания природно-техногенных экосистем с заданными свойствами.
Кроме того, проекты создания УПТЭ, помимо локальных задач по самоочищению, воспроизводству экосистем на территории нефтяных месторождений, должны предусматривать выполнение биосферных функций: сохранение биотического разнообразия. улавливание и аккумуляция рассеянной энергии солнца, реализация энергоаккумулирующих и почвообразующих функций, способствовать снижению нефтепромыслового воздействия. Важнейшим требованием к экосистемному проектированию является бережное отношение к пространству и сохранение максимальной территории с естественным круговоротом веществ и естественных энергетических потоков для стабилизации биосферных процессов не только на локальном уровне месторождений, но и региональном.
Проведенные исследования трансформации наземных экосистем позволяют перейти к
разработке инженерно-проектной теории, при которой вся территория месторождения рассматривается как совокупность иерархически организованных наземных экосистем, обеспечивающая полную естественную деградацию техногенных веществ, но регулируемая человеком.
Формирование перспективных норм природоохранной деятельности и оценка текущей ситуации на месторождениях не возможны без ведения полноценного экологического мониторинга. Наши исследования позволяют сделать вывод о недостаточности современного мониторинга, который заключается лишь в слежении за содержанием поллютантов (в основном в подземных и поверхностных водах, а также в воздухе).
Представляется необходимым развитие геоэкологического мониторинга, целью которого является предупреждение отрицательных изменений всех основных компонентов и комплексов на территории месторождений. Программы локального мониторинга на территории месторождений (с учетом развития нефтедобычи) должны включать наблюдения за источниками и факторами техногенного воздействия, за миграцией поллютантов, основными природными компонентами и комплексами. Особое значение в достижении целей локального мониторинга имеет развитие системы раннего предупреждения отрицательных последствий нефтедобычи на стадии обратимых последствий.
В биогеографическом отношении природоохранная деятельность дифференцируется в соответствии со способностью биоты восстанавливаться и оставаться в исходном состоянии под воздействием нефтепромысловой нагрузки на территорию. Повсеместно она должна быть направлена на сохранение и восстановление автохтонного сообщества конкретного природного участка как уникального комплекса, изначально наиболее адаптированного к геохимическим условиям существования на территории нефтяного месторождения. Биоце-нотические отношения между своеобразным, микробным сообществом, растительностью и животным населением на территории месторождений позволяют считать сложившийся автохтонный комплекс живых организмов наиболее адаптированным к техногенным воздействиям. Природоохранные мероприятия должны способствовать активизации функций биотических элементов по безопасной утилизации поллютантов, созданию благоприятной окружающей среды на нефтепромыслах.
Стратегические направления природоохранной деятельности необходимо дифференцировать с учетом географической специфики. В условиях Пермской области сохранение и восстановление биотических комплексов должны способствовать сохранению
регионального разнообразия биоты.
Биотический комплекс средней тайги практически не изменился под влиянием сложившегося природопользования. Основным направлением природоохранной деятельности на территории нефтяного месторождения должно быть сохранение автохтонных сообществ, а также создание в санитарно-защитных зонах нефтепромысловых объектов условий для формирования устойчивых УПТЭ (на основе исходных природных комплексов), регулирование загрязнения воздуха (по нормативам предельно-допустимой нагрузки для растительности).
Биотические комплексы южной тайги изменились вследствие фоновой антропогенной нагрузки, сохранив в значительной степени специфические широтно-географические черты. Трансформация определяется хорошими восстановительными способностями и малой резистентностью сообществ. Направление природоохранной деятельности на территории нефтяного месторождения - сохранение автохтонных сообществ, формирование на участках существенного воздействия нефтепромысловых объектов устойчивых УПТЭ.
Широколиственно-хвойные леса и Кунгурская лесостепь преобразованы в результате сельскохозяйственного использования территории. Биотическим сообществам, вследствие процесса синантропизации, свойственны упрощенная структура, высокая резистентность по отношению к нефтепромысловому воздействию и значительные восстановительные способности. Основное направление природоохранной деятельности - восстановление
нарушенных природных комплексов.
Основные направления природоохранной деятельности, рассмотренные в данной статье, позволяют сформировать стратегию сохранения и восстановления биоты на территории месторождений, учитывая основные свойства трансформации сообществ.
Библиографический список
1. Бузмаков С.А. Закономерности техногенной трансформации наземных экосистем / С.А. Бузмаков // Антропогенная динамика природной среды: матер. Междунар. науч.-практ. конф. (16-20 окт. 2006г., г. Пермь): в 2 т. / Перм. ун-т. Пермь, 2006. Т.1. С. 14-18.
2. Бузмаков С.А. Трансформация геосистем в районах нефтедобычи / С.А. Бузмаков, С.М. Костарев // Изв. вузов. Нефть и газ. 2004. №5. С. 124 - 131.
3. Бузмаков С.А. Научное обоснование проектирования и эксплуатации нефтяных месторождений в границах особо охраняемых природных территорий (на примере районов нефтедобычи Пермской области) / С.А. Бузмаков, С.М. Костарев, С.А. Чайкин // Там же. №З.С.14-23.
4. Оборин А.А. Нефтегазопоисковая геомикробиология / А.А. Оборин, Е.В. Стадник; УрО РАН. Екатеринбург, 1996. 408 с.
5. Пиковский Ю.Н. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю.И. Пиковский. М.: Изд-во МГУ, 1993. 206с.
6. Разумовский В.М. Эколого-экономичсское районирование в системе управления природопользованием / В.М. Разумовский // Региональные проблемы сбалансированного развития процесса природопользования. СПб.: Изд-во Санкт-Петербург.техн.ун-та, 1999. С.143-226.
7. Репмерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. М.:
Мысль.1990. 637с.
8. Садыков О.Ф. Прикладные аспекты теоретического наследия С.С.Шварца / О.Ф. Садыков // Развитие идей академика С.С. Шварца в современной экологии. М.: Наука,1991. С.143-213.
9. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов / Н.П. Солнцева. М.: Изд-во МГУ, 1998. 376 с.
