CC BY
76
водами по сравнению с богарными условиями способствуют некоторому снижению биологической ценности протеина у обеих изучаемых культур, которая определялась по содержанию незаменимых аминокислот. Так, в урожае люцерны обнаружено снижение содержания всех видов аминокислот, кроме метионина (1-й укос), цистина и лизина (2-й укос). В растениях кукурузы сточные воды увеличили содержание аминокислот по сравнению с вариантом уральской водой [4].
Изучение макро- и микроэлементного состава растений позволило установить, что при орошении сточными водами у люцерны происходит увеличение количества натрия, меди и цинка. Поливная кукуруза накапливает больше кальция, фосфора, цинка, марганца и кобальта, чем на богаре. Таким образом, накопление указанных элементов на опытных вариантах, безусловно, связано с химическим составом сточных вод [1].
Выводы. 1. Мелиоративная оценка биологически очищенных сточных вод ОГПК показала, что почти по всем показателям они не превышают ныне существующие допустимые концентрации, предъявляемые для орошения кормовых культур. Отрицательным их качеством является повышенное содержание сульфатов, натрия и хлора. Питательная ценность этих вод незначительная.
2. Орошение сточными водами привело к накоплению солей в верхних горизонтах почвы до 1 м. Вызывает опасения аккумуляция токсичных натриевых солей, которые составляют 40,6% от общих запасов. В целом общие запасы солей на участках люцерны и кукурузы превышают пороговую концентрацию.
3. Водный баланс зоны аэрации и грунтовых вод территории с близким их залеганием положительный, что выражается в подъёме уровня грунтовых вод ежегодно на 0,3—0,5 м, минерализация грунтовых вод возрастает на 0,2—0,25 г/л в год. На остальной территории земледельческих полей орошения положение уровня грунтовых вод и их минерализация практически не изменились.
На территориях с близким залеганием грунтовых вод, которое составляет около 5% общей площади ЗПО и I и II очередей, поливы сточными водами загрязняют запасы грунтовых вод и открытые водоисточники (р. Чёрная). Источником загрязнения явилась и ёмкость сезонного регулирования.
4. Поливы сточными водами не оказывают отрицательного влияния на рост и развитие люцерны и кукурузы, урожай по сравнению с неполивными вариантами повышается соответственно в 4,8 и 3,3 раза. Изучаемые культуры проявляют индивидуальные особенности к поливу, выражающиеся в неодинаковом накоплении протеина, микро- и макроэлементов.
Литература
1. Дамрин А.Г., Калиев А.Ж. О некоторых направлениях оптимизации искусственных водоёмов Южного Урала // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 10. С. 311-314.
2. Дамрин А.Г. Ландшафтные особенности искусственных водоёмов Оренбургской области и обоснование их экологической оптимизации: дисс. ... канд. геогр. наук. Оренбург, 2004. 173 с.
3. Калиев А.Ж. Влияние поливов сточными водами на мелиоративное состояние полей орошения // Информационный листок Оренбургского ЦНТИ. 1980. № 297.
4. Калиев А.Ж., Дамрин А.Ж. Особенности изменения растительного покрова в условиях зарегулирования речного стока (на примере Ириклинского водохранилища) // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 1 (57). С. 136-138.
Оценка воздействия на окружающую среду на Баклановском месторождении нефти в Оренбургской области
А.А. Гамм, вед. специалист, Правительство Оренбургской области; Т.А. Гамм, д.с.-х.н., профессор, С.В. Шабанова, к.т.н., Р.Н. Касимов, к.т.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ; З.З. Утяганова, к.п.н., Кумертауский филиал ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ; Р.Ф. Сагитов, к.т.н, ООО «НИПИЭП», А.А. Мушинский, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Компании нефтедобывающей отрасли, занимающиеся разработкой и реализацией природных ресурсов, должны уделять особое внимание состоянию окружающей среды. Особенностью техногенного воздействия процессов бурения и добычи нефти на атмосферный воздух, почвы и водные ресурсы является высокая интенсивность и долговременность формирования значительных техногенных нагрузок, которые нередко превы-
шают пороговые нагрузки, вызывая нарушение экологического равновесия в районах бурения, а в ряде случаев и деградацию экосистем [1-3]. Загрязнение нефтепродуктами и тяжёлыми металлами компонентов природной среды относится к наиболее значительным видам техногенного воздействия, и проблема минимизации воздействия является одной из наиболее важных в области экологической безопасности. Поэтому исследования техногенной нагрузки и оценка воздействия на окружающую среду на месторождениях нефти являются актуальными. В природно-технической системе, складывающейся на месторождениях нефти, почвы, поверхностные и подземные воды загрязняются нефтью и другими загрязняющими веществами, поступающими чаще всего при аварийных ситуациях. Ликвидация загрязнения
становится сложной и дорогостоящей задачей для нефтедобывающих компаний [4, 5]. Кроме того, объёмы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух изменяются в связи с увеличением добычи нефти, при заполнении и хранении нефти в резервуарах, а также при сжигании попутного газа на факельных установках и служат источником загрязнения. Для предотвращения существенного воздействия на окружающую среду необходим ряд мероприятий, включающих организационные, технические и технологические мероприятия.
Объекты и методы исследования. Целью работы являлась оценка воздействия на компоненты окружающей среды на Баклановском месторождении НГДУ «Сорочинскнефть».
Для оценки воздействия использованы стандартные методики полевых исследований, методы сравнительной оценки фоновых и экспериментальных показателей, расчётный метод.
Баклановское месторождение открыто в 1969 г. и находится в пробной эксплуатации с 1980 г.
Месторождение расположено в пределах Муханово-Ероховского нефтегеологического района Оренбургской области. В геологическом строении описываемого района принимают участие породы девонской, каменноугольной, пермской и четвертичной систем толщиной около 3500 м. Бакла-новское месторождение по величине извлекаемых запасов нефти является мелким, по геологическому строению — сложным. Нефти месторождения — сернистые, смолистые и парафиновые.
Качество добываемой продукции позволяет оценить производство как экологически опасное. Объёмы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух изменяются в связи с увеличением добычи нефти, при заполнении и хранении нефти в резервуарах, а также при сжигании попутного газа на факельных установках.
Результаты исследования. На Баклановском месторождении нефти зафиксировано 8 неорганизованных и 2 организованных источника выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
1. Содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов в почве АГЗУ-1
Баклановского месторождения, мг/кг
Точки отбора пробы почвы, м Органические вещества Неорганические вещества
нефтепродукты оценка загрязнения кислоторастворимые формы ионов тяжёлых металлов Категория загрязнения
цинк кадмий свинец медь
Устье 17,6 СлЗ 7,2 <0,02 1,0 2,7 -1,69 Чистая
ЮВ
50 100 150 200 250 300 350 14,4 49.8 17.9 53,9 57,4 13,4 61,0 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 59,6 52,1 108,6 9,3 20,0 47,0 107,8 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 0,15 0,06 0,43 0,42 0,94 0,096 0,11 2,3 12,9 0,21 2,1 0,65 0,046 1,2 -0,68 0,88 0,2 -1,68 -1,57 -1,0 0,14 Чистая Допустимая Допустимая Чистая Чистая Чистая Допустимая
ЮЗ
50 100 150 200 250 300 350 119,0 8,6 10,2 9,8 13,1 15,9 6,0 ЗВПО СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 58,0 42,0 22,5 3,4 56,0 91,0 < 0,8 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 2,6 2,1 1,9 1,7 1,66 2,4 1,7 1,8 1,2 1,3 1,6 3,2 0,22 0,52 -0,48 -0,9 -1,3 -1,68 -0,55 0,07 -1,8 Чистая Чистая Чистая Чистая Допустимая Чистая Чистая
СВ
50 100 150 200 250 300 350 9,8 10,7 9,2 6,1 14,1 12.4 34.5 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 18,0 12,3 22,0 20,0 30,5 26,0 33,0 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 1,3 1,2 1,6 4,5 1,8 2,0 2,2 0,75 0,58 0,79 1,34 1,20 0,95 1,40 -1,5 -1,6 -1,4 -1,1 -1,2 -1,23 -1,1 Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая
СЗ
50 100 150 200 250 300 350 37.0 19,2 9,2 17.8 25.9 13,8 13.1 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 51,4 44,7 111,2 62,0 48,0 111,2 < 0,8 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 0,8 0,87 0,53 0,43 0,52 1,27 1,72 1,74 0,86 0,42 0,92 1,10 0,62 0,61 -0,8 -1,0 0,29 -0,67 -0,93 -0,36 -1,8 Чистая Чистая Допустимая Чистая Чистая Допустимая Чистая
ПДК 220,0 2,00 130,0 132,0
Аккумуляция тяжёлых металлов в почве зависит в первую очередь от концентрации и состава примесей в атмосферном воздухе, уровня их нагрузки. Поэтому были рассмотрены источники загрязнения на Баклановском месторождении, и установлено, что воздействие на почву оказывают выбросы загрязняющих веществ от АГЗУ-1 и ДНС. Содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов в почве возле АГЗУ-1 представлено в таблице 1.
Категория загрязнения почв оценивается как чистая и допустимая по показателю Хс. Для расчёта показателя Хс использовали среднеобластные фоновые концентрации тяжёлых металлов.
Содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов в почве на ДНС Баклановского месторождения представлено в таблице 2.
Геохимические профили распределения загрязняющих веществ в почве представлены в таблице 3. Основными загрязняющими веществами на объектах месторождения являются цинк и нефтепродукты.
Математические модели зависимости рас про -странения нефтепродуктов для прогнозирования на АГЗУ, полученные нами по результатам исследований, представлены в таблице 4.
Полученные модели могут быть использованы для прогноза концентрации нефтепродуктов в почве от концентрации в атмосферном воздухе.
Месторождение расположено в бассейне реки Сакмары. Основными орографическими элементами являются водоразделы между долинами рек Боровки, Чесноковки, Сухоречки. Воды рек характеризуются резко выраженным преобладанием гидрокарбонат-ионов и ионов кальция, магния, натрия. Минерализация воды в период весеннего половодья может составлять 100—150 мг/л. Вода мягкая, хорошая, питьевая. В период летней и зимней межени минерализация увеличивается до 600 мг/л, вода становится умеренно жёсткой, хорошей или удовлетворительной для питья. Для режима рек характерны следующие основные черты: весеннее половодье, летняя межень, осен-
2. Содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов в почве на ДНС Баклановского месторождения, мг/кг
Органические вещества Неорганические вещества
Точки отбора пробы почвы, м нефтепродукты оценка загрязнения кислоторастворимые формы ионов тяжёлых металлов Категория загрязнения
цинк кадмий свинец медь
Устье 81,2 СлЗ 32,0 <0,02 3,1 2,3 -0,9 Чистая
ЮВ
50 100 150 200 250 300 350 15,8 28,1 10,1 7,5 7.3 13,2 5.4 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 10,6 15,6 26,2 30.5 22.6 32,0 18,0 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 0,61 0,82 0,74 0,55 0,66 0,62 0,60 0,63 1,1 1,3 1,2 1,3 1,6 1,1 -1,7 -1,6 -1,4 -1,3 -1,4 -1,2 -1,5 Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая
ЮЗ
50 100 150 200 250 300 350 1227,5 15,7 6.3 8,8 10,3 7,6 7.4 Сильноз СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 36,0 46,2 42,0 48,0 133,6 51,0 38,0 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 3,3 2,0 1,8 2,2 < 0,02 0,52 0,66 1,2 1,3 1,5 0,7 0,22 0,65 1,1 -0,9 -0,8 -0,9 -0,8 0,68 -0,9 -1,1 Чистая Чистая Чистая Чистая Допустимая Чистая Чистая
СВ
50 100 150 200 250 300 350 7,7 7,9 13,4 8.3 6.4 4,6 7,3 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 106,4 39,5 38,2 32,0 28,0 25,8 30,5 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 0,92 2,42 0,17 4,0 8,0 1,7 1,2 1,5 1,1 0,53 2,1 1,8 0,85 1,2 0,29 -0,9 -1,2 -0,9 -0,6 -1,3 -1,2 Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая Чистая
СЗ
50 100 150 200 250 300 350 10,1 10.4 36.5 13,1 8,9 7,9 9,9 СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ СлЗ 218,0 115,0 110,5 81,0 44,7 11,0 30,1 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 < 0,02 2,12 1.4 0,70 1,3 2,8 1.5 1,3 2,57 2,3 0,86 1,3 1,53 9,0 1,0 2,7 0,54 0,32 -0,2 -0,8 -1,2 -1,2 Допустимая Допустимая Допустимая Чистая Чистая Чистая Чистая
ПДК 220,0 < 0,02 2,0 130,0 132,0
3. Матрица максимумов концентраций тяжёлых металлов в почве АГЗУ и ДНС
Объект АГЗУ-1
Расстояние от источника, м 350 300 250 150 50 Устье 50 100 150 250 350
Металл РЬ ги НП ги ги, нп ги Си, НП ги РЬ, НП ги, нп
Объект ДНС
Расстояние от источника, м 350 300 250 150 50 Устье 50 100 200 250 300
Металл НП НП НП ги ги, нп
4. Математические модели зависимости
содержания нефтепродуктов в почве от концентрации в атмосферном воздухе для прогнозирования
Направление от АГЗУ Математическая модель
СЗ ЮЗ ЮВ СВ Направление от ДНС СВ у= 11,6-31,6» у = 3,5-169824» у = 169,8-0,000000063» у = 36,3-0,000015» Математическая модель у = 22,9-0,99»
ний паводок и зимняя межень. На большинстве водотоков района годовой ход стока и колебания уровня сглажены. Река Чесноковка отличается малой относительной водностью. Максимальный сток на реке наблюдается в периоды весеннего снеготаяния. При больших снегозапасах максимумы стока в половодье значительны. Главными загрязняющими поверхностные воды веществами являются нефтепродукты, органические вещества, аммонийный азот, нитраты, нитриты, сухой остаток, сульфаты, железо, фосфаты.
Во всех пробах воды из разных точек отбора проб в других реках обнаружено превышение ПДК по содержанию железа общего от 2,4 до 26,0 раза. Установлено превышение ПДК по нитратам в р. Сухоречке (500 м выше впадения в р. Чесноковку) — в 2,5 раза, в реке Боровке — в 1,9 раза, Чесноковке — в 1,12 раза. Также превышено ПДК по ХПК, содержанию нитрит-ионов и ионов аммония в реках Чесноковке, Сухоречке, Боровке. Превышение ПДК по содержанию общего железа наблюдается во всех поверхностных водоёмах от 1,4 до 9,0 раза.
По сравнению с фоновыми характеристиками наблюдается систематическое превышение содержания нефтепродуктов в р. Сухоречке.
Поскольку почвообразование протекает в условиях заданной глубины промачивания, в почве происходит более интенсивное накопление тяжёлых металлов в гумусовом горизонте, на геохимических барьерах, идёт миграция тяжёлых металлов по почвенному профилю. Накопление тяжёлых металлов в верхних горизонтах почв или их вымывание и накопление в более глубоких горизонтах контролируется характером и положением в почвенном профиле геохимических барьеров, которыми являются гумусовый и карбонатный горизонты.
Загрязнение почвы тяжёлыми металлами наблюдается на разном расстоянии от устья. Следует при этом сказать, что траектория осаждения тяжёлых
металлов от устья неодинакова по направлениям от источника. Можно выделить два вида траектории распространения тяжёлых металлов от источника загрязнения:
— постепенно, от максимальных к минимальным концентрациям в почве;
— от максимальных к минимальным концентрациям в почве, с максимумами на определённых расстояниях от источника.
В юго-восточном направлении от АГЗУ-1 максимальные концентрации цинка наблюдаются на расстоянии 150 и 350 м, кадмий в почву не поступает, свинца — 150, 200 и 250 м, меди — 100 м, в юго-западном направлении соответственно: цинк — 300 м, свинец — без максимумов, медь — 250 м. Превышение ПДК в почве наблюдалось для свинца на расстоянии 50, 100 и 300 м.
Превышения ОДУ по содержанию нефтепродуктов в почве не отмечено. Однако существуют максимумы содержания нефтепродуктов в почве на определённых расстояниях от источника.
Из представленных данных следует, что на протяжении трёх лет превышение концентрации по аммонийному азоту и железу наблюдается всего один раз и является единичным случаем, источник которого не установлен. Превышение ПДК по фосфат-иону, нитрит-иону и нитрат-иону наблюдается в результате внесения удобрений в почву и смыва их с сельскохозяйственных полей. На превышение ПДК по ХПК также могут влиять паводки и осенние дожди. Повышенные концентрации в воде нефтепродуктов отмечаются в районах с аварийными ситуациями. По остальным веществам превышение ПДК не наблюдается.
Вывод. В результате исследования проведена оценка воздействия на окружающую среду на Баклановском месторождении и получены математические модели зависимости содержания нефтепродуктов в почве от концентрации их в атмосферном воздухе для прогнозирования.
Литература
1. Чижов Б.Е., Долингер В.А., Захаров А.И. Особенности нефтяного загрязнения территории Ханты-Мансийского автономного округа // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2008. № 8. С. 15—21.
2. Колесниченко А.В. Процессы биодеградации в нефтеза-грязнённых почвах. М.: Промэкобезопасность, 2004. 194 с.
3. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 2002. 334 с.
4. Логинов О.Н. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений. Уфа: Гос. изд. научно-тех. литературы «Реактив», 2000. 100 с.
5. Рекомендации по рекультивации нефтезагрязнённых земель / С.А. Алиев [и др.]. Баку: Элм, 1981. 26 с.
