CC BY
19А.Г. Мамедова
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
В настоящей статье исследуется рекультивация земель на объектах нефтегазового комплекса. Загрязнение земель нефтепродуктами и нефтяными отходами остается серьезной экологической проблемой. Большинство видов нефтепродуктов содержат токсичные вещества, уничтожающие биологическое разнообразие и представляющие угрозу для человека. Рекультивация загрязненных почв дает возможность очистить их от накопленных загрязняющих веществ и восстановить природную экосистему.
Ключевые слова: рекультивация, загрязнение, нефтепродукты, объекты нефтегазового комплекса, очистка, почва, методы, нарушения, работы, восстановление.
Введение. В полузасушливых районах уровень осадков, органического вещества почвы и биомассы низкий, что делает успешную рекультивацию нарушенных земель сложной задачей. Общая площадь нарушения поверхности в результате разработки нефтегазовых месторождений может превысить площадь земель, нарушенных в результате горных работ. Эти факторы, наряду с вопросами инвазивных видов и засухи, усугубляют проблему достижения успеха рекультивации.
Теоретико-методологические аспекты рекультивации земель нефтегазового комплекса. Рекультивация - это процесс попытки вернуть землю, используемую для добычи нефтяных песков или хранения хвостов, в ее первоначальное, естественное состояние. Цель рекультивации - «вернуть землю природе». Нарушения, возникающие в результате добычи нефтеносных песков, оказывают значительное воздействие на землю, и рекультивация является одним из способов смягчения этого воздействия [1].
Рекультивация открытых карьеров может быть сложной просто из-за большой площади поверхности, которая нарушается в ходе этих работ. Как только территория перестает быть пригодной для горных работ, ее засыпают (если это необходимо) и формируют контур для дренажа. После этого заменяется верхний слой почвы и высаживается растительность. Почва и растительность часто обследуются для контроля их состояния. Рекультивация хвостохранилищ - важная, но сложная часть процесса рекультивации [2].
Рекультивация скважины намного проще, чем в случае открытого карьера. После вывода скважины из эксплуатации может потребоваться около шести лет для полной рекультивации земли. Для рекультивации земли скважина должна быть закрыта крышкой, а оборудование удалено. Почва должна быть заменена, а растительность высажена, в дополнение к очистке любых загрязняющих веществ, которые могут остаться от скважины. Процесс рекультивации включает в себя мониторинг, посев, удобрение, посадку деревьев, сбор семян, восстановление и замену верхнего слоя почвы, создание рельефа и контуров [1, 2].
Цели проводимых работ по рекультивации нефтезагрязненных земель. Рекультивация нефте-загрязненных земель - сложный процесс, направленный на очистку грунтов от токсичных соединений и восстановление первоначального биоценоза. Загрязнение нефтью всегда имеет комплексный характер, так как в ней присутствует некоторое количество тяжелых металлов и других токсичных веществ. При длительном загрязнении почв образуются большие ареалы распространения свободных и связанных нефтепродуктов - такая ситуация наблюдается вблизи нефтеперерабатывающих заводов, складов, нефтебаз. В результате возникает угроза загрязнения поверхностных и подземных вод [3].
Рекультивация предотвращает дальнейшее загрязнение грунтов и обеспечивает очистку загрязненных почв от нефтепродуктов. Она направлена на достижение следующих целей:
-предотвращение распространения нефтяных залежей в городские водозаборы и природные водоемы;
© А.Г. Мамедова, 2023.
Научный руководитель: Томус Ирина Юрьевна - кандидат медицинских наук, доцент, Тюменский индустриальный университет, Россия.
-локализация очагов загрязнения, чтобы не допустить попадания нефтепродуктов на новые территории;
-очистка почв от нефтепродуктов, нейтрализация токсичных веществ;
-восстановление продуктивности почв, нормализация баланса экосистемы;
-обеспечение биологической безопасности загрязненных земель и развивающейся на них биомассы
[4].
Классификация почв по степени и возрасту загрязнения нефтью. Почвы считаются загрязненными нефтепродуктами, когда содержание загрязняющих веществ превышает максимальную допустимую концентрацию, в результате начинаются различные негативные изменения состава грунта и биологического сообщества. Важные признаки загрязнения - это нарушение биологического разнообразия, гибель одних видов микроорганизмов и усиленный рост других, деградация свойств почвы и снижение их биологической продуктивности. Проведенные исследования показывают, что максимальная безопасная концентрация нефтепродуктов в почвах не превышает 1 г/кг - превышение этого значения уже провоцирует негативные изменения в структуре и свойствах почвенного покрова [5].
В зависимости от степени загрязнения различают следующие классы почв:
Слабозагрязненные. Концентрация нефтепродуктов составляет от 1 до 5 г/кг. Для устранения негативных последствий достаточно ограниченного набора мероприятий, ускоряющих естественные процессы самоочищения грунта. Это аэрация, увлажнение, рыхление, высаживание растений, способствующих поглощению токсичных веществ.
Среднезагрязненные. Концентрация нефтепродуктов находится в пределах 5-10 г/кг. В этом случае требуется проведение интенсивной рекультивации с использованием механических и биологических методов.
Сильнозагрязненные. В составе присутствуют более 10 г нефтепродуктов на 1 кг грунта. В этом случае необходима направленная рекультивация для устранения долгосрочных экологических последствий.
В некоторых российских регионах вводятся дополнительные нормативы для уточнения степени загрязненности грунтов. Рекультивация земель, подвергшихся заражению нефтепродуктами, должна проводиться за счет организаций, несущих ответственными за попадание токсичных веществ в грунт. Чаще всего это нефтеперерабатывающие компании, собственники нефтебаз и других подобных организаций [2, 3].
Методы и технологии рекультивации. Для удаления нефтепродуктов из почвы и предотвращения дальнейшего распространения загрязнений применяются различные способы рекультивации. Все они должны быть экологически чистыми, чтобы предотвратить дальнейшее нарушение природного баланса и нормализовать состояние грунта. Для восстановления почв применяются следующие категории методов.
Механические методы рекультивации. Эта группа методов имеет ограниченные возможности применения и используется только небольших локальных поражениях почвы нефтепродуктами при авариях. Механические методы могут использоваться как первый этап проведения рекультивации, в дальнейшем оно дополняется физико-химической или биологической очисткой грунтов [1].
Физико-химические методы рекультивации. Основной физико-химический способ - промывка грунтов подогретыми водными растворами с добавлением поверхностно-активных веществ. С помощью реагентов токсины вымываются из почвы и нейтрализуются, это дает возможность проводить дальнейшие работы по восстановлению первоначального состава структуры почвенного слоя. Такие методы позволяют освободить грунт от большей части загрязняющих веществ после чего можно будет приступать к дальнейшей биологической переработке [5].
Биологические методы очистки грунтов. Биологические методы основаны на естественных процессах переработки нефтесодержащих загрязнений. Для этого используются углеводородокисляющие микроорганизмы, которые в обычных условиях постоянно присутствуют в почвенных биоценозах. При разливах нефти и других загрязнениях нефтепродуктами в почву могут вноситься дополнительные промышленные культуры микроорганизмов, в результате скорость переработки многократно усиливается. Биологическая рекультивация предполагает восстановление почвенного слоя методом высадки однолетних и многолетних трав, способных забирать из почвы токсичные соединения. Через несколько лет грунт очищается настолько, что восстанавливается его плодородность и нормальная структура биоценоза.
Усилия по рекультивации. В последнее время все больше внимания уделяется попыткам рекультивации земель, нарушенных в результате добычи нефтеносных песков. Несмотря на предпринимаемые усилия, большая часть нарушенных земель не сертифицирована правительством как рекультивированные. Рекультивация - сложный процесс, и правила постоянно развиваются и изменяются по мере улучшения понимания экологии. Существует несколько типов статуса рекультивации: готовность к рекультивации,
размещение грунта, временная рекультивированная земля, постоянная рекультивированная земля и сертифицированная рекультивированная земля [3].
Готовность к рекультивации и размещение грунта - это начальные этапы процесса рекультивации. «Готовность к рекультивации» означает, что добыча полезных ископаемых на данном участке закончена и можно приступать к восстановлению земель. «Размещение грунта» означает, что материалы, необходимые для рекультивации территории, перемещены в соответствующие места. В первую очередь это относится к вскрышным породам - почве, камням и другим органическим веществам, которым необходимо время для оседания после размещения [2].
Временные рекультивированные земли были засажены травой с целью борьбы с эрозией, и не являются по-настоящему рекультивированными. Они существуют в основном для того, чтобы предотвратить смыв земли, так как в будущем они могут подвергнуться нарушению.
Постоянно рекультивированные земли включают участки, на которых завершены проектирование, размещение грунта и восстановление растительности. Для того чтобы земля стала окончательно рекультивированной, может пройти много лет, поскольку экосистемам необходимо время для становления. В течение этого времени необходимо следить за состоянием земли, растительности, водоемов и животных.
Сертифицированная рекультивированная земля утверждается правительством как рекультивированная, и горнодобывающая компания больше не несет ответственности за контроль и уход за ней. Эта земля возвращается правительству [4].
Заключение и выводы. Рекультивация снижает негативные последствия разработки нефтегазовых месторождений для земли и других ресурсов и видов использования. Конечной целью рекультивации является восстановление экосистемы, включая восстановление любой естественной растительности, гидрологии и среды обитания диких животных, затронутых нарушением поверхности в результате строительных и эксплуатационных работ на нефтегазовом участке. В большинстве случаев это означает состояние, равное или близкое к тому, которое существовало до нарушения земель.
Библиографический список:
1.Алексеенко, А.В. Рекультивация нарушенных земель : учебное пособие / А. В. Алексеенко, Д. О. Нагорнов, Т. А. Петрова. - Санкт-Петербург : Лема, 2021. - 85 с.
2.Апулу, О.Г. Эколого-экономическое обоснование выбора технологий рекультивации загрязненных нефтью земель / О. Г. Апулу, И. М. Потравный, А. Ю. Вега. - Москва : Экономика, 2021. - 133 с.
3.Максимов, С.А. Научные основы формирования биогеохимических барьеров при мелиорации и рекультивации земель : монография / С. А. Максимов ; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно -исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А. Н. Костякова». - Москва : ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова, 2021. - 294 с.
4.Максимов, С.А. Обоснование мелиорации и рекультивации земель на основе представлений о формировании барьерных свойств природных объектов : автореферат дис. ... доктора технических наук : 06.01.02 / Максимов Сергей Алексеевич; [Место защиты: Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова]. - Москва, 2020. - 47 с.
5.Рекультивация земель : учебное пособие : по направлению 20.03.02 Природообустройство и водопользование для изучения дисциплины «Мелиорация и рекультивация земель» / [И. С. Минниахметов, М. Г. Ишбулатов, Б. С. Мур-забулатов, А. В. Комиссаров] ; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный аграрный университет». - Уфа : Башкирский ГАУ, 2021. - 135 с.
МАМЕДОВА АФАТГУМБАТОВНА - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия.
