СВОЙСТВА ФОНОВЫХ ПОЧВ ЯРЕГСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ РЕКУЛЬТИВАЦИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Условия формирования почв Ухтинского рай она Республики Коми 8
1.1 Общая характеристика территории 8
1.2 Климат 9
1.3 Рельеф 11
1.4 Гидрографическая сеть и особенности гидрологического режима 13
1.5 Геологическое строение и почвообразующие породы 15
1.6 Растительность 19
1.7 Деятельность нефтешахтного управления (НТТТУ) «Яреганефть» в районе
исследования почв 22
2 Объекты и методы исследования 24
2.1 Почвенный покров территории 24
2.2 Объекты исследования 26
2.3 Методы исследования 33
3 Физические и физико-химические свойства почв Ухтинского района (Ярегское нефтяное
месторождение) 34
3.1 Гранулометрический состав 34
3.2 Анализ органической части почвы 38
3.3 Почвенная кислотность 41
3.4 Обменные основания. Степень насыщенности почв основаниями 44
3.5 Суммарное содержание нефтепродуктов в почвенных пробах 47
4. Технологии рекультивации нефтезагрязненных почв на территории Ярегского нефтяного месторождения 48
4.1 Методология рекультивации и охрана нефтезагрязненных почв 48
4.2 Основные технологии рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв
50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 61
Приложение А 68
Приложение Б 70
1 Условия формирования почв Ухтинского рай она Республики Коми 8
1.1 Общая характеристика территории 8
1.2 Климат 9
1.3 Рельеф 11
1.4 Гидрографическая сеть и особенности гидрологического режима 13
1.5 Геологическое строение и почвообразующие породы 15
1.6 Растительность 19
1.7 Деятельность нефтешахтного управления (НТТТУ) «Яреганефть» в районе
исследования почв 22
2 Объекты и методы исследования 24
2.1 Почвенный покров территории 24
2.2 Объекты исследования 26
2.3 Методы исследования 33
3 Физические и физико-химические свойства почв Ухтинского района (Ярегское нефтяное
месторождение) 34
3.1 Гранулометрический состав 34
3.2 Анализ органической части почвы 38
3.3 Почвенная кислотность 41
3.4 Обменные основания. Степень насыщенности почв основаниями 44
3.5 Суммарное содержание нефтепродуктов в почвенных пробах 47
4. Технологии рекультивации нефтезагрязненных почв на территории Ярегского нефтяного месторождения 48
4.1 Методология рекультивации и охрана нефтезагрязненных почв 48
4.2 Основные технологии рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв
50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 61
Приложение А 68
Приложение Б 70
В настоящее время очень высок темп развития нефтяной и газовой промышленности, в связи с этим увеличивается количество аварийных ситуаций на нефтегазовых объектах. Разливы нефти и нефтепродуктов при добыче или транспортировки сырья приводят к высокому уровню загрязнения окружающей природной среды нефтегазодобывающих регионов России [69].
На территории Республики Коми освоение нефтегазовых месторождений происходило на совершенно необжитых территориях, в сложных геолого-промысловых, природных и климатических условиях. Большая часть трубопроводных систем проложена в зоне распространения многолетнемерзлых пород. Параллельно с добычей нефти ускоренными темпами развивались транспортная инфраструктура.
Строительство трубопроводов до сих пор оказывает полную или частичную нагрузку на окружающую природную среду. Из года в год прослеживается тенденция увеличения числа аварийных ситуаций, связанных с разливами нефти и загрязнением окружающей природной среды. В результате катастрофического старения и коррозийного износа внутри- и межпромысловых трубопроводных коммуникаций, а также несоблюдение сроков капитального ремонта эксплуатационных сооружений на месторождениях республики Коми, усиливается воздействие негативных факторов и рисков, которые приводят к низкой эксплуатационной надежности трубопроводной транспортировки нефти и нефтепродуктов.
Наибольшую опасность при аварийных ситуациях на предприятиях топливноэнергетического комплекса представляет не само загрязнение поллютантом, а игнорирование и бездействие к данной проблеме. Пренебрежение к нефтяному загрязнению приводит к снижению жизнеобеспечивающих функций, которые способствуют самоочищению окружающей природной среды, ухудшению климатических и биологических ресурсов и, как следствие, - ухудшению здоровья населения [25].
Актуальность. В Республике Коми, вследствие добычи и транспортировки нефти и нефтепродуктов, происходят аварии на транспортных системах, которые влекут за собой деградацию почвенных экосистем, водных ресурсов и животного мира. По степени вредоносности на экосистемы нефтяное загрязнение занимает второе место после радиоактивного. Проблема загрязнения почв нефтью, нефтепродуктами и сопутствующими загрязнителями является одной из наиболее острых экологических проблем Российской Федерации. Для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов используют различные методы рекультивации почв, направленные на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества
В условиях крайнего севера, где господствуют суровые климатические условия, проведение рекультивационных работ на нефтезагрязненных участках сильно затруднено. Но из-за роста мощностей нефтедобычи и большого количества аварий на нефтепроводах, рекультивационные мероприятия являются необходимой мерой в целях сохранения полезных свойств почв и очищения окружающей природной среды от нефти и продуктов ее разложения [28]. Именно этим и определяется актуальность выбранной автором темы.
Нефтегазодобывающее производство является одним из наиболее экологически опасных среди отраслей народного хозяйства [28]. Главными загрязняющими веществами, образующими в процессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48%) и оксид углерода (44%) [51]. При разливах нефти и нефтепродуктов, как правило, первым делом загрязняется органоминеральный слой почвы, но спустя несколько лет углеводороды можно обнаружить уже на глубине до 160 см [17]. Нефть при попадании в почву способна существенным образом изменять ее химические и физические характеристики, так как углеводороды обладают выраженными гидрофобными свойствами, которые передаются почвенным частицам [53]. Ухудшение обеспеченности почв элементами минерального питания многие исследователи связывают с ингибированием ферментативной активности почв, в частности фосфогидролезной [67]. Суть выполняемых рекультивационных мероприятий заключается в ускорении процессов естественного самоочищения почвенных экосистем, а также мобилизация всех внутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих прежних функций при помощи комплекса агротехнических и агрохимичексих мероприятий [72].
На сегодняшний день изученность эколого-экономической эффективности механических и биологических методов рекультивации остается все еще низкой.
Изучение почв и их свойств является важным этапом при разработке проектов по рациональному использованию, охране и рекультивации нефтезагрязненных почв. Ведь почва - это один из основных компонентов ландшафта, который первым принимает «экологический удар» от химического загрязнения.
Объект исследования: почвы Ярегского нефтяного месторождения.
Предмет исследования: почвы нефтяного месторождения и технологии рекультивации нефтезагрязненных почв.
Целью настоящей работы является изучение состояния почвенного покрова территории и оценка наиболее эффективных технологий рекультивации в случае аварийных разливов нефти на территории Ярегского месторождения.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1.Изучить природно-географические характеристики Республики Коми (Ухтинский район);
2.Определить основные химические, физические и физико-химические свойства фоновых почв Ярегского месторождения;
3.Провести сравнительный анализ технологий рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами;
4.Предоставить рекомендации по технологиям рекультивации для данных типов почв.
Защищаемые положения:
1.Почвы Ярегского месторождения представлены органоминеральными и минеральными типами;
2.Исследуемые почвы отличаются фоновым содержанием нефтепродуктов в пределах норматива допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Республики Коми;
3.Наиболее эффективные технологии рекультивации органоминеральных и минеральных почв Ярегского месторождения.
Теоретическая и практическая значимость. Данные, полученные в ходе исследовательской работы, могут послужить рекомендацией или же основанием при выборе технологии рекультивации, а также мониторинга экологического состояния почв в условиях Ярегского нефтяного месторождения. В настоящее время устранение последствий после аварий на нефтегазовых объектах является приоритетной проблемой для нашей страны, поэтому любые исследования и работы, относящиеся к данной теме, могут быть полезны в теоретическом и практическом плане.
Благодарность. Автор выражает свою благодарность научному руководителю канд. биол. наук, доценту кафедры почвоведения и экологии почв О. Э. Мерзлякову, а также д-р биол. наук, профессору Д. С. Воробьеву за оказанную помощь в подборе материалов для написания магистерской диссертации.
Структура и объем работы. Работа выполнена методом изучения нормативных документов и литературных источников, доступных в открытой печати и интернет- ресурсах. Также произведена практическая работа на нефтезагрязненных участках. Материалы для выполнения исследовательской работы были собраны в ходе прохождения производственной практики в 2021 г. в рамках договора с ООО «ЛУКОЙЛ-Коми». Работа выполнена на 70 страниц машинно-письменного текста, включает 4 раздела, 20 рисунков, 3 таблицы, библиографический список состоит из 78 наименований и 2 приложений.
На территории Республики Коми освоение нефтегазовых месторождений происходило на совершенно необжитых территориях, в сложных геолого-промысловых, природных и климатических условиях. Большая часть трубопроводных систем проложена в зоне распространения многолетнемерзлых пород. Параллельно с добычей нефти ускоренными темпами развивались транспортная инфраструктура.
Строительство трубопроводов до сих пор оказывает полную или частичную нагрузку на окружающую природную среду. Из года в год прослеживается тенденция увеличения числа аварийных ситуаций, связанных с разливами нефти и загрязнением окружающей природной среды. В результате катастрофического старения и коррозийного износа внутри- и межпромысловых трубопроводных коммуникаций, а также несоблюдение сроков капитального ремонта эксплуатационных сооружений на месторождениях республики Коми, усиливается воздействие негативных факторов и рисков, которые приводят к низкой эксплуатационной надежности трубопроводной транспортировки нефти и нефтепродуктов.
Наибольшую опасность при аварийных ситуациях на предприятиях топливноэнергетического комплекса представляет не само загрязнение поллютантом, а игнорирование и бездействие к данной проблеме. Пренебрежение к нефтяному загрязнению приводит к снижению жизнеобеспечивающих функций, которые способствуют самоочищению окружающей природной среды, ухудшению климатических и биологических ресурсов и, как следствие, - ухудшению здоровья населения [25].
Актуальность. В Республике Коми, вследствие добычи и транспортировки нефти и нефтепродуктов, происходят аварии на транспортных системах, которые влекут за собой деградацию почвенных экосистем, водных ресурсов и животного мира. По степени вредоносности на экосистемы нефтяное загрязнение занимает второе место после радиоактивного. Проблема загрязнения почв нефтью, нефтепродуктами и сопутствующими загрязнителями является одной из наиболее острых экологических проблем Российской Федерации. Для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов используют различные методы рекультивации почв, направленные на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества
В условиях крайнего севера, где господствуют суровые климатические условия, проведение рекультивационных работ на нефтезагрязненных участках сильно затруднено. Но из-за роста мощностей нефтедобычи и большого количества аварий на нефтепроводах, рекультивационные мероприятия являются необходимой мерой в целях сохранения полезных свойств почв и очищения окружающей природной среды от нефти и продуктов ее разложения [28]. Именно этим и определяется актуальность выбранной автором темы.
Нефтегазодобывающее производство является одним из наиболее экологически опасных среди отраслей народного хозяйства [28]. Главными загрязняющими веществами, образующими в процессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48%) и оксид углерода (44%) [51]. При разливах нефти и нефтепродуктов, как правило, первым делом загрязняется органоминеральный слой почвы, но спустя несколько лет углеводороды можно обнаружить уже на глубине до 160 см [17]. Нефть при попадании в почву способна существенным образом изменять ее химические и физические характеристики, так как углеводороды обладают выраженными гидрофобными свойствами, которые передаются почвенным частицам [53]. Ухудшение обеспеченности почв элементами минерального питания многие исследователи связывают с ингибированием ферментативной активности почв, в частности фосфогидролезной [67]. Суть выполняемых рекультивационных мероприятий заключается в ускорении процессов естественного самоочищения почвенных экосистем, а также мобилизация всех внутренних ресурсов экосистемы на восстановление своих прежних функций при помощи комплекса агротехнических и агрохимичексих мероприятий [72].
На сегодняшний день изученность эколого-экономической эффективности механических и биологических методов рекультивации остается все еще низкой.
Изучение почв и их свойств является важным этапом при разработке проектов по рациональному использованию, охране и рекультивации нефтезагрязненных почв. Ведь почва - это один из основных компонентов ландшафта, который первым принимает «экологический удар» от химического загрязнения.
Объект исследования: почвы Ярегского нефтяного месторождения.
Предмет исследования: почвы нефтяного месторождения и технологии рекультивации нефтезагрязненных почв.
Целью настоящей работы является изучение состояния почвенного покрова территории и оценка наиболее эффективных технологий рекультивации в случае аварийных разливов нефти на территории Ярегского месторождения.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1.Изучить природно-географические характеристики Республики Коми (Ухтинский район);
2.Определить основные химические, физические и физико-химические свойства фоновых почв Ярегского месторождения;
3.Провести сравнительный анализ технологий рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами;
4.Предоставить рекомендации по технологиям рекультивации для данных типов почв.
Защищаемые положения:
1.Почвы Ярегского месторождения представлены органоминеральными и минеральными типами;
2.Исследуемые почвы отличаются фоновым содержанием нефтепродуктов в пределах норматива допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Республики Коми;
3.Наиболее эффективные технологии рекультивации органоминеральных и минеральных почв Ярегского месторождения.
Теоретическая и практическая значимость. Данные, полученные в ходе исследовательской работы, могут послужить рекомендацией или же основанием при выборе технологии рекультивации, а также мониторинга экологического состояния почв в условиях Ярегского нефтяного месторождения. В настоящее время устранение последствий после аварий на нефтегазовых объектах является приоритетной проблемой для нашей страны, поэтому любые исследования и работы, относящиеся к данной теме, могут быть полезны в теоретическом и практическом плане.
Благодарность. Автор выражает свою благодарность научному руководителю канд. биол. наук, доценту кафедры почвоведения и экологии почв О. Э. Мерзлякову, а также д-р биол. наук, профессору Д. С. Воробьеву за оказанную помощь в подборе материалов для написания магистерской диссертации.
Структура и объем работы. Работа выполнена методом изучения нормативных документов и литературных источников, доступных в открытой печати и интернет- ресурсах. Также произведена практическая работа на нефтезагрязненных участках. Материалы для выполнения исследовательской работы были собраны в ходе прохождения производственной практики в 2021 г. в рамках договора с ООО «ЛУКОЙЛ-Коми». Работа выполнена на 70 страниц машинно-письменного текста, включает 4 раздела, 20 рисунков, 3 таблицы, библиографический список состоит из 78 наименований и 2 приложений.
