Введение
1 Геологоразведочные работы на нефть и газ как новый фактор
техногенного влияния на состояние приповерхностной части литосферы северных районов Красноярского края 9
2 Характеристика физико-географических условий долины р. Придута .... 16
3 Район, объект и методы исследований 21
4 Результаты изучения динамики эколого-геохимических свойств
почвенного покрова в пределах водосборного бассейна р. Придута 29
4.1 Результаты натурных исследований почвенного покрова в долине
р. Придута 29
4.2 Геохимические свойства почв 41
4.3 Результаты исследования токсичности почв методами биоиндикации ... 52
4.4 Рекомендации и мероприятия по восстановлению почвенно¬
растительного покрова нарушенных земель в результате геологоразведочной деятельности 61
Выводы 63
Список сокращений 65
Список использованных источников 66
В последние годы в мире наметилась тенденция опережающего роста добычи углеводородов по сравнению с восполнением их доказанных запасов.
В этой связи, для обеспечения уверенного роста добычи углеводородов на среднесрочную и долгосрочную перспективу, вероятно в ближайшее время, будут увеличены объемы проводимых геологоразведочных работ в нефтегазовых провинциях РФ.
Несмотря на малую вероятность нахождения уникальных по запасам нефтегазовых месторождений, подобных Ромашкинскому и Самотлорскому, Уренгойскому и Бованенковскому, в новых регионах проведения поисково-разведочных работ каким является Восточная Сибирь, здесь появляются свои центры нефтегазодобычи.
Ввод в эксплуатацию новых месторождений углеводородного сырья на территории Красноярского края и соседних с ним регионов являются важным аспектом сохранения достигнутых в РФ уровней добычи нефти на современном этапе и среднесрочную перспективу. Здесь можно выделить уже действующие центры нефтегазодобычи - Ванкорский (Красноярский край), Непско- Ботуобинский (Республика Саха (Якутия) и Иркутская область), а также на стадии ввода в эксплуатацию - Куюмбинский и Юрубчено-Тохомский (Красноярский край).
Ожидания экспертов, прежде всего, связаны с шельфовыми зонами Арктических и Дальневосточных морей, однако подготовка к этим работам потребует очень серьезных финансовых и материальных затрат государственных и частных компаний, консолидации научно-технических, технологических и финансовых ресурсов, что будет сопряжено со значительными трудностями.
Поэтому добыча сосредоточенных УВ в материковых условиях, на сегодняшний день представляется экономически более привлекательным вариантом, по сравнению со значительным расширением добычи их в шельфовых зонах материково-окраинных и окраинных морей РФ.
По прогнозным ресурсам нефти, природного газа и конденсата Красноярский регион, объединяющий Таймыр, Эвенкию и Красноярский край, занимает второе место в России после Тюменской области [38].
На территории Красноярского края имеются значительные запасы нефти и газа, создающие, в силу географического расположения, реальную основу для формирования нефтегазового комплекса и решения задачи диверсификации российского экспорта энергоресурсов в Китай, другие развитые и развивающиеся страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) [4].
Разведанные запасы только нефти в Красноярском крае по категории А+В+С1 составляют 2935,5 млн. т. Практически все нефти отличаются высоким качеством, превосходящим по основным показателям российский экспортный стандарт Urals. В основном это легкие (плотность 0,87 г/см3) и низкосернистые сорта с содержанием серы 0,5% и менее [29]. Разведанные запасы природного газа составляют 1181,8 млрд м3, газового конденсата - 137,2 млн т. Газ не содержит вредных примесей сероводорода, обогащен этаном, пропаном, бутаном, конденсатом и гелием [35]. Открытые месторождения нефти и газа распределены по территории края неравномерно и объединены в укрупненные нефтегазоносные районы (НГР): Юрубчено-Тахомский НГР, Большехетский НГР, Собинско-Тэтэринский НГР и др.
Таким образом, в ближайшее десятилетие следует ожидать отчетливой интенсификации промышленного освоения северных территорий Красноярского края, что неотъемлемо будет сопряжено с увеличением отрицательных воздействием на все компоненты окружающей среды. На этом фоне большую актуальность обретают вопросы экологической безопасности поисково-разведочных работ, эксплуатации месторождений, транспорта нефти и газа, сбалансированной экологической политики.
В связи с развитием нефтегазового комплекса на территории Красноярского края, возрастает современная антропогенная нагрузка на окружающую среду в районах промысла. Под влиянием геологоразведочных работ происходит негативное воздействие на все природные компоненты окружающей среды, один из них почвенный покров, который выступает центральным звеном взаимодействующих природных сред [28].
Актуальность настоящей работы обусловлена недостаточной проработкой вопроса о последствиях воздействия геологоразведочной деятельности в пределах ландшафтов средней тайги, развивающиеся на рыхлых четвертичных отложениях различного генезиса.
Большое значение в вопросах оптимизации техногенных ландшафтов и восстановления нарушенных земель имеет изучение особенностей климата, рельефа и свойств техногенных субстратов, на которых происходит самозарастание с целью его интенсификации.
Для выяснения причин длительного восстановления исходного лесного сообщества, и в частности почвенного покрова, необходимо знать динамику физико-химических процессов, происходящих в техногенных поверхностных образованиях, которые сформировались на месте исходных почв. В связи с этим возникает необходимость исследования процессов восстановления нарушенного почвенного покрова в посттехногеный период.
Целью исследования является изучение основных свойств и состава почво-грунтов техногенных поверхностных образований и антропогенно- преобразованных почв на участках нефтегазопоисковых работ в пределах водосборного бассейна р. Придута, расположенного на юге Эвенкии, для дальнейшей разработки рекомендаций по их восстановлению.
Объект исследования - почвы и техногенные поверхностные образования на территории исследуемого участка в период геологоразведочных работ.
Предмет исследования - процессы восстановления почв на территории ненарушенных и техногенно-преобразованных ландшафтах в пределах водосборного бассейна р. Придута.
Нами выдвинуто предположение, что причиной низкой скорости восстановления почвенно-растительного покрова исследуемой территории на участках, нарушенных в результате геологоразведочной деятельности, не сопряжены с их токсическими свойствами, обусловленными загрязнением органическими и неорганическими поллютантами. Важнейшим фактором замедленного восстановления является совокупность физических и физико-механических параметров техногенных поверхностных образований, обусловливающих совместно с региональными климатическими условиями неблагоприятные условия для развития высшей растительности.
Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:
1) Изучить структуру почвенного покрова в пределах водосборного бассейна р. Придута;
2) Выполнить физико-химические лабораторные исследования фоновых и нарушенных почв района исследований;
3) Оценить динамику изменения степени загрязнения почвенного покрова на основании комплексных показателей качества.
4) Осуществить расчет почвенно-геохимического фона исследуемой территории и разработать рекомендации по снижению негативного воздействия на почвенный покров.
1. В структуре почвенного покрова водосборного бассейна р.Придута основная роль принадлежит дерново-подзолистым слабооподзоленным почвам, буроземам грубогумусовым, подбурам, а в пределах речных долин - аллювиальным серогумусовым типичным и глееватым, слоисто-аллювиальным гумусовым, а также аллювиальным торфяно-глеевым почвам.
2. В пределах площадных техногенных объектов распространены преимущественно органолитостраты низко- и среднегумусные, артииндустраты низкогумусные, редко - токсифабриканты низкогумусные, которые фиксируются лишь в период строительства поисково-разведочных скважин.
3. Результаты дешифрирования космоснимков исследуемой территории, с последующей натурной верификацией на ключевых участках показали, что площадь, занимаемая ТПО, не превышает 2,4 км2.
4. Результаты физико-химический исследований фоновых и нарушенных почв показал, что по эколого-химическим показателям степень их загрязнения характеризуется как «условно-чистые» и «допустимо-загрязненные», при этом ни в одной из исследованных проб почв и ТПО суммарный показатель загрязнения не превысил 2,6. В формировании данной величины основная роль принадлежит Zn (Ki=1,83) и Co (Ki=1,47).
5. Результаты биологического тестирования демонстрируют низкую токсичность по отношению к овсу посевному и культуре хлореллы, по отношению к последней обладая стимулирующим действием на ее рост.
6. Содержание подвижных форм тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах и грунтах в 2017 году не превышают установленных гигиенических нормативов. Аналогичная ситуация характерна и для валовых форм химических элементов в почвах, исследованных на основе кислотного вскрытия проб. По сравнению с предыдущими этапами исследований статистически значимой отрицательной динамики не выявлено.
Опубликованная литература
1. Andren, H. 1994. Effects of habitat fragmentation on birds and mammals in landscapes with different proportions of suitable habitat: a review. Oikos. 71: 355-366.
2. Bayne, E. M., S. Boutin, B. Tracz, and K. Charest. 2005a. Functional and numerical responses of ovenbirds (Seiurus aurocapilla) to changing seismic exploration practices in Alberta's boreal forest. Ecoscience 12:2016-2222.
3. By Kadafa, Adati Ayuba. 2012. Environmental Impacts of Oil Exploration and Exploitation in the Niger Delta of Nigeria. Global Journals Inc. (ДОА). pp. 19-28.
4. Knowles, R.S. (1983). The First Pictorial History of the American Oil and Gas Industry 1859-1983. Ohio University Press, Athens, OH. 169 pp.
5. Lamparelli, C.C., Rodeigues, F.O. and Orgler de Moura, D. (1997). Long-term Assessment of an Oil Spill in a Mangrove Forest in Sao Paulo, Brazil. In: Kjerfve, B., Drude de Lacerda, L., and Salif Diop, W. H. [eds.], Mangrove Ecosystem Studies in Latin America and Africa. UNESCO, Paris, France, pp. 191-203
6. Аистов, И. П. Перспективы использования биоматов при проведении рекультивации нарушенных земель в районах Крайнего Севера / И. П. Аистов, А. Е. Гаглоева // Системы. Методы. Технологии. - 2013. - № 4. - С. 188-191.
7. Алпатьев А. М., Архангельский А. М., Подоплелов Н. Я., Степанов А. Я. Физическая география СССР (азиатская часть). М., 1976. С.360.
8. Байкова, Е. Р. Опыт изъятия и распределения ренты в зарубежных странах // Проблемы современной экономики. — 2010. — № 3.], [Баширов С. П. Опыт распределения природной ренты между государством и компаниями нефтяной промышленности // ЭКО. — 2006.
— № 4.], [Баширов С. П., Коровина Н. В. Распределение природной ренты между государством и нефтяными компаниями // ЭКО. — 2006. — № 5—6.
9. Булгаков Н.Г. Контроль природной среды как совокупность методов биоиндикации, экологической диагностики и нормирования // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация. ВИНИТИ. 2003. № 4. С. 33-70.
10. Выпускная квалификационная работа магистра: требования и
рекомендации: учебно-методическое пособие [Текст] /сост.
И.Н. Безкоровайная, О.В. Тарасова, И.В. Борисова, И.Г. Гетте - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2017. - 21 с.
11. Гаврилов В. П., Грунис Е. Б. Состояние ресурсной базы нефтедобычи в России и перспективы ее наращивания // Геология нефти и газа. 2012. №5. С. 3-20.
12. Гилязов М. Ф. Многолетняя динамика эколого-химического состояния почвенного покрова лицензионных участков юга Эвенкии / М. Ф. Гилязов, П. С. Рейзмунт, А. С. Чижиков // Экологические проблемы нефтедобычи: материалы V Международной конф. с элементами научной школы для молодежи /ред. кол.: Исмаков Р. А. и др.
- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. - С. 52-55.
13. Гилязов М. Ф. Природные воды нефте- и газодобывающих районов южной Эвенкии // Экологические проблемы недропользования. Наука и образование: Материалы Пятой Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 19-24 Ноября 2012. - СПб: Изд-во СПбГУ, 2012 - C. 73-75.
14. Гилязов М. Ф. Экологический мониторинг в районах поиска нефтегазовых месторождений // География, история и геоэкология на службе науки, практики и образования: Материалы VI Международной научно-практической конференции, (Красноярск, 22-23 Апреля 2011). / Краснояр. гос. пед. ун-т им. В. П. Астафьева. - Красноярск: Изд-во КГПУ, 2011 - Т 1. С. 211-213.
15. Гилязов М. Ф., Хоцинская К. И. Экологические проблемы недропользования в нефтегазоносных провинциях Восточной Сибири и пути их решения / М. Ф. Гилязов, К. И. Хоцинская // Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследований: сборник материалов XXVI Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск: Изд-во ЦРНС, 2016. - С. 255-261.
16. ГОСТ 17.4.3.04-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения. Введ. 01.07.1986. - Москва : Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 декабря 1985 г. N 4046.
17. ГОСТ 26205-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. Утвержден и введен в действие постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 29.12.91 N 2389.
18. ГОСТ 26424-85. Почвы. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке. Утвержден и введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 08.02.85 N 283.
19. ГОСТ 26483-85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО. Утвержден и введен в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 марта 1985 г. N 820.
20. ГОСТ 26485-85. Почвы. Определение обменного (подвижного) алюминия по методу ЦИНАО. Утвержден и введен в действие постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26 марта 1985 г. N 820.
21. ГОСТ 27821-88. Почвы. Определение суммы поглощенных оснований по методу Каппена. Утвержден и введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 20.09.88 N 3188.
22. ГОСТ 27894.7-88. Торф и продукты его переработки для сельского хозяйства. Методы определения подвижных форм железа. Утвержден и введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 22.11.88 N 3771.
23. ГОСТ 27980-88. Удобрения органические. Методы определения органического вещества. Утвержден и введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 22.12.88 N 4442.
24. ГОСТ 29188.2-91. Метод определения водородного показателя рН. Дата введения 1993-01-01. Утвержден и введен в действие постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 24.12.91 N 2060.
25. ГОСТ 31861-2012 (ИУС 3-2013). Вода. Общие требования к отбору
проб. Введ. 01.01.2014. - Москва : Федеральное агентство по
техническому регулированию и метроогии, 2012. - 32 с.
26. ГОСТ Р ИСО 22030-2009 Качество почвы. Биологические методы Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений. ISO 22030:2005. Soil quality - Biological methods - Chronic toxicity in higher plants (IDT). Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 1036-ст.
27. Кесельман Г. С., Махмудбеков Э. А. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. М., Недра, 1981, 256 с.
28. Классификация и диагностика почв России / Авторы и составители: Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, И. И. Лебедева, М. И. Герасимова.- Смоленск: Ойкумена, 2004.- 342 с.
29. Конторович А. Э. Ресурсы и запасы нефти и газа нефтегазоносных провинций Сибири как база для развития мощных центров нефтепереработки, нефтехимии, газохимии и гелиевой промышленности на Востоке России / А. Э. Конторович, В. А. Каширцев, А. Г. Коржубаев, - 179 - Петр Н. Кузнецов, Людмила И. Кузнецова, Владимир П. Твердохлебов. Перспективы развития нефтегазовой отрасли:
А. Г. Курчиков, В. А. Лихолобов, А. Ф. Сафронов / Химия нефти и газа: 6-я международная конференция. - Томск: Институт химии нефти, 2006. - С. 5-7.
30. Красная книга Красноярского края: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновении виды животных. Красноярск, СФУ, 2011.
31. Краснощеков Ю. Н., Коротков И. А., Чередникова Ю. С. Методы оценки и картографирования современного состояния лесных экосистем Монголии. Улан-Батор, 1990. С. 28.
32. Крауклис А.А. Натурная модель. // В кн.: Природные режимы и топогеосистемы Приангарской тайги. Новосибирск, Наука, 1975. С. 28-49.
33. М. И. Герасимова, М. Н. Строганова, Н. В. Можарова, Т. В. Прокофьева. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Учебное пособие. Под редакцией академика РАН Г. В. Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2003. - 268 с.
34. Методические указания «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест». Утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 7.02.1999 № 2.1.7.730-99. - М.: 2003
35. Минеральные ресурсы Красноярского края: ред. С. С. Сердюк - Красноярск, 2002.
36. Мироненко, В.А. О концепции государственного гидроэкологического мониторинга России // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. М.: Наука, 1993. - №1.- С. 19-29.
37. Моргунова М. М., Бессель В. В., Кучеров В. Г. Арктические шельфовые нефтегазовые ресурсы в условиях конкуренции // Газовая
промышленность. 2016. № 3. 2016. С. 114-119.
38.Орлов В. П. Перспективы развития экспорта нефти и газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона на основе ресурсной базы Восточной Сибири и республики Саха (Якутия) / В. П. Орлов / Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 1999. - №2. - С. 2-10., Гордеев О. Г. Стратегия развития нефтегазового комплекса Восточной Сибири и Дальнего Востока / О. Г. Гордеев / Минеральные ресурсы России. Экономика и управление.- 2004.- №1. - С.8 -21.
39. Перспективы нефтедобычи в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке: методические вопросы, практическая реализация, влияние санкций / Л. В. Эдер и др. // Бурение и нефть. - 2014. - № 12. - С. 10-15.
40. Перспективы развития мировой энергетики до 2030 г. - М.: ИНЭИ РАН,
2011. - 50 с.
41. Письмо Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ 27 декабря 1993 г. № 04-25/61-5678.
42. ПНД Ф 16.1:2.21-98. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом с использованием анализатора жидкости "Флюорат-02" (М 03-03-2012) ПНД Ф от 10 августа 2012 года №16.1:2.21-98.
43. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04. Токсикологические методы контроля. Методика измерений оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления.
44. Постановление Правительства Красноярского края "Об утверждении нормативов допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее
45. Постановление Правительства Красноярского края от 03.10.2013 № 522-п. Нормативы допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Красноярского края в районах развития нефтегазовой отрасли (Юрубчено-Тохомское и Куюмбинское месторождения).
46. Постановление правительства РФ от 16 февраля 2008 г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию» (с изменениями на 23 января 2016 года).
47. Природные ресурсы Красноярского края (специальное информационное аналитическое издание), № 3. 2009. 35- 38 с.
48. Рязанов, В. Т. Рента в стратегии экономического развития России. — СПб., 2003.
49. Саксонов М. Н., Абалаков А. Д., Данько Л. В., Бархатова О. А., Балаян
A. Э., Стом Д. И. Экологический мониторинг нефтегазовой отрасли. Физико-химические и биологические методы: учеб. пособие. - Иркутск: Иркут. ун-т, 2005. - 114 с.
50. Слободчикова В. А. Правовые проблемы рекультивации земель лесного
фонда в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре /
B. А. Слободчикова // «Экономика и социум» №5 (18) 2015. Электронное издание: http: //iupr.ru/domarns_data/files/sbomikij urnal.
51. Соромотин А. В. Экологические последствия различных этапов освоения нефтегазовых месторождений в таежной зоне Тюменской области // Сибирский экологический журнал, 6 (2011) - С. 813-822.
52. СТО 4.2-07-2014 Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности.
53. Требования к производству и результатам многоцелевого
геохимического картирования масштаба 1:200 000 / А. А. Головин, Н. Н. Москаленко, А. И. Ачкасов и др. Москва: ИМГРЭ, 2001. - 73 с, 91 библ., 89 прил.
54. Фомин Г. С., Фомин А. Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам. Справочник. — М., Издательство «Протектор», 2001.— 304 с.
Неопубликованная литература
55. Гейда М. В., Лыкова С. Г. Отчет о результатах комплексных геофизических работ в зоне сочленения Катангской седловины и Байкитской антеклизы. Муторайская с/п №103/85-87, Богалинская с/п №104/85-87, Придутская эр/п №111/85-8. г. Красноярск, 1987. - КФ ФБУ ТФГИ по СФО № 24348.