Помощь студентам в учебе
Динамика эколого-геохимического состояния почвенного покрова на участках нефтегазопоисковых работ в пределах водосборного бассейна р.Придута
|
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
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.
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.
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.