СВОЙСТВА ПОЧВ СТРЕЖЕВСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Объекты и методы исследования 6
1.1 Объекты исследования 6
1.2 Методы исследования 7
2 Условия формирования почв Стрежевского нефтяного месторождения 8
2.1 Климат 8
2.2 Рельеф и гидрология 9
2.3 Почвообразующие породы и почвенный покров 10
2.4 Растительность 13
3 Морфологическое строение и гранулометрический состав исследуемых почв 15
3.1 Систематический список почв 15
3.2 Морфологическое строение почв 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 31
1 Объекты и методы исследования 6
1.1 Объекты исследования 6
1.2 Методы исследования 7
2 Условия формирования почв Стрежевского нефтяного месторождения 8
2.1 Климат 8
2.2 Рельеф и гидрология 9
2.3 Почвообразующие породы и почвенный покров 10
2.4 Растительность 13
3 Морфологическое строение и гранулометрический состав исследуемых почв 15
3.1 Систематический список почв 15
3.2 Морфологическое строение почв 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 31
Актуальность. В настоящее время нефтепродукты и попутные пластовые воды являются приоритетными загрязнителями окружающей среды. Нефтяная промышленность по опасности воздействия на среду занимает третье место в числе 130 отраслей современного производства [72].
Почвенный покров, являясь основным компонентом ландшафта, первым принимает на себя «экологический удар». В связи с механическим нарушением и нередко химическим загрязнением происходит постепенная деградация почв, которая стала одной из значимых экологических проблем нефтегазового комплекса Западной Сибири.
Во многих нефтегазовых районах Западной Сибири уже сейчас складывается крайне неблагоприятная экологическая ситуация, которая с каждым годом ухудшается из -за частых аварий на нефтепроводах [94, 21]. Несмотря на значительное количество исследований посвященных вопросам нефтяных загрязнений и деградации почв [93, 94, 95, 97, 98,79, 82, 21 и др.], необходимость проведения углубленных исследований почвенно-экологического состояния территории конкретных нефтяных месторождений особенно актуальна. Важную роль при этом играет изучение специфики условий формирования, свойств и основных параметров почв территории нефтяных месторождений.
В силу специфических условий формирования почвы среднетаежной подзоны Западной Сибири отличаются слабой эколого-геохимической устойчивостью к техногенным воздействиям и малым потенциалом для самоочищения и самовосстановления [102, 103, 104, 94].
Процессы загрязнения почв нефтью и способы рекультивации нефтезагрязнённых почв достаточно широко освещены в научной литературе [101, 102, 103, 104, 94, 96, 97, 80 и др.]. В период эксплуатации нефтяных месторождений бурение скважин нарушает естественную целостность почвенногрунтовой толщи и сопровождается выбросами на поверхность, как правило, засоленных подстилающих пород в составе буровых шламов и минерализованных пластовых вод, а иногда и нефтегазовых флюидов. При работе нефтепромысловых трубопроводов, разгерметизации (отказы) встречаются не только на нефтесборных сетях, но и на водоводах, у которых внутренняя коррозия труб усиливается под действием легкорастворимых солей. Проблема техногенного засоления почв на территориях нефтяных месторождений и возможные способы их рекультивации изучены слабее, чем проблема рекультивации нефтезагрязнённых почв. Сброшенные на поверхность шламы и минерализованные пластовые воды изменяют микрорельеф территории и являются источниками вторичного засоления почв. Своеобразный солевой и микроэлементный состав пластовых минерализованных вод обладающим высокой геохимической активностью и токсичностью, резко изменяет состояние экосистем, приводит к деградации биоценозов, причем скорость трансформации почвенного комплекса на много выше, чем при разливах нефти, а самоочищение идет медленнее [19, 23].
Утрата плодородия почвы вследствие ее засоления и осолонцевания, то есть, насыщения почвенного поглощающего комплекса обменным натрием, является основной причиной гибели растений при таком загрязнении.
Необходимость проведения почвенно-экологических исследований при изучении специфики почвенного покрова Стрежевского нефтяного месторождения и оценки устойчивости почв к нефтяным загрязнениям, обусловливается высокой чувствительностью таежных ландшафтов к техногенному воздействию и длительным сроком их восстановления. По данным Ю.И. Пиковского [80] и А.И Дегтярева [35] полностью процесс естественного восстановления нефтезагрязненных почв в условиях северных регионов заканчивается не менее чем через 25 лет.
Цель работы - изучение особенностей формирования и свойств фоновых и загрязненных минерализованными пластовыми водами почв территории Стрежевского месторождения и выявление их опасности к нефтяному загрязнению.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать условия формирования почв территории Стрежевского нефтяного месторождения и оценить их влияние на почвообразовательные процессы.
2. Оценить классификационную принадлежность почв и изучить их морфологическое строение, гранулометрический состав и свойства.
3. Исследовать условия гумусооброзования территории нефтяного месторождения, определить групповой и фракционный состав гумуса фоновых почв и оценить их гумусное состояние.
4. Определить воздействие минерализованных пластовых вод на свойства почв территории месторождения.
5. Определить буферную способность фоновых почв и оценить их относительную опасность к нефтяному загрязнению.
Теоретическая и практическая значимость, научная новизна.
В работе рассмотрены содержание легкорастворимых солей техногенного происхождения и закономерности их пространственного распределения в почвах Стрежевского нефтяного месторождения Западной Сибири в пределах среднетаежной подзоны (Томской области). Выявлены особенности процессов техногенного галогенеза, возникающих в результате эксплуатации технологических объектов нефтепромыслов (трубопроводного транспорта), не свойственных для условий гумидного почвообразования и заключающихся в появлении специфических соединений токсичных солей и признаков солончаковатости, приводящих к ухудшению плодородия почв и созданию условий, неблагоприятных для роста и развития растений.
Установлены особенности радиальной и латеральной миграции легкорастворимых солей в почвах. Дана характеристика буферной способности и предпринята попытка оценки опасности загрязнения почв нефтью. Результаты изучения буферной способности и прогнозной оценки опасности загрязнения можно использовать при проведении экологического мониторинга, инженерно-экологических изысканий, мероприятий, связанных с рекультивацией почв в условиях гумидного почвообразования.
Личный вклад автора. Автором было проведено изучение почв Стрежевского нефтяного месторождения. В ходе исследования проведено морфологическое описание почв, установлена их классификационная принадлежность. Автором выполнена вся аналитическая часть исследований в лабораторных условиях на кафедре почвоведения и экологии почв НИ ТГУ, а также обработка, обобщение и научная интерпретация полученных результатов.
Публикации. Материалы диссертации представлены в 2 сборниках материалов конференций: II Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных "Почвенно-экологические процессы в естественных и антропогенно-преобразованных ландшафтах Сибири и Дальнего Востока" (Красноярск, 2018), V Международная научно-практическая конференция «GLOBAL SCIENCE AND INNOVATIONS 2019: CENTRAL ASIA» (Нур-Султан, 2019)
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.б.н., профессору В.П. Серединой за помощь на всех этапах выполнения диссертации, поддержку, ценные советы и конструктивные замечания. Автор признателен коллективу кафедры почвоведения и экологии почв НИ ТГУ. Особую благодарность, научному сотруднику А.И. Непотребному и сотрудникам отдела экологического мониторинга ОАО "ТомскНИПИнефть" за оказанную помощь и предоставленные образцы почв с территории Стрежевского нефтяного месторождения.
Почвенный покров, являясь основным компонентом ландшафта, первым принимает на себя «экологический удар». В связи с механическим нарушением и нередко химическим загрязнением происходит постепенная деградация почв, которая стала одной из значимых экологических проблем нефтегазового комплекса Западной Сибири.
Во многих нефтегазовых районах Западной Сибири уже сейчас складывается крайне неблагоприятная экологическая ситуация, которая с каждым годом ухудшается из -за частых аварий на нефтепроводах [94, 21]. Несмотря на значительное количество исследований посвященных вопросам нефтяных загрязнений и деградации почв [93, 94, 95, 97, 98,79, 82, 21 и др.], необходимость проведения углубленных исследований почвенно-экологического состояния территории конкретных нефтяных месторождений особенно актуальна. Важную роль при этом играет изучение специфики условий формирования, свойств и основных параметров почв территории нефтяных месторождений.
В силу специфических условий формирования почвы среднетаежной подзоны Западной Сибири отличаются слабой эколого-геохимической устойчивостью к техногенным воздействиям и малым потенциалом для самоочищения и самовосстановления [102, 103, 104, 94].
Процессы загрязнения почв нефтью и способы рекультивации нефтезагрязнённых почв достаточно широко освещены в научной литературе [101, 102, 103, 104, 94, 96, 97, 80 и др.]. В период эксплуатации нефтяных месторождений бурение скважин нарушает естественную целостность почвенногрунтовой толщи и сопровождается выбросами на поверхность, как правило, засоленных подстилающих пород в составе буровых шламов и минерализованных пластовых вод, а иногда и нефтегазовых флюидов. При работе нефтепромысловых трубопроводов, разгерметизации (отказы) встречаются не только на нефтесборных сетях, но и на водоводах, у которых внутренняя коррозия труб усиливается под действием легкорастворимых солей. Проблема техногенного засоления почв на территориях нефтяных месторождений и возможные способы их рекультивации изучены слабее, чем проблема рекультивации нефтезагрязнённых почв. Сброшенные на поверхность шламы и минерализованные пластовые воды изменяют микрорельеф территории и являются источниками вторичного засоления почв. Своеобразный солевой и микроэлементный состав пластовых минерализованных вод обладающим высокой геохимической активностью и токсичностью, резко изменяет состояние экосистем, приводит к деградации биоценозов, причем скорость трансформации почвенного комплекса на много выше, чем при разливах нефти, а самоочищение идет медленнее [19, 23].
Утрата плодородия почвы вследствие ее засоления и осолонцевания, то есть, насыщения почвенного поглощающего комплекса обменным натрием, является основной причиной гибели растений при таком загрязнении.
Необходимость проведения почвенно-экологических исследований при изучении специфики почвенного покрова Стрежевского нефтяного месторождения и оценки устойчивости почв к нефтяным загрязнениям, обусловливается высокой чувствительностью таежных ландшафтов к техногенному воздействию и длительным сроком их восстановления. По данным Ю.И. Пиковского [80] и А.И Дегтярева [35] полностью процесс естественного восстановления нефтезагрязненных почв в условиях северных регионов заканчивается не менее чем через 25 лет.
Цель работы - изучение особенностей формирования и свойств фоновых и загрязненных минерализованными пластовыми водами почв территории Стрежевского месторождения и выявление их опасности к нефтяному загрязнению.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать условия формирования почв территории Стрежевского нефтяного месторождения и оценить их влияние на почвообразовательные процессы.
2. Оценить классификационную принадлежность почв и изучить их морфологическое строение, гранулометрический состав и свойства.
3. Исследовать условия гумусооброзования территории нефтяного месторождения, определить групповой и фракционный состав гумуса фоновых почв и оценить их гумусное состояние.
4. Определить воздействие минерализованных пластовых вод на свойства почв территории месторождения.
5. Определить буферную способность фоновых почв и оценить их относительную опасность к нефтяному загрязнению.
Теоретическая и практическая значимость, научная новизна.
В работе рассмотрены содержание легкорастворимых солей техногенного происхождения и закономерности их пространственного распределения в почвах Стрежевского нефтяного месторождения Западной Сибири в пределах среднетаежной подзоны (Томской области). Выявлены особенности процессов техногенного галогенеза, возникающих в результате эксплуатации технологических объектов нефтепромыслов (трубопроводного транспорта), не свойственных для условий гумидного почвообразования и заключающихся в появлении специфических соединений токсичных солей и признаков солончаковатости, приводящих к ухудшению плодородия почв и созданию условий, неблагоприятных для роста и развития растений.
Установлены особенности радиальной и латеральной миграции легкорастворимых солей в почвах. Дана характеристика буферной способности и предпринята попытка оценки опасности загрязнения почв нефтью. Результаты изучения буферной способности и прогнозной оценки опасности загрязнения можно использовать при проведении экологического мониторинга, инженерно-экологических изысканий, мероприятий, связанных с рекультивацией почв в условиях гумидного почвообразования.
Личный вклад автора. Автором было проведено изучение почв Стрежевского нефтяного месторождения. В ходе исследования проведено морфологическое описание почв, установлена их классификационная принадлежность. Автором выполнена вся аналитическая часть исследований в лабораторных условиях на кафедре почвоведения и экологии почв НИ ТГУ, а также обработка, обобщение и научная интерпретация полученных результатов.
Публикации. Материалы диссертации представлены в 2 сборниках материалов конференций: II Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных "Почвенно-экологические процессы в естественных и антропогенно-преобразованных ландшафтах Сибири и Дальнего Востока" (Красноярск, 2018), V Международная научно-практическая конференция «GLOBAL SCIENCE AND INNOVATIONS 2019: CENTRAL ASIA» (Нур-Султан, 2019)
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.б.н., профессору В.П. Серединой за помощь на всех этапах выполнения диссертации, поддержку, ценные советы и конструктивные замечания. Автор признателен коллективу кафедры почвоведения и экологии почв НИ ТГУ. Особую благодарность, научному сотруднику А.И. Непотребному и сотрудникам отдела экологического мониторинга ОАО "ТомскНИПИнефть" за оказанную помощь и предоставленные образцы почв с территории Стрежевского нефтяного месторождения.
