Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района ХМАО - Югра

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Районная научно-практическая конференция «Шаг в будущее»

Секция: Наука о природе и человеке

«Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра»

Авторы:

Чащихин Дмитрий, 15 лет

Воспитанник Школьного лесничества «Лесовичок»

МАУ ДО СР «Центр «Созвездие»

им. Героя Советского Союза Гришина И.Т.,

г. Советский, ХМАО-Югра

 Руководитель:

Чащихина Е.Е.,                                                  педагог дополнительного образования,

первой категории.

Научный консультант:

Коротких Н.Н., ведущий научный

сотрудник БУ ХМАО-Югры Природный парк «Кондинские озера» им. Л.Ф. Сташкевича

г. Советский

2017 год

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Аннотация

Цель: дать оценку воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района ХМАО - Югра.

Методы исследования: работа и литературными, интернет-источниками, встречи со специалистами,  анализ, опыт, систематизация

Выводы:

1. Ознакомились с особенностями территории Советского района
2. Изучили источники нефтяных загрязнений
3. Проанализировали воздействия нефтяного загрязнения на почвы.

4. Разработали план совместных действий Школьного Лесничества с нефтедобывающей организацией и природным парком «Кондинские озёра».

    5. Составили практические рекомендации по рекультивации нефтезагрязнённых почв.

   Практическое применение: Данный проект позволяет привлечь местные органы власти и общественность и представителей бизнеса к проблеме нефтезагрязненных земель на территории Советского района.

Совместное взаимодействие нефтедобывающих организаций, ООПТ и воспитанников экологических объединений позволит предотвращать нефтяные загрязнения почв и более плодотворно проводить мероприятия по очистке и восстановлению почвы от нефтяного загрязнения.

Оглавление

1. Введение.                                                                      3
2. Этапы реализации проекта.                                       5
3. Особенности территории Советского района.         6
4. Источники нефтяного загрязнения.                         13
5. Запрещенные и малоэффективные способы ликвидации нефтяных разливов.                                                                     29
6. План совместных действий Школьного Лесничества с нефтедобывающей организацией и природным парком «Кондинские озёра».                                                                         39
7. Практические рекомендации по рекультивации нефтезагрязнённых почв.                                                                            40
8. Заключение.                                                                42
9. Список литературы.                                                    43
10.  Приложение.                                                               45

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Введение

В окружающую среду Ханты-Мансийского автономного округа ежегодно выбрасывается огромное количество загрязняющих веществ. Главным источником загрязнения природной среды являются аварийные порывы трубопроводов, обусловленные в основном физическим износом технического оборудования.

Остаточное содержание загрязнителя в почвах, вследствие неудовлетворительного качества сбора нефти в местах аварийных разливов, по результатам обследований исчисляется десятками тонн на каждый гектар замазученных земель.

На территории Советского района организованы и функционируют следующие категории особо охраняемых природных территорий: Государственный природный заповедник «Малая Сосьва», государственный природный заказник «Верхне-Кондинский», Природный парк «Кондинские озера» им.Л.Ф. Сташкевича, Памятник природы регионального значения «Озеро Ранге-Тур» (Памятник входит в состав ПП).

Земли природного парка «Кондинские озера» им.Л.Ф. Сташкевича не изъяты из хозяйственного использования, в связи с этим у парка наиболее остро стоит проблема, связанная с добычей нефти. На территории Парка ведутся работы по обустройству и эксплуатации Тальникового месторождения нефти (ТПП «Урайнефтегаз»), лицензионный участок которого частично совпадает с ООПТ. Площадь, занятая объектами инфраструктуры Тальникового месторождения, составляет на данный момент 1516,44га. (т.е. 3,45% территории).

 Цель данного проекта: дать оценку воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района ХМАО - Югра.

Задачи.

1. Ознакомиться с особенностями территории Советского района.
2. Изучить источники нефтяного загрязнения.
3. Проанализировать воздействия нефтяного загрязнения на почвы.
4. Выявить запрещенные и малоэффективные способы ликвидации нефтяных разливов.
5. Разработать план совместных действий Школьного Лесничества с нефтедобывающей организацией и природным парком «Кондинские озёра».
6. Составить практические рекомендации по рекультивации нефтезагрязнённых почв.

Ожидаемые результаты.

1. Изучение воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района ХМАО – Югра.
2.  Разработка плана совместных действий Школьного Лесничества с нефтедобывающей организацией и природным парком «Кондинские озёра» им. Л.Ф. Сташкевича.
3. Составление практических рекомендаций по рекультивации нефтезагрязнённых почв и их практическая реализация.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Этапы реализации проекта

Работа над проектом заняла в общей сложности один учебный год. Большая часть работы в проекте потрачена на работу с литературой  по изучению воздействия нефтяных комплексов на почву.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Особенности территории Советского района.

        Территория Советского района составляет 30,1 тыс. кв. км.,  расположена в западной части Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Его территория находится в пределах средней тайги и входит в состав кондо-сосьвинской среднетаёжной провинции Обь-Иртышской физико-географической области. Согласно лесорастительного районирования Западной Сибири район расположен в подзоне среднетаёжных кедрово-сосновых заболоченных лесов.

        Орографический район находится на Северо - Сосьвинской возвышенности, южной частью заходит в пределы Кондинской низменности. Рельеф на большей части территории района значительно расчлененный, пологоувалистый, местами холмисто-увалистый, южной части района пологоволнистый и плоский. Преобладающие абсолютные высоты 110-140 м, максимальная отметка – 244м. Абсолютная высота г. Советский – 107 метров. Наиболее выразительные черты современного рельефа связаны с деятельностью ледника и текучих вод. В результате водной эрозии реки обособили более древние, медленно развивающиеся междуречья и молодые интенсивно изменяющиеся речные долины.

        Водораздельная равнина преимущественно пологоволнистая, расчлененная, в верховьях рек наблюдаются широкие заболоченные «ложбины стока»; среди ярусов рельефа района имеет максимальное площадное распространение. Рельеф осложнен грядами, морфологически разнообразными, наиболее четко выраженными в бассейне Малой Сосьвы в виде полосы линейно-грядового рельефа.

        Климат района резко континентальный. Годовая амплитуда колебания температуры воздуха составляет 37С, средняя продолжительность устойчивых морозов – 155 дней; безморозный период равен 74 дням. Максимальное количество годовых атмосферных осадков составляет 670 мм, 60-65% годовой суммы осадков выпадает с мая по сентябрь. В осенне-зимний период преобладают ветры юго-западного направления, в весенне-летний период – северо-западного. Среднемноголетняя дата установления устойчивого снежного покрова – 24 октября; из-за отсутствия оттепелей зимой и большой продолжительности зимы к концу зимнего периода высота снежного покрова достигает 50-60 см. Максимальное промерзание почвы не превышает 1,6-1,7 м; средняя глубина промерзания к апрелю -114см. Полное оттаивание почвы наступает 20 июня; в торфяниках встречаются пятна длительной сезонной мерзлоты.

        Для района характерны суровая продолжительная зима, короткое лето, ранние осенние и поздние весенние заморозки, короткий безморозный период.

        На территории Советского района берут начало реки, принадлежащие к бассейнам Северной Сосьвы и Конды, из них Малая Сосьва, Тапсуй, Конда относятся к крупным рекам. Скорость течения рек 0,3-0,6 м/сек., русла рек изобилуют мелями. Реки смешанного типа питания, основное питание рек – снеговое. Реки скованы льдом около восьми месяцев в году, средняя толщина льда составляет 50 см, максимальная – более 1 м.

        Болота на территории района распространены неравномерно и сосредоточены, в основном, в южной части. Здесь находятся обширные труднопроходимые болота с озеринами, протоками, мощным слоем торфа. В северной части района заболочены узкие центральные участки междуречий, депрессионные впадины Тупсуя и Малой Сосьвы.

        Почвообразующие породы представлены главным образом средними и легкими суглинками и пылеватыми супесями, также слоистыми песками и торфом. Почвенный покров района состоит из следующих типов почв: на водоразделах, сложенных суглинками, формируются подзолистые элювиально-глееватые почвы, при нарастании увлажнения по выположенным участкам – торфянисто-подзолисто-элювиально-глееватые почвы; водоразделы, сложенные супесчано-песчаными породами, характеризуются распространением иллювиально-железистых и иллювиально-гумусовых подзолов; по понижениям рельефа развиты торфяно- и торфянисто-глеевые почвы.

Особо охраняемая  природная территория Советского района: природный парк «Кондинские озера им. Л.Ф. Сташкевича».

С каждым десятилетием всё меньше и меньше остается нетронутых уголков природы даже в самых отдаленных и труднодоступных районах. Человек, создавая материальные ценности, осваивая природные ресурсы, изменяет природу, преобразует растительный и животный мир. Последствия таких преобразований приводят к локальным нарушениям в биосфере.

        В комплексе проблем охраны окружающей среды важное место занимают особо охраняемые природные территории (ООПТ).

        На территории Советского района организованы и функционируют все основные категории ООПТ: Государственный природный заповедник «Малая Сосьва», государственный природный заказник «Верхне-Кондинский», Природный парк «Кондинские озера» им. Л.Ф. Сташкевича, Памятник природы регионального значения «Озеро Ранге-Тур».

        В целом, все ООПТ в Советском районе занимают 573918,5 га, что составляет около 19% от его площади. Они играют большую роль в сохранении российской природы. ООПТ – наше непреходящее богатство, гарантия выживания в условиях развивающегося экологического кризиса. Именно они призваны укрепить каркас регионального и общего экологического баланса.

Человек ответственен за сохранение природы. Природоохранные территории – это последние прибежища дикой природы, которую человек охраняет не потому, что она полезна, а потому, что она, как и каждый вид живого, имеет врожденное право на жизнь.

        Дикая природа, сохранённая на природоохранных территориях, необходима для выживания человека на Земле. Только оставшиеся участки дикой природы способны обеспечить экологическое равновесие, компенсировать антропогенное преобразование экосистем.

        Дикая природа является природным эталонным образцом того или иного естественного объекта. Сравнивая природные эталоны с территориями хозяйственного использования, можно наблюдать и предугадывать различные явления, важные как для развития теоретических наук, так и для практики народного хозяйства.

        В настоящее время на Земле практически не существует первобытной природы, где никогда не ступала нога человека. Заповедники, национальные парки охраняют природу, в той или иной степени преображенную человеком. Попавшая же под заповедники и совершенно лишённая влияния человека, природа начинает «дичать». Чем лучше охраняется заповедник, чем больше его территория, чем больше срок его существования, тем большей эталонной ценностью он обладает.

        Охраняемая природа – ресурс для изысканий, полевая лаборатория, как для базовых, так и прикладных научных исследований, эталон для мониторинга. Только при помощи охраняемых природных территорий можно понять функционирование природных процессов.

        Рассмотрим на примере ООПТ Советского района Природный парк окружного значения «Кондинские озера» им. Л.Ф. Сташкевича, границы которого примыкают к лицензионным участкам интенсивно разрабатываемых нефтяных месторождений.

        Природный парк создан с целью сохранения водной системы озер Арантур, Пон-Тур, Ранге-Тур Кондинского речного бассейна и прилегающих территорий с расположенными на них природными ландшафтами, историческими и археологическими памятниками культуры.

        Флора «Кондинских озер» представляет собой типичный комплекс средней тайги Западной Сибири. Самая распространённая древесная порода – сосна обыкновенная, или лесная. В зависимости от условий увлажнения она формирует различные типы сосняков от лишайниковых до сфагновых. На территории произрастает 328 дикорастущих видов сосудистых растений. Из них более 80 видов обладают лечебными свойствами, около 30 видов являются съедобными.

        Основу фауны составляют «таёжники»: соболь, лось, горностай, ласка, заяц-беляк, белка, бурундук. Но наряду с представителями средней тайги здесь же наблюдаются виды животных и птиц. Характерные для северной тайги и тундры (росомаха, таёжный подвид северного оленя, белая куропатка, гусь- гуменник и др.). На сегодняшний день в природном парке зарегистрировано 37 видов млекопитающих, 178 видов птиц, 3 вида земноводных и 2 вида пресмыкающихся. Из них в особой охране нуждаются виды, занесенные в Красную книгу, и ценные охотничье-промысловые виды, численность которых оказалась значительно подорванной в результате неразумного хозяйственного освоения таежных ресурсов в последние десятилетия. В водоемах зарегистрировано 11 видов рыб. Преобладают карповые, а также щука, окунь, ёрш, налим.

        Земли природного парка не изъяты из хозяйственного использования. Это означает, что наряду с охраной и изучением природных и историко-культурных объектов и комплексов, организацией научно-исследовательской и эколого-просветительской деятельности предусматривается и ограниченное природопользование, минимально воздействующее на природную среду. В этом плане для Кондинских озер наиболее остро стоит проблема, связанная с месторождением нефти. С 2000 года начались работы по опытно-промышленному освоению Тальников. Обустроенные кусты скважин и ДНС, построенные дороги и ЛЭП, протянутые нефтепроводы. Одна из задач, которую природный парк решает совместно с нефтяниками, - создание рабочей модели экологически грамотного использования ресурсов недр. Разработаны и утверждены особые условия разведки и освоения нефтяного месторождения, которые предусматривают применение новейших технологий и высокую культуру производства, проведение геологоразведочных и нефтедобывающих работ с учётом особенностей установленного режима функциональных зон парка. Но, конечно, главное – это формирование нового, экологического, мировоззрения у людей, работающих на освоении нефтяного месторождения. Нефтяники, работающие на особо охраняемой природной территории, понимают, что, взяв у природы богатства недр, необходимо сохранить её красоту для потомков.

        Сохранение природного комплекса возможно лишь на основе научного исследования как естественных, так и антропогенных природных изменений. Работы в рамках программы комплексного экологического мониторинга ведутся природным парком совместно с учёными Тюменского госуниверситета. Эта программа предусматривает системные наблюдения за всеми природными средами, а также за растительностью и животным миром. Составленная программа совместных работ реализуется с участием специалистов природного парка, Тюменского госуниверситета и лаборатории экологии и промсанитарии ТПП «Урайнефтегаз». Исследовалась радиационная обстановка.

        Схема расположения пунктов наблюдений разработана так, что большинство точек отбора проб располагается в зоне развития нефтепромысловых работ. Однако ряд пунктов на «фоновой» территории, вдали от источников антропогенного воздействия.

        Существенной особенностью наблюдений за состоянием природной среды парка является базовая составляющая, охватывающая период с середины 1999 г. До середины 2000г., когда территории ещё не были начаты масштабные работы по нефтедобыче. Данные этого периода являются базой сравнения для наблюдения последующих лет. Результаты, полученные в процессе изучения природного комплекса, на сегодняшний день позволяют с уверенностью говорить об эффективности тех природоохранных мероприятий и экологически грамотных технологических решений, которые были предусмотрены при разработке Тальникового месторождения. Дальнейшая работа в этом направлении позволила углубить исследования с выходом на прогноз экологического состояния территории при различных вариантах антропогенного давления на него.

        Проводятся работы по инвентаризации флоры, изучение динамики численности водных беспозвоночных, что даёт представление об экологическом состоянии рек и озер.

        Сотрудниками Научно-производственного центра «Мониторинг» с помощью автоматизированных методов на основе анализа космоснимков проведена работа по оценке природных комплексов Кондинских озер и подготовлена серия специализированных карт: карта рельефа, карта почв, карта мощности торфа и др.

        Осуществляется постоянный контроль за выполнением особых условий освоения Тальникового месторождения нефти. За 2010-2016 гг. было проведено более 15 комплексных проверок.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Источники нефтяного загрязнения.

Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами не является следствием причин исключительно техногенного характера. Просачивание нефти на поверхность земли по трещинам земной коры привели к образованию поверхностных залежей битуминизированных нефтей, а также нефтеносных песков. Существуют выходы природного газа и нефти на поверхность Земли. Но массированные выходы нефтяных углеводородов на земную поверхность – явление весьма редкое в природе.

        Эти естественные выходы нефти на поверхность Земли почти незаметны, и не приводят к существенным загрязнениям окружающей среды, поскольку практически полностью поглощаются почвенными и водными микроорганизмами, которые способны использовать нефть в качестве единственного источника углерода. Именно эти естественные выходы нефти дали возможность сформироваться естественным углеводородокислящим микробным сообществам, которые образовались в природе задолго до появления человека, добывающего нефть, а сегодня являются главным фактором, позволяющим рекультивировать земли, загрязненные нефтью из-за хозяйственной деятельности людей.

        Пролитая нефть загрязняет поверхностные и подземные воды, почву и, в конечном итоге, ведет к трансформации растительности и животного мира.

        Утечки нефти и продуктов её переработки происходят по разным причинам: неуправляемое фонтанирование разведочных скважин, нарушение герметичности колонн в эксплуатационных скважинах, ослабление мест фланцевых соединений запорной арматуры, износ технологического оборудования, отсутствие гидроизоляции стенок, переполнение ливневыми водами и разрушение обваловки нефтешламовых амбаров, сброс на рельеф местности неочищенных промысловых сточных вод.

        Наиболее крупные выбросы нефти происходят в результате порыва трубопроводов из-за некачественной сварки, скрытых дефектов металла, коррозии, наезда гусеничных машин и др. Использование некачественных труб и отсутствие надёжной антикоррозийной защиты со временем приводят к образованию свищей и аварийным порывам трубопроводов. И именно трубопроводы, транспортирующие обводненные нефтегазовые смеси, стали к настоящему времени самым опасным источником нефтяного загрязнения, масштабы которого неуклонно нарастают по мере старения труб.

        Ханты-Мансийский округ лидирует не только в России, но и в мире по чрезвычайным техногенным ситуациям, связанным с выбросами нефти и нефтепродуктов. Ежегодно в округе фиксируется 150-200 аварий. Одна из основных причин аварийности – состояние оборудования, которое морально устарело, физически изношено, имеет низкую степень надежности. Значительная часть оборудования, отработавшего амортизационный срок, продолжает находиться в эксплуатации.

        Вторым по значению источником загрязнения нефтепродуктами земель  являются многочисленные, не ликвидированные после завершения бурения скважин шламовые амбары, представляющие собой неглубокие котловины площадью до 0,5 га, предназначенные для сброса и захоронения отходов бурения скважин.

        По различным оценкам ежегодные объёмы разлитой в результате аварии нефти составляют от 55 до 70 тыс. т, а исчисленные суммы ущерба оценены в миллионы долларов. Но, к сожалению, эти цифры не отражают реальности, поскольку нефтедобывающие предприятия стремятся (и нередко – успешно), скрыть от природоохранных органов действительные объёмы разлитой нефти. А оценки нанесённого ущерба, даже при заявленных объемах разлитой нефти, далеко не полностью отражают величину реального ущерба, наносимого природе в виде накопления в почве токсичных веществ. Не учитываются потери сырья, стоимость очистки и рекультивации земель, загрязнённых нефтью и продуктами её разложения.

Масштабы загрязнения природных объектов.

        Сегодня разливы нефти на территории нефтяных месторождений Западной Сибири приняли характер бедствия, а прирост площадей залитых нефтью земель, из-за возрастающей аварийности ранее построенных труб превышает площади хотя бы частично рекультивированных земель. По экспертным оценкам на территории Советского района в 2015 г. имелось 399,2 кв.км. загрязнённых нефтью земель (табл. 1). К сожалению, данные отчетности предприятий о загрязнении земель сильно занижены, и прежде всего потому, что учету подлежат земли, загрязнённые нефтью непосредственно в момент аварии. При этом, не учитываются земли, загрязняемые впоследствии при миграции разлитой нефти по рельефу местности.

        Плотность загрязнения по территории месторождений неравномерна: большинство разливов приурочено к буровым площадкам, местам прокладки нефтепроводов или пунктам первичной переработки нефти.

        Общие сведения о масштабах нефтяного загрязнения территории Советского района приведены в таблице.

Масштабы загрязнения земель района за счет аварийных разливов нефти.

                                                                                               Таблица 1.

Состав и общая токсичность нефти.

        Разлитая нефть наносит значительный ущерб флоре и фауне загрязнённых участков как вследствие прямого общетоксического воздействия на живые клетки, так и вследствие весьма многообразных косвенных причин.

        Интенсивность прямого токсического воздействия нефтей на живые организмы определяется химическим и фракционным составом нефти, которые сильно различаются. Именно по этой причине не установлены предельно допустимые концентрации нефти в почве, являющиеся основным мерилом токсичности веществ.

        Химический состав нефтей весьма сложен и включает множество классов химических соединений, из которых одни – весьма токсичны, а другие являются стимуляторами роста растений и животных. Содержащиеся в нефти моноядерные ароматические углеводороды не только весьма токсичны для всего живого, но и канцерогенны, а нафтеновые кислоты, стимулируют рост растений.          

        По убывающей степени прямого токсического воздействия на флору и фауну, основные классы углеводородов нефти могут быть выстроены в ряд: моноароматические углеводороды, олефины и нафталины, парафины. В пределах каждого из перечисленных классов соединений токсичность повышается с увеличением полярности и понижается с увеличением молекулярной массы вещества. Таким образом, наивысшей токсичностью обладают нефтяные углеводороды соответствующих классов с наименьшими значениями молекулярных масс, содержащиеся в лёгких фракциях нефти.

        Легкая фракция, куда входят наиболее простые по строению низкомолекулярные парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды – наиболее подвижная часть нефти. Особенно быстро действуют нормальные углеводороды с короткой углеродной цепью. Они лучше растворимы в воде, легко проникают в клетки организмов через мембраны, дезорганизуют цитоплазматические мембраны организмов. Вследствие летучести и более высокой растворимости низкомолекулярных нормальных углеводородов, их действие обычно не бывает долговременным. На поверхности эта фракция в первую очередь подвергается физико-химическим процессам разложения, входящие в её состав углеводороды наиболее быстро перерабатываются микроорганизмами. Этот процесс приводит к увеличению доли тяжелых, содержащих большое количество асфальтенов и смол фракций в оставшейся на загрязнённых участках нефти.

        Содержание твёрдых метановых углеводородов (парафинов) в нефти – важная характеристика при изучении нефтяных разливов на почвах. Твёрдый парафин не токсичен для живых организмов, очень трудно разрушается, с трудом окисляется на воздухе.

        К циклическим углеводородам в составе нефти относятся нафтеновые и ароматические. Циклические углеводороды с насыщенными связями окисляются очень трудно. Биодеградацию циклоалкенов затрудняют их малая разветвленность и отсутствие функциональных групп.

        Содержание ароматических углеводородов в нефти чаще всего составляет 20-40%, поликлинических ароматических углеводородов (ПАУ) – 1-4%.

        Ароматические углеводороды – наиболее токсичные компоненты нефти. В концентрации всего 1% в воде они убивают все водные растения. Нефть, содержащая 38% ароматических углеводородов, значительно угнетает рост высших растений. С увеличением ароматичности нефтей увеличивается их гербицидная активность.        

        Моноядерные углеводороды – бензол и его гомологи оказывают более быстрое токсическое воздействие на организмы, чем ПАУ. ПАУ медленнее проникают через мембраны и действуют более длительное время, являясь хроническими токсикантами. Ароматические углеводороды трудно поддаются разрушению. Экспериментально доказано, что главными факторами деградации ПАУ в окружающей среде являются процессы фотолиза, инициированные ультрафиолетовым излучением. В почве этот процесс может происходить только на её поверхности.

        Смолы и асфальтены относятся к высокомолекулярным неуглеводородным компонентам нефти. Смолы и асфальтены содержат часть микроэлементов нефти, в том числе почти все металлы. С экологической позиции микроэлементы нефти можно разделить на две группы: нетоксичные и токсичные. Из токсичных металлов наиболее распространены V и Ni. В одной тысяче тонн пролившейся на почву нефти содержится до 1 центнера ванадия и никеля, что безусловно необходимо учитывать при оценке экологической ситуации.

        Вредное экологическое влияние парафинов смолисто-асфальтеновых компонентов заключается, в основном, в значительном изменении водно-физических свойств почв. Сорбируясь на поверхности, в верхнем гумусовом горизонте, они прочно цементируют его. При этом уменьшается порозность почв. Парафины и смолисто-асфальтеновые компоненты гидрофобны. Эти вещества малодоступны микроорганизмам, процесс их разрушения идет очень медленно. При нефтяном загрязнении, помимо непосредственного гербицидного эффекта, растения испытывают на себе опосредованное влияние нефти, выражающееся в изменении физико-химических свойств и микробиологической активности субстрата.

Распределение и трансформация нефти в почве.

Значительная часть нефти, разлитой при авариях впитывается в грунт. Объём нефти поглощаемой грунтом зависит от типа почв, их порозности, дренированности и водонасыщенности.

        Хорошо дренированные почвы способны сорбировать количество нефти, составляющее до 1/3 их предельной влагоёмкости. А нерастворимые в воде гуминовые и фульвокислоты, которыми   богаты торфяные почвы, способны необратимо связывать нефть в количестве до 2% от своей массы.

        Глубина проникновения нефти зависит от множества факторов: механического состава и дренированности почв, степени их нарушенности (естественные почвы, насыпные грунты), уровня грунтовых вод в момент разлива и амплитуды колебания его в течение года, объема выброса, интенсивности излива и количества несобранной нефти, уровня обводнённости нефти, сезона и давности разлива, уклона местности, выраженности микрорельефа, эффективности мероприятий, применявшихся для сбора нефти и пр.

        Сухие пески и супеси сравнительно легко поглощают нефть и промачиваются достаточно глубоко. При искусственном нанесении нефти в дозах 10 и 20 л/м глубина проникновения составила 8-10 и 13-15 см. С увеличением дозы до50 л/м глубина замазучивания возросла до 50 – 100 см. Распределение по профилю довольно равномерное. Растекание нефти по территории имеет ручейковый характер. Формируется мозаичная структура разлива с более глубоким загрязнением западин и менее замазученными повышенными элементами рельефа. Горизонтальная миграция нефти в минеральном горизонте выражена слабо, поэтому нижняя граница имеет ломаный, подтёковый характер, довольно легко прослеживается визуально.

        При аварийных разливах нефть быстро растекается по поверхности, проникновение в почву не превышает 20 см на повышениях и 40 см – в ложбинах. Основное её количество (90%) находится в 15-сантиметровом слое. В переувлажнённых песчаных почвах глубина проникновения нефти обычно не превышает 15 см, причем 90% её сосредоточено в слое 0 - 10 см.

         В ненарушенных свежих и влажных суглинистых почвах нефть просачивается вглубь в основном по старым корневым ходам и трещинам, нижняя граница весьма условна. На дренированных участках она встречается в количествах 0,5 – 1% на глубине 20 – 40 см. Коэффициент вариации глубины проникновения колеблется в пределах 20 – 40%, достигая на отдельных участках 60 – 80%. Распределение нефти в почвенном профиле неравномерно. Основное её количество (50 – 80%) сосредоточено в лесной подстилке, на границе подстилки с минеральным горизонтом, в верхнем оструктуренном минеральном слое; 90-процентный запас сосредоточен в 15-сантиметровом слое. Глубже наблюдается резкое снижение концентрации нефти.

        В пограничной зоне разлива иногда отмечается подтекание нефти под лесную подстилку, но оно обычно не превышает 3 – 5 м и в целом играет ограниченное значение.

        Проникновение нефти через профиль дренированных почв медленное и сопровождается резким фракционированием её состава: в верхних горизонтах сорбируются высокомолекулярные фракции, особенно смолы и асфальтены. В нижние горизонты и грунтовые воды по трещинам и ходам корней проникают низкомолекулярные фракции, а также растворимые в воде соединения.

        В переувлажнённых торфянисто-глеевых почвах самая высокая концентрация остаточного нефтепродукта наблюдается в верхнем пятисантиметровом слое, но наибольшее содержание нефти отмечается на границе между торфяным и минеральным слоем, на глубине 8 – 17 см.

        Вторая особенность этих почв – возможность вторичного перераспределения нефти по поверхности участка. При первоначальном ручейковом растекании замазучиваются микропонижения. Кочки, приствольные и другие микроповышения остаются менее загрязнёнными. Если своевременный сбор нефти не был обеспечен, при снеготаянии или во время обильных осадков в ложбинах накапливается вода и возможен подъём плёнки нефти и вторичное замазучивание повышенных элементов рельефа. Там, где локализации разливов сооружены дамбы или обваловка, затопление участка идет интенсивнее. Разливаясь, воды расширяют площадь замазучивания.

        Важное значение имеет кратность подъёма водного зеркала, скорость его опускания. При разовом подъёме на повышенные элементы рельефа наносится небольшое количество нефти. Так формируются слабозагрязнённые переходные зоны по периферии разливов. При многократных колебаниях водной поверхность загрязнённость микроповышений за счёт повторного загрязнения плавающей нефтью может стать более высокой, чем в межкочечных пространствах.

        Распределение нефти в почвах болот определяется преимущественно уровнем грунтовых вод, амплитудой колебания его в течение вегетационного сезона, а также плотностью деятельного горизонта торфа. На сфагново-осоковых болотах основное количество нефти сосредотачивается в верхнем пятисантиметровом слое, на сфагново-кустарничковых – в 10 – 15-сантиметровом слое. Снижение концентрации с глубиной – постепенное. При падении уровня грунтовых вод нефть оседает на поверхности болота и постепенно затвердевает, образуя битумообразную корку.

        Попадая в почву, нефть претерпевает количественные и качественные изменения за счёт испарения, вымывания, ультрафиолетового разложения и микробиологического окисления. На участках дозированного загрязнения по прошествии двух лет практически полностью исчезли фракции с температурой кипения ниже 200С, остаточные массы загрязнителя составили в среднем 38, трёх лет – 30, и четырёх – 24% от внесённого количества.

Воздействие нефтяного загрязнения на почвы.

        Под действием нефти меняется морфология почв. Происходит их обесструктуривание вследствие склеивания структурных отдельностей. Меняется характер границ между горизонтами, заметно увеличивается вязкость и плотность почвенной массы.

        Заполнение нефтью порового пространства, трещин и воздушных полостей внутри почвенного профиля сопровождается вытеснением воздуха. Всё это, а также образование плотной битумной пленки на поверхности, создаёт неблагоприятный водно-воздушный режим. Почва становится гидрофобной, а при сильном загрязнении – водонепроницаемой. Почва теряет водоподъёмную способность и резко снижается её влагоёмкость.

        В условиях резкого ограничения аэрации по всему почвенному профилю формируются восстановительные условия, развивается процесс оглеения. В этих условиях увеличивается число анаэробных бактерий и усиливается микробиологическая сульфатредукция, в результате чего в почву поступает весьма токсичный сероводород. Почвы в верхних горизонтах приобретают смолисто-чёрные цвета, которые в нижних горизонтах сменяются коричнево-серыми, сизо-коричневыми и сизо-серыми.

        Формирование восстановительных условий связано также с увеличением количества органического вещества компонентов нефти, при разложении которого расходуется кислород.

        Нефтяное загрязнение приводит к изменению теплоизоляционных свойств растительного покрова, влияет на тепловой режим почв.

        Под действием нефти происходит перестройка почвенного поглощающего комплекса (ППК) – изменение ёмкости и состава поглощенных оснований. Преобладание хлоридно-натриевого состава сопутствующих нефти минерализованных пластовых вод определяет преимущественное внедрение Na в ППК и развитие процессов осолонцевания почв.

        Трансформация ППК и состава почвенных растворов обуславливает сдвиг щелочно-кислотных условий (как правило в сторону уменьшения кислотности). Интенсивность процессов определяется первичными свойствами почв с исходно ненасыщенным ППК.

        Изменяется миграционная активность, формы миграции и уровни концентрации элементов.

        Одним из серьёзных негативных последствий загрязнения является ухудшение питательного режима почв, прежде всего, обеспеченности их биогенными элементами, из которых основными являются азот, калий и фосфор. Нефтяное загрязнение вызывает резкое увеличение содержания углерода в почве. При этом содержание общего азота меняется незначительно. В загрязнённой почве соотношение C : N может достигать 400 – 420 по сравнению с 17 для не загрязнённых почв. Избыточный углерод тормозит процесс аммонификации, в результате которого в почве накапливается аммонийный (доступный растениям) азот. Нефтяное загрязнение вызывает резкое снижение содержания в почве подвижного Р и обменного К.

        Под действием углеводородов нефти (в основном ароматических) резко тормозится ферментативная активность почв.

        Нефтяное загрязнение вызывает изменения в микробиологической активности почв. Происходит изменение структуры комплекса почвенных микроорганизмов, сопровождающееся снижением общего разнообразия. Прежде всего увеличивается численность и активность углеводородоокисляющих микроорганизмов.

        По мере микробиологического разрушения нефти в почве, также могут происходить нежелательные изменения её состава и свойств. При частичном разрушении нефти, под воздействием полисахаридов микробного происхождения часть разлитой нефти диспергируется в почвенном растворе, что приводит к повышению степени их отрицательного воздействия на живые организмы. Фитотоксичность нефти, при этом может возрастать и вследствие накопления токсичных промежуточных продуктов распада – жирных кислот и терпеноидов, обладающих фитотоксичностью. По мере микробиологического распада нефти, в почве накапливаются содержащиеся в нефти в виде комплексных и металлорганических соединений весьма токсичные тяжёлые металлы – Ni, Va, Mn, Cu, Pb, Cr и Zn, которые могут выщелачиваться в грунтовые воды из почвы при понижении рН при накоплении жирных кислот и, впоследствии, накапливаться в растительной продукции. При этом из почвы выщелачивается медь, остающаяся в почве в виде комплексных соединений с гуминовыми кислотами.

        Длительное время сохраняются в почве и содержащиеся в нефти канцерогенные вещества бензпиренового ряда, трудно поддающиеся  микробиологическому разложению, которые впоследствии смогут накапливаться в растительности.

        Нефтяное загрязнение почв может вызвать повышение радиоактивного фона местности, вследствие наличия в нефти металлоорганических комплексов, содержащих уран. Общий радиоактивный фон на нефтяных разливах Среднего Приобья превышает контрольный уровень на 20 – 30%.

        В процессе микробиологического разрушения нефти, микроорганизмы, разрушающие нефть вступают в конкурентные отношения с выжившими почвенными организмами и растительностью в борьбе за кислород, подвижные фосфор и азот, что ещё ухудшает состояние выживших растений.

        По мере микробиологического разложения нефти, структура и физико-химические показатели почв, постепенно возвращаются к исходному состоянию. Возвращается и былое плодородие. При достижении содержания в почве остаточной нефти менее 1% может наблюдаться стимулирование роста растений, что может объясняться действием содержавшихся в нефти веществ, действующих наподобие гормонов роста. Более того, продуктивность почв может превысить исходный уровень за счёт обогащения почвы органикой и связанным азотом вследствие биоразложения нефти.

        Тем не менее, накопление в очистившейся почве токсичных и канцерогенных веществ, тяжёлых металлов и радионуклидов делает такую почву опасной для выращивания сельскохозяйственных культур и сбора дикорастущих полезных растений и грибов.

Факторы, лимитирующие процессы биологического разложения нефти в почвах, методы их разложения.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Запрещенные и малоэффективные способы ликвидации

нефтяных разливов.

Нефтедобывающие организации, которые не располагаются на территориях ООПТ часто используют малоэффективные и даже запрещенные способы ликвидации разливов нефти. Это самые примитивные методы рекультивации: откачка, выжигание нефти, отсыпка нефтезагрязнённых участков песком. Они являются менее затратными для нефтедобытчиков.

Отжиг нефти. При аварийных разливах на лесных и заболоченных участках из-за высокой обводнённости грунта, наличия древесной растительности, сухостоя, валежа сбор нефти с поверхности затруднён. Поэтому на практике нефть предварительно выжигается. Выжигание приводит к окончательной гибели растительности, созданию спекшийся корки на поверхности почвы. Не сгоревшая нефть проникает вглубь почвы, попадает в грунтовые и подземные воды. В результате пиролиза образуется большое количество канцерогенных веществ, загрязняющих значительные территории. При этом, следует учитывать высокую вероятность образования и накопления в почве высокотоксичных, канцерогенных и мутагенных диоксинов при сжигании нефти в присутствии обогащенной хлоридами пластовой воды, разливаемой вместе с нефтью при авариях нефтесборных трубопроводов.

Этот приём не обеспечивает снижения объемов загрязнителя до допустимых концентраций и не может быть рекомендован для использования. Из-за высокой экологической опасности отжиг нефти на водных и наземных поверхностях категорически запрещён всеми регламентирующими документами, тем не менее к нему по - прежнему прибегают в условиях бесконтрольности со стороны природоохранных служб и руководства предприятий.

«Землевание». В качестве основного способа рекультивации земель руководящим документом Миннефтепрома (РД 39-0147103-365-86 «Инструкция по рекультивации земель, загрязнённых нефтью») ранее рекомендовался механический (технический) метод землевания, заключающийся в отсыпке поверхности, очищенной от свободной нефти, привозным плодородным слоем почвы.

Фактически работы по землеванию нефтезагрязнённых земель в точном соответствии с этим документом в условиях Советского района не проводились, так как плодородный слой незначителен. А разливы нефти засыпались привозным песком или торфом естественной влажности.

Засыпка слоем грунта резко затормаживает физико-химические процессы разложения нефти (испарение, ультрафиолетовое разложение, кислородное окисление), а также препятствует доступу кислорода для активной жизнедеятельности углеводородокисляющей микрофлоры. Биологическое окисление нефтепродуктов при недостатке кислорода протекает во много раз медленнее, сопровождается накоплением в почве и грунтовых водах токсичных закисных соединений, а также канцерогенных полициклических ароматических углеводородов.

Освоение песчаных участков растительными сообществами обычно идёт очень медленно. Это объясняется бедностью почвенного субстрата, в качестве которого используют карьерные и намывные пески, значительной высотой отсыпки и пересыханием верхнего слоя.

Кроме того, насыпной слой песка, со временем, выдавливает из загрязнённого торфянистого горизонта остаточную нефть, содержание которой может достигать до 10 и более кг 1 м, а образующаяся на поверхности песчано-асфальтеновая корка препятствует поселению растений.

Рекультивация засыпкой песком совершенно неприемлема не только с экологической, но и с экономической точки зрения. Затраты на её реализацию на порядок выше, чем на другие способы.

Засыпка торфом. В сравнении с разливами нефти, засыпанными песком, на отсыпанных торфом участках происходит более быстрое зарастание травянисто-моховой и древесно-кустарничковой растительностью. Но без перемешивания мульчирующего торфяного слоя с загрязнённым горизонтом этот способ не может считаться экологически приемлемым, так как отсыпка грунтом любого состава, в том числе и торфом, прерывает процесс биохимического разложения нефти в погребённой почве. Происходит захоронение в холодных сырых почвах огромных масс загрязнителя, что может привести к непредсказуемым экологическим последствиям.

Следовательно, как и в случаях отсыпки песком, покрытие торфом не является рекультивацией, так как происходит качественного улучшения загрязнённой почвы.

Классификация нефтезагрязнённых земель.

Конечной целью рекультивации лесных и болотных почв является восстановление естественных сообществ. Последнее происходит значительно успешнее и быстрее, если используются фрагменты фитоценозов, сохранившиеся на разливах нефти в местах минимального загрязнения. Поэтому во всех мероприятиях, связанных с ликвидацией последствий загрязнения, с восстановлением нарушенных земель, необходимо исходить из главного принципа: не нанести экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесён при загрязнении. Рекультивация земель должна производиться с максимально возможным сохранением естественной растительности, и первым принципом в классификации нефтезагрязнённых земель, разработанной Б.Е. Чижовым принята сохранность коренной растительности.

Сохранность растительности считается «удовлетворительной» при наличии на участке нефтяного загрязнения одного из следующих показателей:

- проективное покрытие сохранившегося травяно-мохового покрова более 50%;

- жизнеспособных деревьев среднего возраста и старше насчитывается не менее 350 шт/га;

- количество благонадежного подроста и молодняка древесных пород превышает 5 тыс.  шт/га при относительно равномерном распределении по площади.

На таких участках рекомендуются методы сбора нефти и приёмы рекультивации, не связанные с механической обработкой почвы и не приводящие к гибели сохранившейся растительности: дождевание с откачкой загрязнителя, внесение нефтеокисляющих бактерий, удобрений и др. Участки с уровнем загрязнения нефтью менее 4 кг/м на торфяных и менее 8 кг/м на песчаных и суглинистых почвах могут оставляться на естественное восстановление растительности в расчёте на самоочищение почв от остаточных нефтепродуктов, если они не являются источником загрязнения близлежащих водоёмов.

Определяя очерёдность рекультивации накопившихся замазученных земель, важно учитывать давность их загрязнения. В первоочередные включаются разливы давностью более трех лет, на которых закончилась деградация фитоценозов, испарились наиболее легкие фракции углеводородов, обозначился переход к микробиологическому этапу разложения нефти. Эти данные позволяют выбрать индивидуально для каждого разлива наиболее дешевые, быстрые и наиболее эффективные методы рекультивации. Для разливов давностью менее одного года в качестве неотложных назначаются работы по сбору свободной нефти.

Определяя очерёдность рекультивации накопившихся замазученных земель, важно учитывать давность их загрязнения. В первоочередные включаются разливы давностью более трёх лет, на которых закончилась деградация фитоценозов, испарились наиболее легкие фракции углеводородов, обозначился переход к микробиологическому этапу разложения нефти. Эти данные позволяют выбрать индивидуально для каждого разлива наиболее дешевые, быстрые и наиболее эффективные методы рекультивации. Для разливов давностью менее одного года в качестве неотложных назначаются работы по сбору свободной нефти.

Для участков, на которых растительность погибла полностью или сохранилась в таких малых количествах, что ею можно пренебречь, основным критерием классификации является уровень загрязнения их нефтью. При содержании нефти в подзолисто-глеевых почвах более 200 г/кг, а в торфяных более 400г/кг микробиологические процессы полностью прекращаются или резко замедляются. Такие участки относятся к сильно загрязнённым и перед проведением рекультивационных работ могут нуждаться в водоочистке от свободной нефти или снятии загрязнённого слоя почвы.

На многих месторождениях обводнённость добываемой нефти достигает 60 -70%. Там, где сопутствующие воды сильно минерализованы, почвы нефтяных разливов оказываются засоленными. Участки, содержащие в корнеобитаемом слое почвы водорастворимые карбонаты, хлориды и сульфаты в количествах более 1г/кг почвы, должны выделяться в группу нефтесолевого загрязнения. Перед проведением этапа биологической рекультивации необходимо рассоление почв. Оно может проходить естественным способом, проводиться путём затопления участка водой, прокладкой дренажных канав или иными методами.

Для создания оптимальных условий жизнедеятельности почвенной нефтеокисляющей микрофлоры на различных почвах требуются специфические агротехнические мероприятия. Сугубо индивидуальны для различных условий произрастания номы внесения удобрений, извести, наборы трав-мелиорантов. Поэтому одним из главных критериев классификации нефтезагрязнённых земель Б.Е. Чижова являются почвенно-гидрологические условия участков. Для таёжной зоны необходимо выделить по меньшей мере 4 группы земель.

Разливы нефти на сухих песчаных почвах характерны для насыпных оснований буровых площадок. Они не велики по размерам, отличаются относительной равномерностью и значительной глубиной загрязнения, удобны для механической обработки почвы. Из-за неустойчивого водного режима применение бактериальных препаратов обычно малоэффективно. Ускорение биологического разложения нефти можно достичь внесением торфа и других органических удобрений, регулярным рыхлением почвы с последующим высевом ксерофитных трав-мелиорантов.

Специфичность незаторфованных суглинистых лесных почв заключается в сложности их механической обработки из-за пней и корневых систем деревьев.  Кроме того, рыхление влажных суглинистых почв улучшает их аэрацию на короткий срок. В дальнейшем фрезерованные суглинки могут уплотняться даже сильнее, чем на участках не подвергшихся механической обработке. Поэтому на суглинистых почвах, в зависимости от их влажности, могут рекомендоваться как дисковые орудия, так и плуги, формирующие микроповышения в виде взрыхленных пластов. Для фитомелиорации используются мезофитные виды трав.

Микробиологическое разложение нефти на болотах тормозится в первую очередь чрезмерной обводнённостью верхних слоёв почв. Избыток воды определяет плохую аэрацию, низкие температуры, высокую кислотность торфа. Улучшить аэрацию болотных почв можно двумя способами: сбросить избыточные воды со всего участка или изменить микрорельеф болота. Для фитомелиорации следует использовать преимущественно гигрофильные травянистые растения. По микроповышениям можно высевать и мезофитные травы.

В отдельную категорию нефтезагрязнённых земель следует отнести замкнутые котловины болот, а также участки болот вдоль насыпей дорог, в результате нарушения естественного стока создаётся устойчивое подтопление с выходом грунтовых вод на поверхность, а осушить участок не представляется возможным. Такие участки классифицированы как «болота уровнем грунтовых вод менее 20 см». Если после фрезерования торфяная масса на таких участках приобретает текучесть и не позволяет сформировать микроповышения, аэрацию таких почв целесообразно осуществлять многократным фрезерованием или орошением участка аированной водой.

Разливы нефти в лесу, на лесных вырубках и участках, покрытых кустарниками или подростом древесных пород высотой более 2м, относятся к «лесным участкам». В технологические схемы рекультивации таких земель обязательно включать мероприятия по очистке территории от усохшего древостоя и порубочных остатков, а для обработки почвы выбираются орудия, способные работать при наличии пней и корневых систем деревьев.

Подбор методов рекультивации должен выполняться на основании тщательного натурного обследования, с учётом различий почвенно-гидрологических условий и уровня загрязнения отдельных участков разлива.

Фитомелиорация. Рекультивация нефтезагрязнённых земель – это многолетний процесс, целью которого является не только снижение содержание содержания остаточных нефтепродуктов, но и восстановление характеристик почв до уровня, обеспечивающего произрастание высших растений.

Показателем относительного качества рекультивации земель служит снижение концентрации углеводородов в почве до допустимых уровней и устойчивый древостой из аборигенных или сеяных многолетних трав, адаптированных к соответствующим почвенно-гидрологическим условиям и способных к длительному произрастанию на данной площади.

Травянистые растения улучшают структуру, увеличивают воздухопроницаемость почв, поглощают мутагенные, канцерогенные и другие биологически опасные продукты распада нефти, препятствуют вымыванию из рекультивируемого слоя почвы элементов минерального питания. Корневые выделения и продукты разложения трав способствуют развитию многовидовой почвенной биоты, образующей высокоактивный саморегулирующийся «конвейр» деструкторов, обеспечивающих самоочищение и восстановление плодородия почв.

Растения – мелиоранты должны обладать достаточной устойчивостью к содердащимся в почве загрязнителям (остаточным нефтепродуктам, солям), быстрым ростом, надёжным вегетативным или семенным размножением в соответствующих климатических и почвенно-гидрологических условиях.

При проведении биологического этапа рекультивации необходимо высевать не менее 2-3 различающихся по фитоценотическим особенностям видов многолетних трав, так как смешанные травостои лучше используют неоднородность участка и если один вид подобран неудачно, выживают другие виды.

В качестве биоиндикаторов пригодности рекультивируемых земель для создания на них травостоев используются посевы однолетних трав. Эти растения уже в год посева образуют мощную фитомассу, способствуя развитию разрушающей нефтепродукты микробиологической флоры.

Решающее значение для искусственных травостоев имеет оптимизация воздушного режима почв. При недостатке свободного для дыхания кислорода корни приостанавливают свое развитие и отмирают, что приводит к гибели растения. В кислороде нуждается многочисленная аэробная микрофлора и микрофауна почвы, участвующие в разложении мертвых растительных остатков.

Для сухих песчаных следует использовать только засухоустойчивые травы: костёр безостый, донник желтый, клевер луговой, волосенец сибирский, житняк гребенчатый, пырей бескорневищный и ползучий, арктофилу рыжеватую.

Многолетние травы, рекомендуемые для фитомелиорации нефтезагрязнённых земель

Условные обозначения:

Высота травостоя:                             Крупность семян:

Н – низкий (менее 30 см)                        кр – крупные (более)

Ср – средний (30-60 см)                        ср – средние (2,5-4,5 мм)

В – высокий (более 60 см)                        м – мелкие (менее 2,5 мм)

                                                        Мл – мелкие летучие

Конечной целью фитомелиорации является создание живого напочвенного покрова на рекультивированных после нефтяного загрязнения землях, обеспечивающего дальнейшее самоочищение почв.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

План совместных действий Школьного Лесничества

с нефтедобывающей организацией и природным парком «Кондинские озёра» им. Л.Ф. Сташкевича

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Практические рекомендации

по рекультивации нефтезагрязнённых почв.

В настоящее время ассортимент растений – фитомелиорантов ограничен. Агротехника создания устойчивого живого напочвенного покрова из семян трав, на подверженных нефтяному загрязнению. окончательно не разработана и является одним из наиболее важных направлений деятельности научных организаций.

В связи со сложившейся ситуацией, воспитанниками  ШЛ «Лесовичок» имеющими опыт биологической рекультивации лесохозяйственного направления: посадка под Мечь-колесова саженцев древесных культур и участие в акции «Кедросад», была предложена помощь в рекультивационных мероприятиях, запланированных ООО «Лукойл». КУ Советский Лесхоз, используя удачный опыт привлечения воспитанников ШЛ «Лесовичок», совместно Картопским участковым лесничеством, провели на месте бывшего карьера нефтедобывающей организации ООО Лукойл Западная Сибирь ТПП Урай – Нефтегаз в Картопском урочище квартал 135, выдел 26 и 42, рекультивацию, где были высажены саженцы Сосны сибирской.    

Очистка ультразвуком

Эффективен для очистки грунта от нефтепродуктов ультразвук. Начиная с критического значения звукового давления акустических волн, в жидкости возникает кавитация. При схлопывании кавитационных полостей образующиеся микроструи с линейными скоростями 300-800 м/с срывают с поверхности твердых частиц нефтяные загрязнения. Эффективность очистки может достигать 99,5–99,8%. При кавитационных разрывах жидкости происходит ионизация и активация молекул, стимулирующие окисление и полимеризацию углеводородных молекул.

Электрохимическая обработка загрязненных земель

      Методом очистки грунта, не требующим выемки, является электрохимическая обработка. При электрохимическом методе в загрязненную почву погружаются электроды, к которым подводится постоянный электрический ток. Метод основан на том, что большинство почв содержит в порах между частицами то или иное количество водных растворов солей и поэтому обладает электропроводностью. Многие загрязняющие вещества растворяются в почвенной воде и под воздействием электрического поля перемещаются в направлении к электродам, осаждаются на них и затем извлекаются. В зависимости от свойств почвы перемещение загрязняющих веществ может происходить вследствие миграции или электроосмоса, или по обоим механизма одновременно. Основным преимуществом электрохимического метода очистки является его применение для малопроницаемых (глинистых) почв и возможность извлечения самых разнообразных загрязнителей, включая металлы и органические соединения.

Биовентиляция

      В США самым распространенным методом очистки загрязненных почв и грунтовых вод является биовентеляция. Сущность его заключается в том, что в загрязненную зону через специальные вертикальные или горизонтальные скважины нагнетается воздух в количестве, достаточном для снабжения кислородом почвенных бактерий, разлагающих органические соединения до СО2 и воды. Под действием потока воздуха жидкие загрязнения вместе с потоком воздуха транспортируются через почву. К моменту достижения ими поверхности большая часть загрязнений успевает разложиться под действием бактерий. Тем самым значительно снижается загрязненность отходящих газов и уменьшаются затраты на его очистку.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Заключение

1. Данный проект позволяет привлечь местные органы власти и общественность и представителей бизнеса к проблеме нефтезагрязненных земель на территории Советского района.
2. Совместное взаимодействие нефтедобывающих организаций, ООПТ и воспитанников экологических объединений позволит предотвращать нефтяные загрязнения почв и более плодотворно проводить мероприятия по очистке и восстановлению почвы от нефтяного загрязнения.
3. Благодаря реализации практических мероприятий данного проекта успешный опыт межведомственного сотрудничества в области охраны почв от нефтяного загрязнения, возможно, будет реализовывать на территории всего Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.
4. Опыт  работы  участниками экологических объединений по рекультивации загрязненных земель  позволит привить подрастающему поколению экологическую культуру и навыки проведения научно-исследовательских работ                                                                                         5. Информация о проведении рекультивационных работ будет размещена       в местных СМИ, что послужит положительной рекламой для ООО «Лукойл» и скажется на высоком доверии к данной организации у экологов.                                                                               6. Для общественности и жителей Советского района появится возможность безопасного природопользования: сбора грибов, ягод и лекарственных трав без содержания в них канцерогенных веществ.

Оценка воздействия нефтяного комплекса на почву в условиях Советского района

ХМАО - Югра

Автор: Чащихин Дмитрий Олегович

Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования Советского района «Центр «Созведие» имени Героя Советского Союза генерал-полковника Гришина И.Т.

Список литературы

1. Атангулов А.А. Состояние добычи нефти и разработки нефтяных месторождений в 2001 году.// О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского автономного округа в 2001 г. НПЦ "Мониторинг", Ханты-Мансийск, 2002, с. 70 - 71

2. Белобородов С. А. Столица северного края. - Очерки истории: Саморова - Остяко-Вогульска - Ханты-Мансийска. - «Виоланта», - М., 1995

3. Бердюгин К., к.б.н., Головатин М., к.б.н., Добринский Л., д.б.н., Рябицев В., д.б.н. - Редкие виды млекопитающих и птиц Югры - Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН - Журнал "Югра: Дела и Люди" № 3 - 1998, с. 27-29

4. Бодров А.П. Нефть и газ Югры. - Аналитическая служба «Нефтегазовой вертикали». - «Нефтегазовая вертикаль» № 8, 2003

5. Бураков С.А. Антропогенные ландшафты в системе оценки современного прогнозируемого экологического состояния территорий. - Проблемы развития газовой промышленности Западной Сибири. - Сб. тезис. докл. XII-й научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Томского НИИ промгаза, «Тюмень» ООО, Изд. Тюмень НИИ промгаз; 2004 - с. 349 илл.

6. «Бурый уголь Югры» - «Югра» №10-11, 2004

7. «Газовик» 1 дек.- 2004

8. «Газовик» № 48 - 2004

9. Гладкий Ю.Н., Чистобаев А., Регионоведение.: Учебник.- М.: Гардарики, 2003

10. Добринский Л.Н., Плотников В.В. «Экология ХМАО», Т: 1997, «Экологический фонд»

11. Ерофеев Б.В. «Экологическое право», М., 1999 , «Юриспруденция»

12. Закон ХМАО «Об охране окружающей природной среды и экологической защите населения автономного округа» от 23.01.1998 года

13. Западная Сибирь - крупнейшая нефтегазоносная провинция мира. Этапы открытия и освоения. - Материалы юбилейной научно-практической конференции, г. Тюмень, 17-18.IX.1998 Тюмень, изд. ТГУ, 2006, с. 228

14. Иванов П. А. Что считать Большой землей./ « Российская Федерация сегодня».-

№15 – 2004

15. Колпиков В. Г. и др. Экологическая биотехнология в сохранении и развитии флоры и фауны ХМАО. - Материалы Международной научной конференции «Сохранение традиционной культуры малочисленных народов Севера и проблема устойчивого развития» - М., 2004, с. 660, с. 537

16. Конституция Российской Федерации от 12 декабря 1993 года

17. Магомедова П., Морозова Л. - Особо охраняемые природные территории.- Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН - Журнал "Югра: Дела и Люди" № 3 - 1998, с. 25 - 27

18. Материалы IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов нефтяной и геологоразведочной отрасли ХМАО. Сб. тезисов докладов. - Уфа., КогалымНИИнефть, с. 203 - 376

19. Мельников В.П., Оберман Н.Г., Велижанина И.А., Давиденко Н.М., Воздействие подземных ядерных взрывов на природную среду севера. // Геология и геофизика, 2000, т. 41, с. 280 - 291

20. Обзор «О состоянии о кружающей среды ХМАО в 1997 году», Х - М: 1998 «Государственный комитет по охране окружающей среды ХМАО»

21. Обзор "О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского автономного округа в 2000 году". НПЦ "Мониторинг", Ханты-Мансийск, 2002, с. 130. Быковский В.А. Нефть и газ Западной Сибири. Экономические и социальные проблемы. - Издательство «Баско», 2001

22. «Развитие топливно-энергетического сектора сдерживается отсутствием четкой государственной политики»/ «Югра» № 4 - 2003

23. Толстолыткин И.А., Мухарлямова Н. И., Севастьянов А. Н. Легкой нефти не будет//Нефте-газовая вертикаль, № 12, 2007, с. 4 - 6

24. «Тюменские извести» № 17 - 2005 / «Окраины Югры…»

25. Фатеев А. «Качество северной жизни».// «Тюменские известия» № 222 - 223, 2005

26. Ханты-Мансийск от А до Я. Столица Югорского края. 75-летию Ханты - Мансийского автономного округа посвящается. - ЗАО «Сибирский издательский дом». Тюмень, 2005, с. 208

27. Чижов Б. Е. Лес и нефть ХМАО. /Предисловие В. В. Козина/ Экономический фонд ХМАО - Тюмень, Изд. Ю. Мандриси, 1998, с. 144

28. «Югра» № 4 - 2004

29. Интернет ресурс: http://www.admhmao.ru/economic/index.htm

30. Интернет-ресурс: Осенняя сельхозперепись завершится в Югре- http://www.perepis2006.ru/info/detail.php?ID=3998

31. Интернет ресурс: http://www.ugrainform.ru/news/ecology/2007/06/18/syh7vk91ad.mtm

32. Интернет ресурс – http://www.uralpolit.ru/ «УралПолит.Ru»

Приложение

Картопское  урочище (результаты рекультивации)

У качалок (забор проб)