DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 04.04.2011

Материалы

загрузка...

ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕФТЯНОГО КОМПЛЕКСА (на примере Чеченской Республики)

Гайрабеков Умар Ташадиевич, 04.04.2011

 

Дальнейшая очистка территории должна происходить за счет аборигенной микрофлоры с внесением питательных веществ и аэрированием через существующие и дополнительно пробуренные скважины. Данную процедуру необходимо проводить неоднократно при наличии аналитического контроля состояния твердой и жидкой фаз геологической среды.

Результаты проведенных работ по оценке состояния почв в районе г. Грозный показали их значительное загрязнение (Барсукова, Головунин, Гайрабеков, и др., 2008). По полученным данным созданы карты, отражающие интегральный характер загрязнения территории исследования. На их основе разработаны предложения по проведению рекультивации почв в местах выявленных загрязнений. Необходимо отметить, что большинство разработок в области рекультивации почв, предназначено для земель сельскохозяйственного назначения, а также территорий, используемых для рекреационных целей. Эти методики предполагают полное восстановление агрономических свойств почв. Разработав предложения по рекультивации почв с учетом всего комплекса выявленных загрязнений, на основе существующих методов, снижение их воздействия на подземные воды предлагается осуществить с учетом почвенно-климатических особенностей данного района и функционального использования территории (промышленная зона).

Важнейшей характеристикой, влияющей на скорость и интенсивность процессов разложения углеводородов, является климат, и, прежде всего, тепловой режим и влагообеспеченность. Среднегодовые температуры воздуха и почвенного покрова – основной фактор при прочих равных условиях, определяющий интенсивность микробиологического разложения нефти и нефтепродуктов. Оптимальной температурой для разложения нефти и нефтепродуктов в почве является 20-37(С. Для территории Чеченской Республики, где сосредоточены основные нефтяные месторождения, средние температуры поверхности оголенной почвы достигают значений 40-45(С. Длительность периода с дневными температурами свыше 20(С, составляет 45 дней. Период с отрицательными температурами небольшой и составляет 30 дней (средние температуры января около -3(С). Эти данные говорят о том, что термический режим исследуемого региона весьма благоприятен для разложения нефтепродуктов. Лимитирующим климатическим фактором является влагообеспеченность. Территория располагается в засушливых условиях, коэффициент увлажнения составляет 0,45 и количество осадков не превышает 300-400 мм в год. Летом преобладают ветра восточного и западного направления, иссушающие воздух и почвы.

В пределах Сунженского хребта почвенный покров представлен преимущественно черноземами и темно-каштановыми почвами, на отдельных участках понижений появляются луговые почвы. Черноземные почвы характеризуются высокой микробиологической активностью, максимумы которой приходятся на весенний и осенний периоды, когда в почвах создаются оптимальные гидротермические условия. Летом микробиологическая деятельность резко сокращается вследствие иссушения почв, а зимой в результате ее промерзания. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной, емкость поглощения очень высокая (до 70 мг/экв. на 100 г), почвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями. Таким образом, свойства почвенного покрова весьма благоприятны для самовосстановления.

Однако интенсивный расход биогенных элементов микроорганизмами при разложении углеводородов может вызвать их недостаток даже в черноземных почвах. Поэтому их дополнительное внесение в виде минеральных удобрений рекомендуется и для этих почв.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что благоприятные природные условия

региона позволяют рассматривать как ведущий – естественный метод рекультивации.

Конкретный набор мероприятий и их последовательность определяются видом дальнейшего использования рекультивируемых земель. Анализ материалов показывает, что основная площадь территории загрязнения является промышленной и селитебной зонами с разной степенью застройки.

Большое количество опытных работ выполненных в нашей стране и за рубежом по рекультивации земель, загрязненных в процессе добычи углеводородного сырья, дают противоречивые результаты. Одни и те же мероприятия в различных природных условиях (и даже в различных микроландшафтах одной и той же территории) приводят к неодинаковому эффекту (Методические рекомендации по определению степени загрязнения городских почв и грунтов… – М., 2004).

Практически все применяемые в России способы механического сбора поллютантов не обеспечивают необходимого уровня их удаления из почв и грунтов. Остаточная потенциально подвижная нефть приводит к «растягиванию» ореола загрязнения и расширению площади скрытого внутрипочвенного загрязнения, что приводит к ингибированию процессов микробиологической деструкции нефти и, резкому уменьшению скорости процессов деградации нефтяных компонентов. Кроме того, необходим большой объем земляных работ, а высокая стоимость транспортировки и размещения отходов потребуют значительных материальных затрат. Засыпка нефтезагрязненной территории сорбентами с последующим вывозом на полигоны отходов имеют те же недостатки, что и предыдущий метод.

Применение биопрепаратов наиболее эффективно с экологической точки зрения, так как они позволяют проводить тонкую доочистку почв, загрязненных углеводородами. Но среди современных биопрепаратов нет препаратов широкого действия, одинаково эффективно работающих в разных геохимических условиях, в частности в разных горизонтах почвенного профиля. Кроме того, их применение также очень дорого.

Применяемые в России методы технической и биологической рекультивации земель имеют недостатки, которые делают их или неэффективными или дорогостоящими. Наиболее прогрессивные современные подходы к ликвидации последствий разливов нефти на суше исходят из принципа «не навреди», что подразумевает применение методов всемерной стимуляции собственных возможностей природных систем и, прежде всего почв, к самовосстановлению.

Поэтому, учитывая существующие благоприятные почвенно-климатические условия, свойства самой нефти, назначение рекультивируемых участков, и, наконец, сложность экономического положения, не позволяющего применять в настоящее время дорогостоящие биотехнологии, основным методом рекультивации для предотвращения поступления нефтепродуктов из загрязненных почв в подземные воды, следует считать использование естественного метода восстановления почв.

Применение минеральных и органических удобрений, стимулирующих деятельность микроорганизмов, следует осуществлять с учетом результатов геохимического опробования почв.

Основные результаты и выводы

1. Исследования по изучению отработанных амбаров показывают, что в них накоплены значительные объемы отходов, которые по своему составу и физико-химическим свойствам являются источниками загрязнения окружающей среды. Они позволили провести классификацию амбаров как долговременных источников химического загрязнения, установить их виды, выявили наличие гидродинамической связи между амбарами и пунктами контроля и подтвердили загрязнение грунтовых вод отходами из амбаров.

2. Проведен анализ состояния отработанных амбаров в зависимости от схем их размещения по отношению к поверхности земли, степени заполнения, надежности гидроизоляции и рельефа местности, что позволило выделить шламонакопители, не загрязняющие природную среду, представляющие потенциальную опасность и загрязняющие окружающую среду. На основании чего выявлены основные факторы, приводящие к загрязнению природной среды – фильтрация, излив и течь отходов бурения, некачественные методы ликвидации амбаров и вторичное загрязнение, предложены мероприятия по снижению этого воздействия.

3. Составлены схематические карты:

– районирования территории Чеченской Республики в зависимости от схемы размещения шламонакопителей по отношению к поверхности земли;

– распространения плодородного слоя и фоновой загрязненности почв, на основе которых, разработан комплекс мероприятий по совершенствованию технологических приёмов ликвидации отработанных амбаров и восстановлению плодородия почв.

4. Результаты исследований по выявлению и оконтуриванию техногенных подземных линз нефтепродуктов в районе г. Грозный и их оценке позволяют констатировать что:

– их образование связанно с многочисленными утечками из технологических коммуникаций и хранилищ нефтеперерабатывающих предприятий;

– совокупность природных и антропогенных факторов обеспечивает формирование техногенного водоносного горизонта, который осуществляет горизонтальную и вертикальную миграцию нефтепродуктов и служит источником вторичного загрязнения горных пород;

– распределение загрязнения нефтепродуктами по площади и разрезу крайне неравномерно, максимальные концентрации наблюдаются на локальных участках, что необходимо учитывать при разработке плана рекультивационных работ;

5. Результатом проведенных геохимических исследований явилось оконтуривание участков загрязненных вод и создание 12 карт характеризующих загрязнение почв. Анализ карт, составленных по 10-ти исходным параметрам, позволил откартировать 4 крупных геохимических объекта, расположенных в относительной близости друг от друга и приуроченных к промышленным площадкам нефтехимзаводов, которые представляют большой поисковый интерес;

6. Анализ результатов буровых работ показал, что выявленные загрязнения не являются техногенной «линзой», а являются результатом кустарной выработки имевшихся нефтепродуктов и не представляют интереса для промышленного извлечения.

7. Оценка геохимического загрязнения природной среды г. Грозный и сопредельных территорий позволила выявить основные закономерности распределения элементов и органических соединений, которые имеют техногенный генезис.

8. С учётом существующих благоприятных почвенно-климатических условий района, свойства самой нефти, назначение рекультивируемых участков, основным методом рекультивации для предотвращения поступления нефтепродуктов из загрязненных почв в подземные воды, следует считать естественный метод восстановления почв.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных результатов докторской диссертации

Гайрабеков У.Т. Геоэкологические проблемы г. Грозный в связи с функционированием нефтекомплекса//Экология урбанизированных территорий, 2006. – № 3. – С. 56-60.

Гайрабеков У.Т. Состав и загрязняющие свойства отходов бурения, аккумулированных в отработанных амбарах//Юг России: экология, развитие, 2007. – № 2. – С . 22-25.

Гайрабеков У.Т. Рекультивация земель, нарушенных в ходе бурения скважин на нефть//Юг России: экология, развитие, 2007. – № 3. – С. 34-38.

Гайрабеков У.Т., Гайрабеков Х.Т. Геоэкологическая оценка воздействия ликвидированных амбаров на почвогрунты и растительность Чеченской Республики//Естественные и технические науки, 2009. – № 2. – С. 241-244.

Гайрабеков У.Т., Дадашев Р.Х., Усманов А.Х. Геоэкологическая оценка воздействия техногенных залежей нефтепродуктов на геологическую среду г. Грозный//Естественные и технические науки, 2009. – № 2. – С. 245-249.

Гайрабеков У.Т, Дадашев Р.Х., Усманов А.Х. Современное состояние проблемы техногенного загрязнения нефтепродуктами территории г. Грозный/Докл. Адыгской (Черкеской) Межд. акад. наук, 2009. – № 1. – С. 132-137.

Гайрабеков У.Т. Проблемы восстановления земель загрязненных нефтепродуктами на территории г. Грозный//Докл. Адыгской (Черкеской) Межд. акад. наук, 2010. – № 2. – С. 123-128.

Гайрабеков У.Т., Усманов А.Х. Характер загрязнения геологической среды и особенности рекультивации почв на территории г. Грозный с учетом почвенно-климатических условий//Естественные и технические науки, 2010. – № 5. – С. 118-121.

Гайрабеков У.Т. История изученности вопроса нефтепродуктового загрязнения территории г. Грозный//Естественные и технические науки, 2010. – № 5. – С. 114-118 .

Гайрабеков У.Т. Анализ изученности вопроса «воздействие объектов буровых работ на окружающую среду» применительно к условиям Чеченской Республики//Проблемы региональной экологии, 2010. – № 6. – С. 39-45.