УДК 662.106.33.02
Анализ результатов воздействия нефтедобывающих
предприятий - промыслов на загрязнение почвы в прибрежной зоне Каспия
д.т.н., профессор Г.Ж. Кенжетаев,
магистры Р.Б.Елдесбаева,
Н.Ш.Джаналиева
На территории месторождений повсеместно встречаются
участки антропогенно нарушенных земель, связанные с разработкой нефтяных
месторождений (рис.1). В прибрежной зоне Каспийского моря, значительная степень
антропогенного воздействия, наблюдается на территории от поселка Омирзак
практически до нефтяного промысла Каламкас, протяженностью порядка 360-380 км,
что составляет около 67% всего побережья Мангистауской области. На этом участке
преобладает механическое нарушение почвенного покрова, пастбищная дегрессия.
Вместе с этим на нефтяном промысле Каламкас, в районе мысов Песчаный и
Казахского залива степень деградации слабая и составляет 31%. Пастбищная
деградация почвенного покрова происходит в результате перегрузки угодий скотом
и интенсификации выпаса. При этом поверхность почвы вытаптывается, распыляется
и подвергается дефляции, ухудшаются физико-химические и водно-физические
свойства. Крайней степенью проявления пастбищной деградации является
образование незакрепленных песков.
т
– механическое нарушение почвенного покрова; п – пастбищная дегрессия; н –
нефтехимическое загрязнение; Н – нефть и нефтепродукты; О – органические
вещества (фенол, хлор и другие); R - радионуклиды.
Рисунок 1 – Антропогенное воздействие на природную
среду в прибрежной зоне Каспия в районе нефтяных промыслов
Распределение общих углеводородов в почвах территории крайне
неоднородное, пестрое. Наиболее часто загрязненные нефтью участки встречаются
на месторождении Каражанбас. Наиболее чистыми являются почвы на месторождении
Арман – степень антропогенного воздействия незначительная. Деградированные
почвы занимают значительные площади территории Мангистауской области. Период
естественного восстановления почв колеблется от 20 до 40 лет. Восстановление
почв и растительности искусственным путем является слишком дорогостоящим и
долговременным процессом. Однако уже сегодня можно оградить эти территории от техногенного воздействия и
создать условия для естественной регенерации нарушенных земель и позаботиться об
экологическом состоянии будущего. Вместе с этим приводится информация, о
проблемных с экологической точки зрения территорий Мангистауской области.
Баланс экологически проблемных территорий составлен по материалам и представлен
в таблице 1.
Таблица
1 – Баланс экологически проблемных территорий региона
|
№ |
Наименование территории |
Площадь, тысяч км2 |
% |
|
1 |
Хвостохранилище Кошкар-Ата |
0,8 |
0,48 |
|
2 |
Нарушенные земли бывших
карьеров, требующие незамедлительной рекультивации (в районах нефтедобычи и геологоразведки) |
2,1 |
1,27 |
|
3 |
Земли загрязненные отходами
нефтедобывающих предприятий |
0,20 |
0,12 |
|
4 |
Земли загрязненные
промышленными отходами |
0,96 |
0,58 |
|
5 |
Несанкционированные свалки |
0,05 |
0,03 |
|
6 |
Земли залитые пластовыми
водами |
4,45 |
2,69 |
|
7 |
Площади эродированных сельскохозяйственных угодий |
1,46 |
0,88 |
|
8 |
Итого: Общая площадь проблемных
территорий |
10 |
6 |
|
9 |
Итого: общая площадь территории
области |
165,5 |
100,0 |
Как правило, почвенный покров в пределах территории месторождений
испытывает высокие антропогенные нагрузки и является нарушенным на значительных
площадях [1].
В зависимости от характера
антропогенных воздействий деградация почв проявляется в полном или частичном
уничтожении почвенного профиля, в изменении физических (плотность, структура,
порозность) и химических (содержание гумуса, элементов зольного питания,
высокомолекулярных соединений, реакция почвенной суспензии, засоления) свойств
почв; нарушении водного режима; загрязнении почв тяжелыми металлами, нефтяными
углеводородами и другими ингредиентами.
Вид и степень деградации почвенного
покрова зависит не только от характера воздействия и его интенсивности, но и от
комплекса морфологических и физико-химических свойств, определяющих буферную
устойчивость почв. Такими свойствами являются:
- механический состав почв;
- наличие плотных генетических горизонтов - коркового,
солонцового;
- состав поглощенных катионов;
- содержание водопрочных агрегатов, тип водного режима
и пр. В целом, чем выше уровень естественного плодородия почв, тем они более
устойчивы к антропогенному воздействию. Почвенный покров региона обладает низкой
буферностью.
Установлено, что особое место, как элемент биосферы,
занимает почва. Под почвой понимают результат совокупного взаимодействия шести
факторов почвообразования: климата, почвообразующих пород, рельефа местности,
живых организмов и деятельности человека. Почва связана с ними во времени и
пространстве [2]. Почва является перекрестком
(коммутатором, интерфейсом), ареной и реактором взаимодействия сразу многих
поверхностно-планетарных потоков вещества и энергии - природных и
техно-антропогенных (рис.2).
Рисунок 2 – Количество превышения ПДК в почвах
Относительно
побережья России можно привести следующие данные исследований проведенных
региональным центром «Мониторинг
Арктики» г. Санкт-Петербург [3]. Так, содержание нефтепродуктов и фенолов: г.
Махачкала до 2,4 ПДК и 6 ПДК соответственно. г. Дербент – 2 ПДК и 4 ПДК. г.
Каспийск и г. Изербаш фенолы 4 ПДК и 3 ПДК соответственно. Загрязнения нефтью
наблюдается и в других частях Каспийского моря. Бакинская бухта — одна
из самых грязных на Каспии и биологически мертва. На российском побережье
концентрация нефтяных углеводородов в низовьях Терека также в сотни раз
превышает допустимую норму, что связано с боевыми действиями в Чечне. Особое
беспокойство вызывают загрязнения нефтепродуктами Каспийского моря, затопленными нефтяными месторождениями.
В казахстанской части серьезные
проблемы на месторождениях Западная и Центрально-Восточная Прорва,
Терень-Узек, Тажигали, Кокарна, Восточная Кокарна, Кара-Арна, Морское,
Пустынное, Прибрежное, Юго-Западное Тажигали, Ботахан, Карсак, Мартыши,
Юго-Восточное и Юго-Западное Камышитовые, Забурунье, Жанаталап. Например,
месторождение Тажигали, введенное в промышленную разработку еще в 1960 году,
неоднократно затапливалось. В 1989 году после очередного затопления
законсервировано. Здесь пробурены 102 скважины, из которых 28 ликвидированы, 74
находятся в консервации. Скважины не подготовлены к длительному нахождению в
агрессивной морской среде и могут быть источником поступления нефти в акваторию
моря. На территории Мангистауской области насчитывается всего 23 затопленные
скважины: из них 11 скважин находится на территории месторождения Каражанбас, 9
на территории месторождения Арман и 3 на территории Прорва и месторождении
Каламкас.
По
некоторым оценкам на Казахстанской части прибрежной зоне Каспийского моря
находятся более 1300 нефтяных скважин. На сегодня только 24 скважины
ликвидированы. О них много говорили и писали, принимали на уровне Правительства
решения, но эта проблема не нашла своего окончательного решения. Это требует
организацию и привлечение серьезной специализированной ликвидационной бригады и
финансирования. Самостоятельность почвы
как экзогенной биокосной системы относительна: она одновременно является
подсистемой во многих потоковых и циклических поверхностно-планетарных системах
Земли и поэтому может служить регулятором
этих потоков и циклов. В последние годы у почвы выделяют фундаментальную
информационную функцию «памяти». Почва "записывает", хранит в своем
генетическом профиле наибольшее количество информации о длительных отрезках
развития географической среды. В отличие от всех компонентов ландшафта
(биоценоза, экосистем) она обладает наиболее выраженной способностью к
отражению факторов географической среды. «Почвенная память» зависит от условий
среды и не может «мигрировать вслед за факторами среды» (в отличие от живых
организмов). Морфологию почвенного профиля можно рассматривать как воплощение
консервативной составляющей (почвы - память) и динамической компоненты (почвы -
момент). Изменчивость ряда морфологических признаков обычно сочетается с
устойчивостью общего типа строения почвенных профилей и сохранностью в них
генетических горизонтов в течение длительного времени.
Рисунок 3 – Местоположение
почвы на пересечении
основных потоков и циклов вещества и энергии
От характера почвенного покрова,
свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов,
зависят чистота и состав атмосферы,
наземных и подземных вод, экологическая обстановка для жизненного пространства.
Сохранение почвенного покрова, и, следовательно, и жизненных основных ресурсов
в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства, развития
промышленности, бурного роста городов и транспорта возможно только при налаженном
контроле использования всех видов почвенных и земельных; ресурсов. Промышленное
загрязнение почв идет в основном через атмосферу путем осаждения на поверхности
паров, аэрозолей, пыли, сажи или растворенных веществ с дождем, снегом, сухими
выпадениями. При недостаточно продуманном антропогенном воздействии и нарушении
сбалансированных природных экологических связей в почвах быстро развиваются
нежелательные процессы минерализации гумуса, повышается кислотность или
щелочность, усиливается соленакопление. Все это резко ухудшает свойства почв, а
в предельных случаях приводит к локальному разрушению почвенного покрова.
Высокая чувствительность, уязвимость почвенного покрова обусловлена
ограниченной буферностью и устойчивостью почв к воздействию сил, не свойственных
ему в генетическом отношении. Значительная часть источников загрязнения почв
имеет локальное действие, но ряд действует в региональном или даже глобальном
масштабе, особенно при загрязнении через атмосферные выпадения или при
использовании источников загрязнения на больших площадях, например, минеральных
удобрений. Большая часть загрязнителей осаждается вблизи (1—2 км) предприятий и
других источников загрязнения, некоторая часть загрязнителей разносится в
атмосфере на расстояния 10—50 км в соответствии с розой ветров в данной
местности, а определенная доля поступает в верхние и атмосферы и разносится на
многие сотни и тысячи километров.
В последней четверти ХХ-го века происходит локальное,
региональное и глобальное загрязнение биосферы химическими элементами и
образование техногенных аномалий, в которых содержание тяжелых металлов
превышает в десять и более раз так называемое «фоновое» (или
среднестатистическое содержание в незагрязненных ландшафтах - кларк). К
критической группе веществ- индикаторов стресса окружающей среды из тяжелых
металлов относят: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, селен и фтор, среди них особо
опасные три первых элемента и ряд соединений из них.
В качестве базисных факторов фоновой
экологической напряженности глобального или регионального уровня, как правило,
выступают климатические параметры (экстремальные температурные условия,
повышенный уровень солнечной радиации, влажности воздуха, и т.д.),
гидрографические особенности. Они обусловливают специфику развития хозяйства и
природопользования на различных территориях.
А.И.Перельман в 1975 году ввел понятие «Технофильность
элементов»- отношение ежегодной добычи химического элемента в тоннах к его
кларку. Технофильность очень динамична и при общей тенденции для ряда металлов
отличается неравномерностью. Различия в технофильности приводят к преимущественному
накоплению на поверхности земли и концентрации в почвах ряда элементов.
М.А.Глазовская провела анализ изменения соотношений ряда металлов в природе и в
добыче и выявила резкую неравномерность закрепления их в гумусовом горизонте
еще в 1968 году. Сегодня общество уже осознало, что земельные ресурсы не
безграничны. Непродуманные последствия многих управленческих решений
суммируются. Сегодня очевидна проблема деградационной динамики почв. Никто не
знает точно, в каком она состоянии, как используется и что на ней происходит.
Актуальность поставленной проблемы
определяется необходимостью объективной оценки экологического состояния почв
для совершенствования природоохранительных принципов управления земельными
ресурсами территорий нефтяных промыслов и дальнейшего развития научной и
методической основы информационной поддержки принятия решений об экологической
безопасности хозяйственных проектов, в целях снижения воздействия на биосферу.
В статье приводится анализ
результатов воздействия деятельности предприятий нефтедобычи на прибрежные зоны
Каспийского моря и необходимость научного обоснования прогноза
и оценки экологического состояния исследуемых районов.
Литература
1.
О состоянии
экологической обстановки
Мангистауской области и
источниках его загрязнения.
Управление природных ресурсов и регулирования природопользования Мангистауской
области (УПРиРП). – Актау, 2011. – 62 с.
2. Айдаров И.П. Экологические проблемы мелиорации
засоленных земель // М.: Почвоведение, 1995. - № 1. - С. 93-99.
3. Розанов Б.Г. Системы методов контроля состояния
почвенного покрова. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - С. 6-7.
4. Таргульян В.О., Соколов И.А. Структурный и
функциональный подход к почве: почва-память
и почва-момент. - М.: Наука, 1976. - С. 17-34.
5. Белобров В.П., Рожков В.А., Столбовой B.C. База данных
о структурах почвенного покрова для их классификации // Почвоведение. – 1993. - № 7. – С. 83-88.