Xreferat.com » Рефераты по экологии » Анализ современного состояния природной среды в районе ватинского нефтяного месторождения

Анализ современного состояния природной среды в районе ватинского нефтяного месторождения

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Сивоконь И.С., Шор Е.Л.

Введение

Ватинское месторождение представляет собой территорию, на которой сформировался целый ряд разнообразных локальных природно-территориальных комплексов (ПТК), начиная от верховых болот и приозерных комплексов и заканчивая пойменными ПТК. Пойма Оби, таежные урочища, озера, поймы малых рек и ручьев - все это создает значительное разнообразие ландшафтов. Работа выполнена с целью анализа современного состояния окружающей среды в районе Ватинского нефтяного месторождения и определения антропогенного загрязнения почв, атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод.

Полевые исследования на Ватинском месторождении выполнены в соответствии с постановлением № 320-К Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Ханты-Мансийского автономного округа "Об основных требованиях к исследованию фоновой загрязненности территории лицензионных участков месторождений нефти и газа Ханты-Мансийского автономного округа", в котором во исполнение совместного постановления Главы администрации округа и Комитета по геологии и использованию недр Российской Федерации № 171-142 от 15.07.94 "Об отчетности по выполнению условий пользования недрами", были разработаны основные требования по проведению наземных исследований территорий месторождений нефти и газа. Эти требования основаны на законах РФ "Об охране окружающей среды", "О недрах", а также на "Положении о порядке лицензирования пользования недрами" и решения Малого совета Н/Д Ханты-Мансийского округа "Основные правила недропользования в области поиска, разведки и добычи нефти и газа на территории автономного округа (№ 134 от 20.11.92 г.)".

Согласно требований по исследованию фоновой загрязненности лицензионных участков месторождений территория Ватинского месторождения была разделена на участки, образующие 4-х километровую сетку, по которой производился отбор проб в ходе проведения работ. По этим требованиям замерам подлежат уровни загрязнения всех природных сред, в том числе поверхностных и подземных вод, почв (и пород зоны аэрации), атмосферного воздуха. На сетке отбора проб выделено 68 точек отбора в которых на протяжении января - февраля 1995 г. взято 62 пробы почвы на физико-химический анализ, 27 проб поверхностных вод, 4 пробы донных отложений и 7 проб атмосферного воздуха с территории техногенных объектов. Расположение точек отбора проб и схема территории показаны на Рисунке 1. Отбор проб и их анализы проводились согласно методик [1-13].

Гидрохимическая характеристика поверхностных вод

Из водотоков на территории месторождения наибольшую протяженность имеет река Ватинский Еган, протекающая по территории в своем среднем течении. На этом участке было отобрано 6 проб, что позволяет проследить динамику изменения химического состава речной воды. В целом, по течению реки наблюдается уменьшение общей минерализации воды. В частности, содержание кальция, магния, хлоридов, фосфатов, а также количество взвешенных частиц и величина сухого остатка имеют отчетливую тенденцию к сокращению, что, вероятно, связано с разбавлением речной воды грунтовыми водами (рис. 2). Кроме того, это свидетельствует об отсутствии заметного поступления минеральных веществ непосредственно с территории Ватинского месторождения.

Присутствие в речной воде большого количества хлоридов (до более чем 2 ПДК) имеет явно антропогенное происхождение и связано с использованием солевых растворов при освоении и ремонте скважин. Принимая во внимание описанную выше тенденцию, можно утверждать, что их наличие во многом определяет вынос солей с месторождений, расположенных выше по течению реки.

Из биогенных элементов в пробах воды из реки Ватинский Еган обнаружено значительное количество фосфатов и различных соединений азота. Поскольку в зимнее время, когда были отобраны пробы, активность фитопланктона - основного потребителя биогенов невелика, происходит их накопление в речной воде. Повышенное содержание аммонийного азота (также как и железа) является типичной чертой водоемов данного региона и не может считаться признаком антропогенного загрязнения поверхностных вод. В отношении этих соединений также прослеживается тенденция к уменьшению концентрации вниз по течению реки.

Углеводороды присутствуют в воде р. Ватинский Еган в количествах намного превышающих их ПДК. При этом, поскольку пробы воды были отобраны зимой, при отсутствии поверхностного стока, можно ожидать увеличения содержания углеводородов в теплое время года, за счет смывания нефтепрдуктов при таянии снега и во время дождей.

Химический состав воды правобережного притока р.Ватинский Еган - р.Малый Еган, характеризуется, в целом, меньшей минерализацией - концентрация большинства анализируемых компонентов воды здесь значительно меньше их содержания в пробах из р.Ватинский Еган (т. 25). Вместе с тем, по углеводородам также наблюдается незначительное превышение ПДК. Еще более чистой является вода небольших ручьев, впадающих в оз. Сыгтымлор (т. 40) и оз. б/н (т. 39). Однако, если в районе т. 40 объекты нефтедобычи практически отсутствуют, то в непосредственнной близости к т. 39 расположены две кустовые площадки, которые, скорее всего, и являются причиной более высокого содержания в воде ручья хлоридов и углеводородов по сравнению с ручьем, впадающим в оз. Сыгтымлор.

Водотоки поймы Оби на территории Ватинского месторождения представлены протоками Мега и Пасол (т. 108, 111, 73, 74, 75). Ионный состав воды проток характеризуется большим, по сравнению с внепойменными водотоками, количеством железа, марганца, нитритов и большей величиной рН. По сравнению с р. Ватинский Еган в этих пробах содержится меньшее количество кальция, магния и аммонийного азота. Вместе с тем, концентрация этих веществ выше, чем в обследованных ручьях и р.Малый Еган.

Содержание углеводородов в пробах воды из протоки Пасол несколько выше их концентрации в воде протоки Мега, что, вероятно, связано сбольшим объемом воды в последней, а также с особенностями расположения объектов нефтепромысла и характером поверхностного стока (рис. 3). Как и в р.Ватинский Еган, по течению протоки Пасол также наблюдается уменьшение содержания минеральных солей, и, кроме того, углеводородов.

Из 9 исследованных проб воды из озер наибольшая степень антропогенного загрязнения углеводородами характерна для точек 90, 88, 78, 15, 76 и 30, где их концентрация превышает ПДК до 12-кратных значений (т. 90). Почти все эти пробы, за исключением 30 (оз. Сыгтымлор) отобраны из водоемов, окруженных нефтепромысловыми объектами. Вместе с тем, анализ воды из оз. Водораздельного (т. 59) и из озера без названия (т. 49), вблизи которых также находится большое количество потенциальных источников загрязнения, не зафиксировал присутствия ни углеводородов, ни хлоридов. Максимальное содержание последних, превышающее ПДК от 1,5 до 6 крат, обнаружено в т. 64, 76, 88 и 90. Как уже отмечалось, повышенное содержание железа и аммония, характерное в том числе и для обследованных озер, не является следствием их антропогенного загрязнения, а отражает естественное состояние поверхностных вод региона.

Результаты анализа проб воды из карьеров, расположенных вблизи пересечения р. Ватинский Еган и автодороги (т. 46-а и 46-б), заметно отличается от соответствующих показателей для гидронамывного карьера в районе К-79 (т. 22) и действующего карьера, соединенного с р. Ватинский Еган (т. 56). Прежде всего, можно отметить меньшую минерализацию воды в пробах 46-а и 46-б - величина сухого остатка, КВЧ, концентрация ионов кальция, магния, хлора, а также углеводородов заметно меньше чем в пробах 79 и 56.

Таким образом, результаты анализа поверхностных вод Ватинского месторождения свидетельствуют о заметном антропогенном загрязнении (в основном, нефтепродуктами и хлоридами) большинства обследованных водоемов и водотоков в сравнении с фоновыми значениями [14]. Наибольшие концентрации нефтепродуктов приурочены к зоне автодороги на г.Лангепас, особенно в районе ДНС-2 и К-102 (т. 90 и 91) и ДНС-1 и К-11 (т. 78 и 88). При этом, следует отметить высокую способность водотоков месторождения к самоочищению. Так, содержание большинства примесей в воде р.Ватинский Еган, поступающих на обследуемую территорию с месторождений, расположенных выше по течению, к моменту выхода реки за пределы Ватинского месторождения заметно снижается.

Химическая характеристика почв Ватинского месторождения

Почвы пойменной части территории месторождения преимущественно аллювиальные. Из них преобладают лугово-болотные, болотные иловато-торфянистые Под пойменными ивняками и хвощовыми лугами - дерновые примитивные, слоистые, под пойменными березняками, осинниками и кустарниками, а также под разнотравными лугами - дерново-луговые.

В надпойменной части месторождения на дренированной части доминируют подзолистые почвы на суглинках в сочетании с торфяно-глеевыми. Hа болотах развиты верховые и переходные торфяники мощностью 2-5 метров. Распространены комплексы подзолистых и торфяно-глеевых почв с мелкозалежными (0,5-1,0 м) верховыми торфяниками.

По литературным данным, территория средней тайги в Западной Сибири ранее комплексно не обследовалась на содержание в почвах тяжелых металлов [14-16]. Поэтому для сравнительной характеристики степени загрязнения почв территории Ватинского месторождения были рассчитаны средние фоновые концентрации основных тестируемых почвенных компонентов на основе данных, полученных при обследовании территорий нефтяных месторождения Нижневартовского и Сургутского районов с минимальной антропогенной нагрузкой. Результаты этих вычислений, а также средние концентрации веществ в почве Ватинского месторождения представлены в таблице 1.

Для подавляющего большинства проб характерна слабокислая или нейтральная реакция, что, в целом, типично для болотных почв региона. Та же причина обусловливает и повышенное содержание ионов аммония в образцах. Относительно высокое количество других биогенных элементов - нитратов, нитритов и фосфора (в пересчете на Р2О5) обнаружено в основном в пробах, содержащих растительные остатки, и отражает повышенное содержание в них органики, а также отсутствие активного поглощения биогенов растениями в зимнее время. Кроме того, наиболее высокие концентрации в почве нитратов и нитритов приурочены к автодорогам (точки 55, 37, 73, 92) или обнаружены вблизи существующих промысловых объектов (точки 81, 67, 111), что говорит об антропогенном происхождении этих соединений.

Наибольшее содержание сульфатов в почве характерно для северной части месторождения. Вероятной причиной этого может служить атмосферный перенос оксидов серы с территории поселка Высокий и ж/д станции Мегион, что хорошо соответствует существующей розе ветров. Кроме того, дополнительным источником сульфатов в почве может быть сжигание попутного газа.

Хлориды относятся к наиболее типичным загрязнителям почвы при нефтедобыче и повышенное содержание их в почвах Ватинского месторождения дополнительное тому подтверждение. В целом, для большинства проб, отобранных на территории месторождения, характерно повышенное содержание хлоридов. Аномально высокие их концентрации обнаружены в точках, расположенных в непосредственной близости от объектов нефтедобычи, что связано с использованием солевых растворов при ремонте и эксплуатации скважин, а также, вероятно, с авариями, сопровождавшимися их разливом ( точки 16, 70, 19, 73, 22 и др.).

Относительно высокое содержание железа является характерной чертой почв региона. В пробах, отобранных на территории Ватинского месторождения наибольшее количество этого элемента обнаружено в образцах грунта с моховых болот и/или содержащих растительные остатки, что говорит о его биогенном происхождении.

Средняя концентрация цинка, никеля и меди в почвах Ватинского месторождения находится на уровне фоновых значений, рассчитанных на основании данных, полученных при обследовании территорий с минимальной антропогенной нагрузкой. Среднее содержание хрома в образцах также соответствует фону, однако, в отдельных пробах его концентрация заметно увеличена. Так в образцах грунта, отобранных в точках 95 и 12 количество хрома превышает фоновые значения соответственно в 3.7 и в 2.8 раза (в этих пробах зафиксировано и наибольшее количество меди). В пробе почвы из точки 95 обнаружена также высокая концентрация марганца, а наибольших значений эта величина достигает в точках 81 и 35.

Концентрация ртути в исследованных образцах почвы с территории Ватинского месторождения не превышает ПДК, однако она намного выше ее фонового содержания в почвах региона. Вероятно, это связано с использованием ртутьсодержащих соединений во время эксплуатации месторождения и наличия полигона с их отходами в районе пос. Высокий. На программном комплексе "Рельеф-Процессор - 1.1" было изучено распределение ртути по площади месторождения, характер которого показан на рисунке 4. Такое распределение характерно для загрязняющих веществ, попадающих на рельеф из точечных источников и переносимых впоследствии поверхностным стоком, поскольку разброс значений содержания ртути в пробах не подчиняется нормальному распределению Гаусса.

Свинец также присутствует в почвах Ватинского месторождения в количествах превышающих его фоновые концентрации, хотя и не выходящих за пределы ПДК. Максимальное количество этого элемента характерно в основном для участков, расположенных вблизи существующих автодорог и объектов нефтегазодобычи (точки 81, 90, 59, 64), где постоянным источником свинца является автотранспорт.

Нефтепродукты, на исследованной территории Ватинского месторождения (с богатой историей порывов, аварий на ДНС и т.п.), представлены широко, в различных фракциях и количествах. Их средняя концентрация в почвах превышает максимальные фоновые значения по гидрофобным и смолистым компонентам в два, а по нефтяным углеводородам - в 28 раз. Анализ материалов обследования показывает, что на Ватинском месторождении по площади преобладают нефтезагрязненные участки средних (0,2-1 га) и крупных (более 1 га) размеров, на долю которых приходится соответственно 27 и 68 % загрязненной площади, остальные 5% составляют мелкие участки (менее 0,2 га), на долю которых, однако, приходится более половины учтенных разливов (около 200 (Исследования выполнены сотрудником Института природопользования NDI ltd А.А.Зубайдуллиным)) . Такая картина во многом определяется современным геоморфологическим строением месторождения, имеющим выположенный рельеф, высокий уровень грунтовых вод и обширные слабооблесненные заторфованные пространства, что способствует широкому распространению нефти от мест ее попадания в окружающую среду. Основная миграция нефтеуглеводородов происходит во время весенних половодий и обильных дождей. В результате исходно небольшой разлив нефти в течении нескольких лет превращается в крупный нефтезагрязненный участок, на котором наблюдается практически полная деградация биоценоза. Вместе с тем, на болотных комплексах (на которые приходится более 30% разливов) благодаря высокой сорбирующей способности торфа и мохового очеса, происходит естественное задержание (локализация) нефти. Кроме того, можно отметить и тот факт, что в торфах более интенсивнее идут процессы микробиологической деструкции нефтяных углеводородов. На основании анализов проб, отобранных непосредственно на нефтяных разливах различной давности (до 15 лет), рассчитано среднее количество нефти на 1 га нефтезагрязненной почвы, которое составляет приблизительно 15-17 тонн. Соответственно, на всех нефтезагрязненных участках находится около 5000 тонн нефтяных углеводородов.

Исходя из вышеизложенного, на территории месторождений в настоящее время по разным причинам находится более 9000 тонн нефти, не считая нефти ежегодно уносимой с поверхностными водами за его пределы.

Фенолы и СПАВ представлены на исследованной территории в относительно небольших количествах - подавляющее большинство проб содержит эти вещества в количествах соизмеримых с их фоновыми концентрациями. Аномально высокое содержание фенолов и СПАВ было отмечено, соответственно, в точках 16 и 12.

Тестирование проб почвы на биотоксичность по отношению к почвенным микроорганизмам показало высокую степень загрязненности и токсичности земель месторождения. Гистограмма распределения зон по степени токсичности показана на рисунке 5. Ее форма показывает на площадной источник токсичных компонентов.

В целом, токсические свойства почвы связаны с загрязнением нефтью. Нефть, продукты ее распада, пластовые воды мигрируют по территории, в основном, по поверхности (как показано выше, косвенные данные свидетельствуют об относительной чистоте грунтовых вод на месторождении (По заказу ОАО "Славнефть-Мегионнефтегаз" выполнялась работа по определению влияния нефтепромысловых объектов на качество воды на водозаборных скважинах в пос. Высокий на Ватинском месторождении, где доказано отсутствие какого-либо значимого влияния и загрязнения воды. Работа выполнена в рамках ОВОС Ватинского месторождения.)) и распространяются на большие площади. Затем при разложении нефти и нефтепродуктов накапливаются кетоны, спирты, альдегиды, фенолы - являющиеся высокотоксичными веществами.

Результаты анализов атмосферного воздуха

На Ватинском месторождении нефти и газа Тюменский областной центр по гидрометеорологии не имеет постов наблюдений и контроля за загрязненностью объектов природной среды. В Мегионе (южная часть месторождения) расчетные значения фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе составляет, мг/м3:

· взвешенные вещества 0,2;

· диоксид серы 0,02;

· оксид углерода 0,4;

· диоксид азота 0,008.

Для уточнения существующего уровня загрязнения атмосферы в районе нефтепромысловых объектов Ватинского месторождения (трубной базы; ДНС-1,3; кустов кважин №№

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Похожие рефераты: