оценка влияния выбросов от установки подготовки попутного

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЫБРОСОВ ОТ УСТАНОВКИ
ПОДГОТОВКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА НА КАЧЕСТВО
СНЕЖНОГО ПОКРОВА ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ
Ишанова О.С., Чекмарева О.В.
Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
В настоящее время утилизация попутных газов является одной из
наиболее важных проблем рационального природопользования. О вопросе
использования попутного нефтяного газа сейчас немало говорят и пишут.
Именно, сам вопрос возник, не сегодня, он имеет уже достаточно долгую
историю. Специфика добычи попутного газа заключается в том, что он (как и
следует из названия) является побочным продуктом нефтедобычи. Потери
попутного нефтяного газа связаны с неподготовленностью инфраструктуры для его
сбора, подготовки, транспортировки и переработки, отсутствием потребителя.
В этом случае попутный нефтяной газ просто сжигается на факелах. По
геологическим характеристикам различают попутный нефтяной газ газовых шапок
и газы, растворённые в нефти, то есть попутный нефтяной газ представляет собой
смесь газов и парообразных углеводородных и не углеводородных компонентов,
выделяющихся из нефтяных скважин и из пластовой нефти при её сепарации. В
зависимости от района добычи с 1 т нефти получают от 25 до 800 м³ попутного
нефтяного газа. По данным Всемирного банка, ежегодно в мире сжигается около
100 млр. дм3 попутного нефтяного газа.
Поступающие в окружающую среду продукты сгорания попутного
нефтяного газа представляют собой потенциальную угрозу нормальному
функционированию человеческого организма на физиологическом уровне. Очень
опасны воздействия, последствия которых выявляются не сразу. Таковыми
являются влияние загрязняющих веществ на способность людей к зачатию и
вынашиванию детей, развитие наследственных патологий, ослабление
иммунной системы, рост числа онкологических заболеваний /2/.
Атмосфера, как и всякая природная среда, обладает способностью к
самоочищению. Вредные вещества, попадая в атмосферу, подвергаются физикохимическим превращениям, рассеиваются или вымываются осадками из нее.
Примеси могут абсорбироваться частицами воды, растворяя загрязняющие
вещества во время дождя, и адсорбироваться на поверхности снежинок при
снегопаде. Кислотообразующие ионы, получившиеся в результате
трансформации газообразных веществ, вымываясь из атмосферы, образуют
кислотные дожди. Такие осадки напрямую воздействуют на среду и ухудшают
экологическое состояние урбанизированных территорий, воздействуя на почву,
растения, водоемы, а также на поверхности застройки /1/. В периоды, когда
осадков нет, степень загрязнения атмосферы от антропогенных источников
зависит от переноса этих примесей от источника. Повышение концентраций
примесей в конкретном районе зависит от определенных состояний
метеорологических параметров: скорость ветра, солнечная радиация, наличие
осадков.
Снежный покров является индикатором загрязнения атмосферы. Также
через снежный покров происходит загрязнения других компонентов (почв,
грунтов) являющихся средой обитания организмов /3/.
Снежный покров обладает рядом свойств, делающих его удобным
индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и
атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв. Он
является естественным планшетом - накопителем и дает действительную величину
сухих и влажных выпадений в холодный сезон и является эффективным
индикатором процессов закисления природных сред. Послойный отбор проб
снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а
всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает данные о
загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента
отбора проб.
Нами был произведен отбор проб снежного покрова на территории
расположения установки подготовки попутного нефтяного газа Капитоновского
месторождения в конце февраля, в период максимального снегостава. Отбор проб
снега осуществляли по общепринятым методикам /4/. Результаты проведенных
исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Значения концентрации загрязняющих веществ в талой воде,
мг/л
Точки отбора
проб
5
СЕВЕР
300
1000
5
ВОСТОК 300
1000
5
ЮГ
300
1000
5
ЗАПАД
300
1000
Взв.
в-в
81,56
368,22
85,43
36,0
73,22
289,0
66,67
47,78
21,78
278,45
285,33
551,78
HCO-3
106,75
183,0
198,25
244,0
106,75
91,50
76,25
152,5
122,0
274,5
259,25
122,0
CI78,1
127,8
71,0
53,25
63,9
67,45
56,8
71,0
63,9
145,55
99,4
177,5
HS-
Ca2+
Mg2+
Zn2+
SO42- NH4+
2,9
2,2
1,8
2,6
2,2
2,2
1,8
1,8
2,6
1,5
1,1
1,8
7,8
12,2
4,4
6,08
6,08
12,18
4,34
5,22
3,48
13,92
14,78
19,14
1,08
3,6
6,24
3,132
4,176
2,088
2,08
2,6
2,6
5,208
2,616
3,156
0,069
0,099
0,105
0,062
0,14
0,053
0,095
0,064
0,092
0,117
0,089
0,083
0,273
0,268
0,265
0,135
0,228
0,213
0,19
0,195
0,19
0,228
0,235
0,228
4,92
4,185
3,80
4,18
3,45
3,78
2,36
5,98
4,39
4,90
4,38
5,01
Анализ данных по содержанию примесей в атмосферных осадках
показал, что максимальная концентрация на всех исследуемых
направлениях и расстояниях наблюдается по гидрокарбонат-ионам
(рисунок 1).
Концентрация содержания загрязняющих веществ в осадках не является
основным показателем загрязнения. Поэтому для объективной оценки
состояния исследуемой территории, нами учитывался коэффициент
концентрации, который представляет собой отношение концентрации
веществ к фоновым значениям.
Рисунок 1 – Зависимости концентрации гидрокарбоната – ионов от
расстояния.
По коэффициенту концентраций приоритетными примесями являются
взвешенные вещества. Превышение фоновых значений по ним составляет от
3,25 до 82,4 (таблица 2).
Еще одним из показателей загрязнения объектов окружающей среды
является суммарный показатель химического загрязнения (ПХЗ) осадков,
который представляет собой сумму коэффициентов концентраций всех
исследуемых примесей.
Таблица 2 – Значения коэффициента концентрации загрязняющих
веществ в талой воде
Точки отбора Взв. HCO-3 CIHS- Ca2+ Mg2+ Zn2+ SO42- NH4+ ПХЗ
проб
в-в
фон
5
300
1000
5
ЮГ
300
1000
5
ЗАПАД
300
1000
5
ВОСТОК 300
1000
СЕВЕР
6,7
12,2
55,0
12,8
10,0
7,13
3,25
41,6
42,5
82,4
5,37
10,9
43,1
100,2
0,28
0,48
0,52
0,20
0,40
0,32
0,73
0,69
0,32
0,65
0,28
0,24
27,97 19,33 76,2
2,75 0,66 0,078
4,5
0,5
0,12
2,5
0,41 0,044
2,0
0,41 0,043
2,5
0,59 0,052
2,3
0,34 0,035
5,13 0,25 0,14
3,5
0,41 0,15
6,3
0,41 0,19
1,9
0,59 0,061
2,3
0,5 0,061
2,4
0,5
0,12
378,2
0,039
0,13
0,22
0,074
0,093
0,093
0,19
0,094
0,11
0,11
0,16
0,075
28,37
6,9
9,9
10,5
9,5
6,4
9,2
11,7
8,9
8,3
6,2
14,0
5,3
4,4
0,014
0,014
0,014
0,01
0,01
0,01
0,012
0,012
0,012
0,01
0,012
0,011
0,01
0,065
0,055
0,05
0,031
0,078
0,058
0,064
0,057
0,066
0,055
0,045
0,05
22,986
70,699
27,058
22,268
17,253
15,606
59,816
56,313
98,108
14,946
28,258
51,796
Из значений показателя химического загрязнений талой воды, северную
территорию, на расстоянии 1000 метров, можно отнести к территории с
критической экологической ситуации, а на расстоянии 300 метров к территории
с чрезвычайной экологической ситуации. На западе и на востоке на расстоянии
1000 м от источника загрязнения, исследуемую территорию исходя из значений
ПХЗ, можно отнести к территории с чрезвычайной экологической ситуации
(рисунок 2).
Рисунок 2 – Зависимости коэффициента концентрации загрязняющих
веществ от расстояния.
Одним из основных характеристик качества территорий является
экологические нагрузки по загрязняющим веществам и коэффициент
превышения экологических нагрузок над фоновыми значениями (таблица 3).
Таблица 3 – Общая нагрузка тяжелых металлов в талой воде, т/км²·ч
Точки отбора Взв.
HCO-3 CI- HS- Ca2+ Mg2+ Zn2+ SO42- NH4+
N
проб
в-в
т/км²·г
5
СЕВЕР
300
1000
5
ВОСТОК 300
1000
5
ЮГ
300
1000
5
ЗАПАД
300
1000
30,2
169,28
38,18
22,53
42,08
175,3
27,24
15,25
12,24
106,67
109,31
211,39
39,54
84,15
88,63
152,72
61,36
56,52
31,17
48,7
68,57
105,19
99,35
46,75
28,93
58,77
31,74
33,33
36,73
40,93
23,22
22,67
35,91
55,78
38,09
68,02
1,11
1,0
0,8
1,6
1,3
1,3
0,7
0,8
0,8
0,4
0,7
0,7
2,88
5,61
1,97
3,8
3,5
7,4
1,77
1,67
1,96
5,33
5,66
7,33
0,399
1,65
2,79
1,96
2,4
1,27
0,85
0,83
1,46
1,99
1,00
1,21
0,026
0,046
0,047
0,039
0,080
0,032
0,039
0,020
0,052
0,045
0,034
0,032
0,10
0,123
0,118
0,084
0,131
0,129
0,078
0,062
0,078
0,087
0,090
0,087
1,82
1,92
1,70
2,62
1,98
2,29
0,96
1,91
2,47
1,88
1,68
1,92
105,005
322,549
165,975
218,683
149,561
285,171
86,027
91,912
123,54
277,372
255,914
337,439
Анализ полученных данных показал, что экологические нагрузки по
загрязняющим веществам, оказываемые на почву через атмосферные осадки,
позволяют отнести северные территории на расстоянии 1000 метров к сильно
загрязненным территориям, а на расстоянии 300 метров к территории с
повышением предельно-допустимых нагрузок. Восточную территорию можно
отнести на расстоянии 1000 метров к территории с повышением предельнодопустимых нагрузок, а на расстоянии 300 метров к сильно загрязненным.
Западные территории на всем расстоянии относятся к территориям с
повышением предельно-допустимых нагрузок. Южные территории на
расстоянии 1000 метров относятся к сильно загрязненным (рисунок 3).
Рисунок 3 – Зависимости нагрузки загрязняющих веществ от расстояния.
Таким образом, исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что
исследуемые нами территории нельзя отнести к экологически благополучным.
В настоящее время нефтяная отрасль является главной для мировой
экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока.
По этим и другим причинам России необходимо реформировать
нефтяную промышленность. Для этого в первую очередь нужно: пересмотреть
систему налогообложения, найти четкую и продуманную программу
инвестиций, создать необходимую систему нормативных
актов,
стабилизировать объемы геологоразведочных работ с целью восполнения
запасов нефти и газа.
В
процессе
эксплуатации
месторождения
необходима:
герметизированная система добычи, сбора и транспорта пластовой продукции;
утилизация попутного газа при добыче пластовой продукции; установка
газоочистного оборудования, снижающего концентрации вредных веществ.
Список литература
1.Чаловская, О. В. Исследование кислотности атмосферных осадков на
урбанизированных территориях и оценка изменений, происходящих в
компонентах природной среды [Текст] : 25.00.36: автореф. дис. ... канд. техн.
наук / О. В. Чаловская. - Оренбург : Изд-во ОГУ, 2004. - 18 с.
2. Калачева, Л. Гордиев узел с запахом попутного газа /Л. Калачева //.
Нефть России, 2005. - N 4. – С. 63-67. – Ил.: 5 рис.
3.Семячков, А.И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических
комплексов Урала / А. И. Семячков. - Е.: УГТТА, 2001. – 271 с.
4. Тарасова, Т. Ф. Мониторинг водных объектов [Текст] : метод. указ. к
лаб. практикуму / Т. Ф. Тарасова, Л. Г. Гончар, Г. Б. Зинюхин. - Оренбург : Издво ОГУ, 2004. - 56 с. - Библиогр.: с. 54.