Диссертациялық жұмыстың өзектілігі

Диссертациялық жұмыстың өзектілігі.

Қазақстан өнеркәсібі дамуының басты бағыты – кен байлықтарымызды  игеру, оның ішінде айрықша басымдылық мұнай мен  газға берілген. Пайдасы мен бірге мұнай және газ өндірудің қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлері де аз емес. Мұнай өндіру, тасымалдау және өңдеу көлемдерінің үздіксіз дамуынан Жаңажол кен орыны және тағы басқа мұнай газ кен орындарын игеретін Ақтөбе облысының экологиялық жағдайының нашарлауы белең алуда. Жерге төгілген мұнай қалдықтары мен алаулы оттықтар төңірегіндегі топырақты барынша ластауда, ол өз кезегінде өсімдіктер мен жануарлар дүниесіне ғана емес, адамдардың денсаулығына да үлкен қауіп төндіруде.         

 Мұнай-газ  өдіруде баю мен пайда табу көзі  ретінде  қарамай,  шамалы табысқа бола оларды жыртқыштықпен жұмсап, табиғи ортаны адамдар мен барлық тіршілік үшін зиянды қалдықтармен ластауға болмайтынына бүгінде көз жетті. Осыған орай, соңғы жылдары Республикамызда, жақын және алыс шетелдерде қоршаған ортаны қорғау мәселесіне көп көңіл бөлінуде. Казіргі кезде шектен тыс ластанған аймақтардың жағдайын бақылау, қоршаған орта сапасына баға беру, келешегіне болжам жасау және табиғатты қорғау шараларын жүзеге асыру маңызды мәселелердің бірі болып отыр.              

Сонымен қатар, қазір күн  тәртібінде Қазақстанның әлемдегі бәсекеге  
қабілетті 50 елдің қатарына кіру мәселесі тұр. «Ол үшін Қазақстанның энергия ресурстарын әлемдік рынокқа жеткізу, мұнай-газ кешендерін осы заманғы инженерлік және бағдарламалық қамтамасыз етумен қатар, халықаралық стандарттарға сай қоршаған ортаны қорғау қажет» - делінген Қазақстан Республикасы Президенті Н.Ә.Назарбаевтың 2006 жылғы халыққа Жолдауында. Демек, мұнай-газ өндірудің табиғи ортаға тигізетін зиянды әсерлерін азайту, бүгінгі күннің өзекті мәселесі.         

 Зерттеу нысаны.Жаңажол  мұнай-газ кен орнының өндірістік  қызметі.   

Диссертациялық жұмыстың мақсаты. Геоақпараттық жүйені қолдану  негізінде аймақты геоэкологиялық аудандау және табиғатты қорғау шараларын  жетілдіру жолымен мұнай-газ өндірудің  қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерін  азайту.     

Жұмыстың идеясы. Мұнай-газ  өндірудің зиянды әсерлерін төмендетуді  Жаңажол кәсіпшілігіндегі әртүрлі  технологиялық үрдістерден қоршаған ортаның ластану заңдылықтарын  анықтау және алынған мәліметтерді геоақпараттық өңдеу арқылы жүзеге асыру.

Диссертациялық жұмыста  қойылған мақсат пен оның идеясына байланысты мына төмендегідей жұмыстар жүргізілді:

- мұнай -газ кен орындарын  игерудің экологиялық ахуалы  мен табиғатты қорғау мәселелеріне  талдау жасау;

-  экологиялық мониторинг жүргізудің автоматтандырылған геоақпарат-тық жүйесін жасау және оны жүзеге асыру;       

- Жаңажол кен орны  аймағында экологиялық мониторинг  жүргізу және мұнай өндірудің  қоршаған ортаға тигізетін кері  әсеріне баға беру;

- Жаңажол кен орнына  арналған табиғатты қорғау шараларын  жасау және оны өндіріс  пен оқу үрдісіне енгізу. 

Зерттеу әдістері. Диссертациялық жұмысты жүргізу барысында зерттеудің кешенді әдістері: экологиялық мониторинг жүргізудегі, қоршаған орта сапасына баға беру мен аймақты геоэкологиялық аудандауда ГАЖ-ды пайдаланудағы және табиғатты қорғау шараларын жетілдірудегі  тәжрибелер, зерттеу нәтижелерін математикалық өңдеу мен модельдеудің әдістері пайдаланылды.

Диссертацияда қорғалынатын ғылыми қағидалар:     

- Жаңажол кен орнындағы   технологиялық үрдістердің кері әсерлерінен қоршаған ортаның ластану заңдылықтарын анықтаудың және геоэкологиялық аудандаудың ақпараттық жүйені қолдану арқылы жасалынған әдістемесі – аймақтағы экологиялық жағдайды жақсартудың негізі болып есептеледі;

- табиғатты  қорғау  шараларының  тиімділігі  мұнай-газ кәсіпшілігі мен қоршаған орта арасындағы экологиялық-экономикалық модель негізінде бағаланады және тіршілік дүниесін жақсартатын атмосфера сапасының нақтылы көрсеткіштерімен ерекшеленеді.

Диссертацияның ғылыми жаңалықтары:

- алғаш рет геоақпараттық  жүйені пайдалана отырып, Жаңажол  кен орны ұңғымалары, алаулы оттықтары  мен қалдық коймаларының қоршаған   ортаға тигізетін зиянды  әсерлеріне  баға берілді, ластанудың заңдылықтары анықталды және де қауіп-қатерлікті ескере отырып, аймақты геоэкологиялық аудандау арқылы табиғатты қорғау мәселесін кешенді түрде шешу негізделді;

- мұнай-газ игеретін  маңайдағы экологиялық тепе-теңдікті  сақтайтын табиғатты пайдаланудың  оңтайландырылған  экологоиялық - экономикалық     моделін  жасау   негізінде ресурстарды тиімді пайдаланудың және қоршаған ортаны қорғаудың кешенді шаралары жасалынды.

Жұмыстың ғылыми маңыздылығы  мұнай-газ кен орындарын игерудегі  экологиялық жағдайды бағалау және есепке алу әдістемесін одан әрі  дамытудан, ақпараттық технологияны қолдану  арқылы қоршаған ортаға келетін кері әсерлерді азайтудың оңтайлығы  шараларын жасаудан тұрады.

Жұмыстың тәжрибелік мәні. Жаңажол кен орны жағдайына негізделген  қоршаған ортаны қорғаудың кешенді  шараларының нормалық құжаты жасалынып  өндіріске және оқу үрдісіне енгізілгендігінде.

Ғылыми қағидалардың қорытындылары  мен ұсыныстардың негізделгендігі  мен сенімділігі кәсіпшіліктегі тәжірибе жұмыстарының мейлінше көлемімен, олардың метематикалық өңделуімен, қоршаған ортаны қорғау шараларының  Жаңажол кен орнында қолданыс табуымен және нормалық құжатты оқу  үрдісіне енгізудің оң нәтижелігімен  расталады. 

 

 

 

Автордың ғылымға қосқан жеке үлесі.

- жұмысты орындауда мақсат  қоюда, мәселені шешудің міндеттерін  құруда, олардың әдістері мен  бағытын негіздеуі;

- Жаңажол кен орнында  Жанажол газ өңдеу зауытының  (ЖГӨЗ)  қоршаған ортаны қорғау бөлімімен бірлесе отырып экологиялық мониторинг жүргізуге тікелей қатынасуы;

- тәжірибе жұмыстарын  жүргізіп, нәтижелерін компьютерде  өңдеуі;

- экологиялық-экономикалық  модель мен қоршаған ортаны  қорғау шараларын жасауында және  өндіріс пен оқу үрдісіне енгізуінде.  

Жұмыстың жариялылығы. Диссертациялық жұмыстың негізгі ғылыми қағидалары мен нәтижелері, «Проблемы освоения природных ресурсов Заподного Казахстана и южного Урала» атты ғылыми-техникалық тәжрибелік конференцияда (Ақтөбе, 2003ж), «Проблемы освоения недр в ХХI веке глазами молодых» атты жас ғалымдардың  халықаралық ғылыми конференциясында (Мәскеу, 2005), «Қоршаған ортаны қорғау мәселелері» атты Қаз.БСҚА-ның 25-жылдық мерейтойына арналған ғылыми-тәжрибелік конференцияда (Алматы, 2005 ж), Қазақстан  маркшейдериясы: бүгінгі күні және болашағы» атты А.Ж.Машановтың туғанының 100-жылдық мерейтойына арналған халықаралық  ғылыми-тәжірибелік конференциясында (Алматы, 2006 ж) баяндалып, әр кезеңдеғі  кафедра семинарларында талқыланды.       

 Жұмыс нәтижелерінің  басылымдарда жарық көруі. Диссертацияның  негізгі мазмұны бойынша 11 ғылыми  жұмыс әртүрлі басылымдарда жарияланды, оның ішінде үшеуі Комитет  ұсынған басылымдарда және бір  нормалық құжат бар.

Жұмыстың құрылымы мен  көлемі. Диссертациялық жұмыс кіріспеден, төрт бөлімнен, тұжырым мен  пайдаланылған 120 әдебиетттер тізімінен және қосымшалардан тұратын компьютерде терілген 115 бетте баяндалған. Жұмыста 15 – кесте,  24 -сурет келтірілген. 

 

НЕГІЗГІ БӨЛІМ 

 

 

       Мұнай-газ  өндіретін аймақтардың осы күнгі  экологиялық жағдайы   саладағы   әдебиеттерге, мұнай-газ өнеркәсібінің табиғатқа тигізіп жатқан кері әсерлері және оны азайтудың жолдары жайлы орындаған ғылыми зерттеу жұмыстарына және де қоршаған ортаны қорғаудың нормалық құжаттарына талдау жасалынды.

Қазіргі кезде, экологиялық  қауіпсіздік жалғыз біздің Республикамыз  үшін емес дүние жүзі жұртшылығының  назарын аударып отырған ең маңызды  мәселелердің бірі болып отыр. Табиғи ортада экологиялық дағдарыстың неғұрлым қауіпті көріністері белең алған: кейбір аймақтарда топырақтың тозуы, су ресурстарының тартылуы, ластануы, техногендік шөлейттену, тірі табиғаттың генетикалық қорының бүлінуі, тіршілікке қатер төндіретін қауіпті улы қалдықтардың қордалануы. Еліміздегі осындай экологиялық дағдарысқа химия, мұнай, металлургия, отын өнеркәсіптерінің жедел және мөлшерден тыс дамуы үлкен әсерін тигізуде.

Жалпы кен орындарын  игеру, оның ішінде мұнай - газ өндіру Қазақстан Республикасы экономикасы  дамуының қайнар көзі. Соңғы 40 жыл ішінде адамзаттың энергия пайдалануы 2,5 есе  өсіп отыр. 2025 – 2050 жылдары аралығында халық санының өсуі болжамына  қарасақ, энергия пайдалану ең кем  дегенде екі есе өсуі мүмкін.  

Мұнай-газ өндірудің 130 жылғы  тарихында дүние жүзілік қордың 1/3 бөлігі игерілген, ол оның 1/3 бөлігі тек соңғы 10 жыл ішінде өндірілген. Егер энергия пайдалану жақын  арада 2 есе артады десек, онда мұнай  өндіру 2010-2020 жж аралығында, ал газ өндіру 2030-2040 жж аралығында биік шыңдарына  жетпек.        

 Қазақстан мұнай қоры  жағынан әлемдегі ең ірі мемлекеттердің  алғашқы ондығына кіріп отыр. Мемлекетіміздің Республикалық  балансында 212 көмірсутекті кен орындары  бар. Мұнайдың қоры жағынан  қарасақ, территориямыздың 62% жерінде  мұнай кен орындары орналасқан. Тек қана Каспий теңізі қайраңындағы  мұнай қоры 13 млрд.т. Ал, Ақтөбе  облысында жылына 4,5 млн.т.мұнай өндіріледі.

Қазір Қазақстан Республикасы жылына 60 млн.т. мұнай өндіреді. Қазақстан  дамуының стратегиялық жоспарына сәйкес мұнай өндіру дәрежесі 2010 жылы 100 млн.тоннадан аспақ. 

Мұнай - газ кен орындарын  өндіру, өңдеу және тасымалдауда жер  қойнауынан алынатын шикізаттың көбі әртүрлі қалдықтар түрінде жоғалады және қоршаған ортаны ластайды. Табиғатты  ластау өнеркәсіптің барлық сатыларында, яғни геологиялық барлаудан бастап ең соңғы пайдалануға дейінгі  кезеңдерде жүріп жатады.

Мұнай-газ, жылу-энергетика, тау-кен металлургия өндіріс орталықтарындағы экологиялық мәселелерді зерттеуде  Қазақстандық ғалымдар, мысалы Адырышов А.Қ., Бішімбаев В.Қ., Дюсебаев М.Қ., Естемесов  З.А., Жалғасұлы Н., Махамбетова Ұ.Қ., Нұркеев С.С., Нұрпейісова М.Б., Өмірбек  ұлы Т., Тілебаев  М.Б., Уманец В.Н., және т.б. елеулі үлес қосты. Сонымен қатар елімізде геоэкология ғылымының бағыты нығайып, ауқымды ғылыми – зерттеу жұмыстары жүргізіліп, қомақты монографиялар мен тақырыптық ғылыми жинақтардың жарық көріп жатқаны, халықаралық конференциялар өткізіліп, онда экология мәселелері көтеріліп жатырғаны мәлім.

Осындай атқарылып жатқан жұмыстарға қарамастан мұнай – газ  кешендерінде, оның ішінде Ақтөбе облысындағы  Жаңажол кен орны аймағында табиғи ортаның жай-күйі сын көтермейді, әсіресе экологиялық мониторинг жүргізу, оның нәтижелерін жылдам өңдеу  және дер кезінде табиғатты қорғау шаралары осы күнгі талаптарға  сай жүргізілмей отыр.  Осыған орай, мұнай - газ кәсіпшіліктерінің қоршаған ортаға тигізіп отырған техногендік әсерлерін азайту үшін зерттеулер жүргізу қажеттігі айқындалды және Жаңажол кен орнында автоматтандырылған геоақпараттық жүйе (АГАЖ) құрылып, ол кен орны территориясында оңтайландырылып орналастырылды. 1 – суретте АГАЖ- нің    блок – сұлбасы келтірілген. 

 

 

  

 

Технология

Табиғи-техникалық жүйені (ТТЖ) зерттеу

ТТЖ-ді экологиялық-техникалық мониторинг жүргізудің тәртібін жасау

Экологиялық-техникалық мониторинг жүргізудің автоматтандырылған жүйесін жасау

Экологиялық мониторинг жүргізудің орталық қызмет орны

Атмосфералық ауа

Топырақ

қабаты

Су ресурстары

Биосфера

ТТЖ-нің ахуалына баға беру және нәтижесін  табиғатты қорғау нормативтерімен  салыстыру

Зиянды  әсерлерді азайтудың  жолын таңдау

Технологиялық

Басқарулық

Табиғатты қорғаудың шараларын  және оны басқарудың моделін жасау

Зерттеу нәтижелерін жүзеге асыру

 

 

1-сурет – Автоматтандырылған  геоақпараттық жүйенің сұлбасы 

 

 

  Осы сұлбаның негізінде диссертациялық жұмыстың мақсаты мен идеясы, зерттеу міндеттері және құрылымы айқындалды.Қоршаған ортаға экологиялық баға беру және табиғатты  пайдалануды басқарудың әдістемелік  негіздері.Қазақстан Республикасында  экологиялық бақылаудың мониторинг жүргізу мен қоршаған орта сапасын  басқарудың жетілдірген жүйесі қалыптасып келеді. Десекте, автоматтандырылған экологиялық  мониторинг жүргізу өте күрделі. Оның күрделілігі – аспаптық базаның өте қымбаттылығы. Көптеген өндіріс орындарында бақылау, сынақ алу аспаптары мен жабдықтары жоқтың қасы. Сол себептен қоршаған ортаның экологиялық жағдайын бағалау, алынған нәтижелерді талдау және болжау жасауды кешеуілдетеді де, табиғатты қорғау шаралары  дер кезінде жүзеге аспайды,  яғни, ол мониторинг жүргізу техникасының осы күнгі талаптарға сай еместігі.

Сондықтан да,қазіргі кездегі  ең бір басты міндет – ластанудың қоршаған ортаға таралуын модельдеу. Көптеген зерттеушілердің еңбектерінде экологиялық  мониторинг жүргізуде әртүрлі бағдарламалар  пакеті қолданылатындығы көрсетілген  және қолданыс табуда. 

Мәселен, шығарындының, қоспалардың  тұну мөлшерлерін бейнелейтін көптеген шағын модельдер баршылық. Олар ластағыш заттардың сол модельдеу кезіндегі  шоғырлануын бір рет анықтауға  лайықталған. Бұл модельдерден шығатын  мәліметтер координаталары (х,у,z) белгілі  көптеген нүктелер жиынтығынан тұрады. Мұнда х және у анықталатын  нүкте координаталары, ал  z – ластағыш заттың шоғырлану мөлшері. 

Бұл мәліметтерге сүйеніп, оларға талдау жасау, модель нәтижесін  әртүрлі географиялық және уақыттың жағдайларға байланысты салыстыру  және де шешім қабылдау өте қиынға түседі. Сондықтан да, экологиялық  мониторинг жүргізуде экожүйенің бөліктерін (жер атмосферасы, жер беті мен  жерасты сулары, топырақтар, жер  қойнауы) жекелеп қарамай, бір тұтас  кеңістік жүйесі ретінде қарап, яғни қызметінің әсерінен осы геожүйенің өзгерісін зерттеу арнайы автоматтандырылған ақпараттық жүйе  жасауды талап етеді.