Диссертациялық жұмыстың өзектілігі

2-суретте ұсынылып отырған  экологиялық мониторинг жүргізудің  автоматтандырылған геоақпараттық  жүйесінің (АГАЖ) блок-сұлбасы келтірілген.  Мұндағы экологиялық мәлімет  жинайтын әрбір стансалар өз  кезегінде тұрақты, жылжымалы  немесе инспекциялы түрде қызмет  атқарады.

Автоматтандырылған бұл  жүйе өнеркәсіп төңірегіндегі экологиялық  ахуалды үздіксіз бақылап тұру және табиғи орта сапасын басқарып тұру үшін оңтайлы шешім қабылдауға арналған. Автоматтандырылған әрбір стансада мәліметтердің қай мезгілде, қай  мөлшерде, алынғандығы компьютер  мониторының экранына түсіп отырады  және зиянды заттектердің мөлшері шектелген  рауалы концентрациядан (ШРК) асып кеткен жағдайда белгі беріліп отырылады. Ал, орталық қызмет орны алынған  мәліметтерді картографиялық өңдеп, әртүрлі  экологиялық мәлімет алатын мекемелерге, басшылық органдарға, ғылыми-зерттеу  ақпараттарды дер кезінде беріп  отырады. 

«Ақтөбемұнайгаз» ААҚ  Қазақстан бойынша 4-орында тұрған  мұнай газ өндіретін ірі өндірістердің бірі және ол шығарындылардың көлемін автоматты түрде өлшеуде қолданылатын жабдықтармен қамтамасыз етілген.

Қазақстанның  кең байтақ территориясянда өндірісі дамыған аумақтарындағы экологиялық, экономикалық және әлеуметтік жағдайлар  ешкімді де жайбарақат қалдыра алмайды. Шикізат ресурстарын игеруден көптеген орталықтар экологиялық зардапқа ұшырап отырғанын, экологиялық жүктеменің де әр жерде әртүрлі екендігі белгілі  болды. Жаңажол кен орнында жүргізілген  экологиялық мониторингтен ауқымды мәлімет алынды және одан мынандай қорытынды жасалынды. 

 

Топырақтарға экологиялық мониторинг жүргізудің автоматты стансасы

Жер беті және жер асты суларына экологиялық  мониторинг жүргізудің автоматты стансасы

Жер қойнауына экологиялық мониторинг жүргізудің автоматты стансасы

Жер атмосферасына экологиялық  мониторинг жүргізудің автоматты стансасы

Экологиялық мониторинг жүргізу ГАЖ-нің  орталық қызмет орны

Өсімдіктер дүниесіне экологиялық  мониторинг жүргізудің автоматты стансасы

Алынған мәліметтерді өңдеу

Экологиялық ақпаратты қолданушыларға беру

Табиғи ортаның ахуалын нақтылы  экологиялық бақылау

Аймақтағы экологиялық ахуалды  болжау

Табиғи орта сапасын басқару

2-сурет - Өндіріс орнында экологиялық  мониторинг жүргізудің  автоматтандырылған ақпараттық жүйесінің блок сұлбасы. 

 

Мониторинг Жаңажол кенорнын жан-жақты қамтитын арнайы белгіленген 23 пунктен тұратын тұрақты стансасында, тереңдіктері 0-5 см және 5-20 см-лік екі топырақ қабатында және суда жүргізілді, сонымен қатар, бұрғылау ұңғымалары мен алаулы оттықтар айналасында (радиусы 50 м-ге дейінгі алаңда) топырақ қабатының ластануы әртүрлі тереңдікте тексерілді. Сынама алу 26423-85 және 26428-85 мемлекеттік стандарттағы әдістеме бойынша жүргізілді. Барлығы химиялық көрсеткіштерге: топырақтан – 68, судан – 23; ауыр металдарға: топырақтан – 18, судан – 15; мұнай өнімдеріне: топырақтан – 25, судан – 15 сынақ алынды. Өсімдіктерде түрінің ішіндегі мұнай өнімдері мен ауыр металдар бар екендігі байқалды. Жаңажол кенорнын игеру және пайдаланудың қоршаған ортаға тигізетін зиянын бағалау мақсатымен ластағыш заттардың құрамы, мыстың, азот оксиді, күкірттің қос тотығы, көміртектің бензонпирин, мұнайлы бензин, органикалық емес шаң-тозаң, улы тұмшалар т.б. жер бетіне жақын ең көп шоғырлауының изосызықтық карталары жасалынды. Жаңажол кенорнының барлық негізгі нүктелерін қамтитын (ұңғы, алаң бұзылған құрылымдар т.б.) арнайы белгіленген 23 станцияларға 2003 жылы зерттеу жұмыстары жүргізілді. 2004 жылдың көктем мезгілінде жер қабығы топырақ пен судың химиялық көрсеткіштері алынып, талдау жасалынды, өсімдік жиынтығының түлері қаралды; оның ішінде ауыр металдар және мұнай өнімдері анықталды. Қоршаған ортаны ластағыш заттардың шоғырлану изосызықтарын алу бұрын маркшейдериядағы геометрлеу әдісімен жүргізілетін. Ал қазір, геоақпараттық жүйеде іс-әрекеттің барлығы автоматты түрде жүргізіледі.     

Зерттеу нәтижелері бұл  аумақта табиғи ортаны ластаушы заттардың  ішіндегі ең көп шоғырланғандары: мұнайлы  бензин-15,85 ШРК, күкіртті қос тотығы-11,74 ШРК және азот пен күкірт тотықтарының қосындылары-8,51 ШРК (3- сурет). Осы ластағыш заттардың көбі кенорындағы ұңғымалар  мен алаулы оттық жүйелері орналасқан жерлерде шоғырланатындығы айқындалды.

Сонымен қатар, шығарылған ластағыш заттектердің мөлшерін ғана анықтау емес, оның қандай факторларға  байланысты қоршаған ортаға әсер ететіндігі және таралуы айқындалды.

Алаулы оттық пен қоймалар шығарындыларының айналасындағы аумаққа  әсері көптеген факторларға (желдің бағыты, соғу жылдамдығы, шығарынды  кұрамының физикалық қасиеттеріне, ауаның ылғалдылығына, жыл мезгіліне  және т.б.) тікелей байланысты.

Жоғарыда көрсетілгендей   ұңғымалар   төңірегінде   мұнайдың төгілуіне байланысты топырақ қабатына айтарлықтай нұқсан келуде. Мәселен, топырақ қабаты мен жер қойнауының ластану мөлшерін анықтайтын мониторинг нәтижелері ұңғыма сағасындағы ластанудың тереңдігі 2,5 м жеткенін көрсетті. Мұнай қалдықтарымен өте қатты ластанған топырақ қабатынан сынама алу 3 бұрғылау ұңғымасы мен 2 алаулы оттық төңірегінде жүргізілді. Ластаудың тереңдігі үңғыма сағасында 250 см, ұңғымада 5 м жерде-230 см; 10 м-89 см; 15 м - 66 см; 20 м — 27 см; 30 м-17см; 40 м - 10см және 50-0 тең екендігі анықталды. Сөйтіп, жер қойнауының ластану терендігі (Н) мен ұңғыма айналасындағы ластану радиусы (R) арасында аналитикалық байланыс төмендегі формуламен өрнектелді. 

 

 

                                                  Н_ұң                                       (1) 

 

мұнда R - ұңғыма сағасынан басталатын ластану радиусы, м; Н-ластанудың терендігі, м. Байланыс теңдеуінің жоғарғы дәрежелігін  корреляция коэффициенті мен оның сенімділігінен көруге болады (r = 0.86; m = 30).

Жүргізілген мониторинг нәтижелері мен көмірсутегі ресурстарын  игерудің экологиялық, экономикалық және әлеуметтік зияндарына баға берудің  осы күнгі әдістеріне талдау жасай  отыра әрбір аумаққа дифференциалды түрде қарауға негізделген әдістемесі (4-сурет) ұсынылды.

Бұл әдістемеде экологиялық  факторды бағалап есепке алудың бір-бірімен  тығыз байланысты дербес екі кезең  қарастырылады: аумаққа кешенді  түрде экологиялық баға беру және табиғат қорғау шараларын жетілдіру.  

 

3-сурет – ЖГӨЗ  – төңірегінде жүргізілген өндірістік  мониторингтің картасы

4-сурет – Жаңажол  кен орнында жүргізілген мониторингтің  картасы

  

 

 

 

Екінші сатыда облыс  аумағын экологиялық аудандарға бөлу. Аумақты экологиялық аймаққа  бөлу табиғи немесе шаруашылық комплекстің  сол аумақтағы әлеуметтік-экологиялық  тепе-теңдікті сақтап тұруға қажет  қаблеттілігінің сан түрінде  көрсетілген сипаты. Яғни, табиғи ортаның (табиғи ресурстардың, потенциалының  және оның қол астындағы табиғатты  қорғау жабдықтарын ескергендігі) антропогендік  және техногендік жүктеменің әсерінен болған зардаптарға қарсы тұра алу  қабілетінің шегі. Аумақтың сандық-экологиялық  аймақтарға бөлінуі – оның алып жатқан ауданы шекті рауалды антропогендік-техногендік  жүктемелерінің көбейтіндісіне тең.

Аумақтағы нақты антропогендік-техногендік  жүктеменің шекті экологиялық факторға сәйкестігін анықтау үшін келесі формула ұсынылады: 

 

_а>                                               (2)

мұндағы Э_а – аумаққа түскен экологиялық фактордың шекті жүктемесі; Ж_а – табиғи комплекске түскен нақтылы антропогендік жүктеме; Ж_ti – табиғи комплекске түскен нақтылы техногендік і-түріндегі жүктеме; ШРЖ_а – аумақтың шекті рауалы антропогендік жүктемесі; ШРЖ_ti – аумақтың шекті рауалы і-түріндегі техногендік жүктемесі; n – техногендік жүктеменің жалпы саны. Сөйтіп, аймақтарға түскен нақтылы антропогендік жүктемені пайдалана отырып, қоршаған ортаның ластану дәрежесіне қарай аудандарды ерекшелеуге болады. Осы тұрғыда, ең бірінші орынға экологиялық өте қауіпті   және жедел түрде мемлекеттік тұрғыдан қорғау қажет етілетін дағдарыс аймағына жатады. Екінші орынға – апатқа ұшырау мүмкіндігі бар – экологиялық қауіп – қатерлі аймақ, одан кейін экологиялық ережеге сай аймақтар шығады (5-сурет). 

 

Экологиялық ахуалды кешенді бағалау

Аумақты аудандарға бөлу

Эколгиялық дағдарыс ауданы

Эколгиялық қауіп-қатерлі аудан

Экологиялық ережеге сай аудан

Кенқияқ

Қолданыстағы экологиялық 

нормалар негізінде

Өте қатал экологиялық нормалар негізінде

Қоршаған ортаны қорғау шараларын  жетілдіру

Оңт.Қарабас

Шұбар құдық

Жаңажол

Көк жиде

Құмсай

Хромтау

Ақтөбе

Ақжар

Лақтыбай

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

5-сурет – Аумақты  аудандарға бөлу 

 

Табиғатты қорғау шараларының  тиімділігі қоршаған ортаға түсетін  ТРҚ көлемінің азаюы және оларды қайтадан өңдеп іске асырумен бағаланды. Бұл салада өнеркәсіпке аз қалдықты және қалдықсыз технологиялық үрдістерді енгізу ең маңызды техникалық және технологиялық шешім болып саналады.

Кәсіпорнының өндірістік жоспарын жасаудағы ең басты міндет шығарылатын өнімнің көлемін  әрбір бөлімшелер арасына оңтайластырып  бөлу. Бұл жерде өнімді оңтайластырып  бөлу дегеніміз жоспарлардың  әрбір сатысында қабылданған оңтайластыру критериясына сәйкес, функция бойынша техникалық-экономикалық көрсеткіштері жоғары өнім шығарудың жоспары орындалуы керек. Сонымен қатар, күрделі қаржылар, еңбек ресурстары және басқа да жағдайларға байланысты шектеулер сақталынуы қажет. Бұл есеп экологиялық-экономикалық модель арқылы шешіледі

Егер модельдің негізгі  функциясы – кәсіпорын түсімін  максимумға жеткізу болса, онда оның шектеулері төмендегідей болмақ:  

-  өнім шығару көлемі жоспардан кем болмауы керек;

-   кәсіпорны аумағындағы қоршаған ортаға шығарылатын ластағыш заттектер көлемі ШРК-дан аспауы керек;

-   күрделі (орталық) қаржылар табиғатты қорғауға кеткен шығын шамасынан көп болмау керек.

Мұндай шектеулермен максимум өнімді шығарып пайда табу мүмкін емес. Сондықтан да, құрылатын математикалық  модельге қосымша өнім шығару жағдайына  кіргізіп және ондағы қосымша өнімнен  алынған түсім шығынға тең  болуын қадағалау қажет.

Ұсынылып отырған осы  экологиялық-экономикалық модель кәсіпорынның өндірістік және табиғатты қорғау қызметтерін  бір жүйеге біріктіреді. Модельдегі оңтайландыру критериі – экономикалық мағынада болса, оның экологиялық талаптары  – модельдің шектеулері болып  келеді.

Кәсіпорнының өндірістік қызметінің жалпы пайдасын жоғарылатудың  экологиялық-экономикалық моделін  былайша жазуға болады: 

 

 

                                                                         (3)

немесе                           

   

 

кәсіпорынның табиғатты қорғау технологияларын жақсартқаннан  кейін алған түсімі;

эксплуатациялық және күрделі қаржылардың  қосындысы

алды алынған (қайтарылған) шығын;

қаралып отырған табиғатты қорғау шараларын жүргізгенге дейінгі  экологиялық шаралардың азаюы, тенге;

жаңа табиғатты қорғау шараларын  жүргізгеннен кейінгі қалған шығын, тенге;

қалдықсыз технологияны өндіріске  енгізгеннен кейінгі жылдық өнімнің  өсуі (қосымша өнімнің), тенге

эксплуатациялық шығын, тенге;

күрделі қаржы жұмсаудың экономикалық тиімділігінің коэффициенті;

күрделі қаржылар, тенге.

Осылайша, қазіргі таңда  қалдықтар аз болатын немесе мүлдем қалдық болмайтын технологиялық  процестерді жасап, оның негізінде  өнеркәсіп пен табиғи - өндірістік кешендерді экологизациялау – осы  күнгі қоғамның ең маңызды мәселелерінің  бірі. ТРҚ – ны қайтадан өңдеп  қосымша өнім алу схемасы 6-суретте  келтірілген. 

 

Мұнай-газ кен орны

Геологиялық барлау жұмыстары

Баланстағы қорлар

Баланстан тыс қорлар

Мұнай-газ кешені

Дайын өнім

Техногендік-ресурстық қалдықтар

Қайтадан өңдеу технологиясы

Дайын өнім

6-сурет – Шикізат пен техногендік  ресурсты қалдықтарды кешенді  пайдалану сұлбасы 

 

Жаңажол кен орнындағы  мұнаймен ластанған жердің топырағы, қоймалардағы мұнай қалдықтары құрылыс  материалдарын (кірпіш, жол жабылғысы  және т. б.) жасауға және пайдалануға  мүмкіндік туғызды.. Ал, ауа бассейінін қорғау саласындағы басты міндет – ол түтінді газдарды тазарту  технологиясын тиімділігін арттыру. Ол үшін газ өңдеу зауыттарындағы алаулы оттықтардың конструкцияларын жетілдіруде қолға алынды. Осылайша,  ЖГӨЗ- ы төңірегіндегі мұнай қалдықтарын қайтадан өңдеуден өткізіп қосымша өнім алудан экономикалық тиімділік алынды.

Диссертациялық жұмыстағы  алынған нәтижелердің тиімділігін  есепке алудың екі түрі бар.

Біріншісі, экологиялық  мониторингті автоматтандырылған жүйемен  жүргізудің тиімділігі. Мұнда уақыт  пен еңбек ресурстарының үнемделуі  ескеріледі.