Исследование влияния техногенного воздействия нефтяных месторождений Кызылординской области на окружающую среду

10. Сведения о публикациях.

По теме магистерской диссертации опубликовано 2 научные статьи:

«Проведение исследований техногенных факторов Кызылординской области» //Материалы Республиканской научно-практической конференции «Тенденции развития общества Казахстана: Социально-политические, инновационные аспекты», посвященной 70 – летию д.ф.н, профессора, академика академии Социальных наук РК Сейсенова Б.С., Кызылорда, 2011 г.

«Анализ техногенных факторов и их воздействие на окружающую среду Кызылординской области» «Вестник КГУ» №2 2012 г.

11. Объем и структура  диссертации.

Диссертация изложена на  91 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав: 1 - обзор литературы и общие положения; 2 - материалы и методы исследования; 3 - оценка и обсуждения; 4 – результаты исследования; заключения (выводов); списка литературы.

12. Количество иллюстраций (15), таблиц (36), использованных литературных источников (72).

13. Перечень ключевых  слов:

1 – техногенное воздействие

2 – техногенное загрязнение  окружающей среды

3 – токсическое загрязнение

4 – вредные химические вещества

5 – предельно-допустимые концентрации вредных веществ

6 – предельно-допустимые выбросы

7 – нефтепродукты

8 – экологическая безопасность

9 – промышленные отходы

10 – оценка воздействия на  окружающую среду

11 – производственный мониторинг

12 – промышленные выбросы

13 – тяжелые металлы

14 – химические реагенты

15 – поллютанты

16 – токсичные элементы

17 – контаминация почв

18 – миграции нефти в почвах

19 – источники выбросов

20 – класс опасности

 

14. Основная часть.

 

Приведен литературный обзор в области исследований влияния техногенного воздействия деятельности нефтяной компании при разработке месторождений, приведена характеристика источников загрязнения атмосферы, поверхностных и подземных водных источников, основные загрязнители почвенных систем, рассмотрены мероприятии по защите почв от отходов производства.

В первой главе диссертационной работы показано современное состояние и проблемы нефтедобывающих месторождений. Дана общая характеристика района месторождений группы КАМ и Кумколь, дается описание климатических условий района, формирование температурного режима воздуха под влиянием радиационного баланса, циркуляционных процессов и сложных условий подстилающей поверхности, продолжительность летнего периода на территории района, наличие резких различий в температурах в этот период, среднемесячная температура самого жаркого месяца, средние из абсолютных максимальных температур, суточные колебания температуры воздуха, средняя температура самого холодного, характерные для изучаемого района частые и сильные ветры северо-восточного и восточного направления, наибольшая повторяемость за год, характер годового распределения месячных сумм осадков, осадки ливневого характера с грозами и градом в теплое время года, описание территории месторождений в структурно-гидрогеологическом плане. Особенностью ландшафтов месторождения является слабая устойчивость к антропогенным нагрузкам. Пустынные экосистемы находятся в относительно равновесном состоянии до времени антропогенного нарушения. По материалам исследований выделены основные почвенные разности:

- серо-бурые обычные средне- и легкосуглинистые;

- серо-бурые солонцеватые средне- и легкосуглинистые;

- серо-бурые малоразвитые щебнистые  суглинистые;

- солонцы бурые средние суглинистые;

- такыры засоленные суглинистые;

- солончаки суглинистые.

Общей чертой почвообразующих пород является их карбонатность и присутствие воднорастворимых солей. Техническая характеристика месторождений, физико-химическая характеристика свойств нефти и нефтепродуктов, физико-химическая характеристика нефти в поверхностных условиях, роль нефти и нефтепродуктов в загрязнении водоемов и отравлении водных организмов, специфика и последствия нефтяного загрязнения наземных экосистем. Особенности миграции нефти в почвах. Изменение свойств почвы при загрязнении нефтью и нефтепродуктами. Загрязнение почв нефтепродуктами и тяжелыми металлами.

Во второй главе дана характеристика технологических схем месторождений группы КАМ и Кумколь. Способы и технология добычи нефти, динамика развития парка скважин, динамика и параметры добычи нефти и газа, утилизация попутного газа на исследуемых месторождениях.

Объем добычи нефти и газа и объем утилизации нефтяного попутного газа по АО «ПетроКазахстан Кумколь Ресорсиз» за 11 месяцев 2010г.

В третьей главе показаны основные характеристики источников выбросов производства  в окружающую среду. Источники и масштабы техногенного загрязнения нефтяной промышленности. При добыче нефти объем, качественный и количественный состав загрязняющих веществ определяются физико-химическими свойствами извлекаемого флюида, технологией разработки залежей, системой сбора и транспортировки нефти.

При проведении геологоразведочных работ, эксплуатации месторождений и транспортировке нефти происходит изъятие земельных площадей, загрязнение природных вод и атмосферы. Все компоненты окружающей среды в районах нефтедобычи испытывают интенсивную техногенную нагрузку, при этом уровень негативного воздействия определяется масштабами и продолжительностью эксплуатации залежей.

Процессы разведки, бурения, добычи, подготовки, транспортировки и хранения нефти и газа требуют больших объемов воды для технологических, транспортных, хозяйственно-бытовых и противопожарных нужд с одновременным сбросом таких же объемов высокоминерализованных, содержащих химические реагенты, поверхностно-активные вещества и нефтепродукты, сточных вод.

Основные источники выбросов на месторождениях группы   КАМ и Кумколь. Организованные источники предприятия представлены факельными установками, трубам печей нагрева и дизельных электростанций (ДЭС),  горловинами резервуаров для хранения  нефтепродуктов, люками  автоцистерн на площадках  налива нефти. Неорганизованные источники на предприятии представлены выделением  углеводородов через неплотности аппаратуры, фланцевых соединений, сальниковых уплотнений, в запорно-регулирующей арматуре: эксплуатационных скважин, сепараторов и буровых насосов. Нормативы выбросов вредных веществ на месторождениях Кызылкия, Арыскум, Майбулак и Кумколь за 2010г. Количественные показатели выбросов вредных веществ от организованных источников (факельные установки, печи подогрева, ДЭС, резервуары и т.д.), полученных расчетным путем, контроль нормативов ПДВ на источников вредных веществ месторождений, контрольные замеры выбросов углеводородов в атмосферный воздух от источников, источники отходов производства (размещение отходов). В процессе производства на контрактной территории месторождения образуются  различные производственные и бытовые отходы, сточные воды и др.

Лимиты на размещение отходов месторождения Кызылкия на 2010г. – 796,2 тонн/год, в том числе твердых бытовых и пищевых отходов – 0,067 тонн/год, бурового шлама – 1,2 тонн/год. Лимиты сбросов загрязняющих веществ АО «ПККР» на 2010 г. – 479,296 тонн/год (табл.1)

 

 

Таблица 1­ Лимиты сбросов загрязняющих веществ со сточными водами на месторождении группы КАМ и Кумколь на 2010г.

Наименование вещества		Лимиты сбросов загрязняющих веществ					ПДК, мг/л
		мг/л		г/час		т/год
Взвешенные вещества		20		517,8		4,536	фон + 0,75
БПК		20,0		517,8		4,536	6,0
Сухой остаток		2000		51780		453,6	1500
Продолжение таблицы 1
Железо общее		1,0		25,89		0,227	0,1
Азот аммонийный		15		388,4		3,402	2,0
Азот нитритный		3,3		85,437		0,748
Азот нитратный		45		1165,05		10,206
СПАВ		5,0		129,45		1,134	0,5
Нефтепродукты		0,5		12,945		0,113	0,3
Фосфаты		3,5		90,615		0,794	3,5
Итого:				54713,387		479,296	-

 

 

Приведены расчеты  выбросов вредных веществ в атмосферу: расчет мощности выбросов загрязняющих веществ, расчет температуры выбрасываемой газовоздушной смеси, расчет расхода выбрасываемой газовоздушной смеси, расчет средней скорости поступления в атмосферу газовоздушной смеси из источника выброса, расчет валовых выбросов загрязняющих веществ, а также расчеты выбросов вредных веществ от различных источников.

В четвертой главе рассматриваются результаты исследований  мониторинга воздействия объектов на окружающую среду. Наблюдения проводили на постах контроля загрязнения атмосферного воздуха, почвы, водных объектов. Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха используются нормированные характеристики загрязнения – парциальные и комплексные индексы загрязнения.

Парциальный индекс загрязнения Ji рассчитывается для сравнения степени загрязнения атмосферного воздуха различными веществами:

Ji = (qi / ПДКi)Ci

где Ji – парциальный индекс загрязнения;

qi – среднее арифметическое  значение разовых или среднесуточных  концентраций i-го вещества;

Ci – безразмерная константа, которая  принимает значение 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 для  веществ, соответственно 1, 2, 3, 4 классов  опасности, позволяющая привести степень опасности i-го вещества к степени опасности диоксида серы, принятой за основную.

Результаты расчетов парциального индекса загрязнения приведены в таблице-2.

 

Таблица 2. - Результаты расчета парциального индекса загрязнения атмосферного воздуха различными веществами

Параметры	Концентрации загрязняющих веществ
	NO2	NO	SO2	CO
ПДК	0,085	0,4	0,5	5
Класс опасности	2	3	3	3
Ci	1,3	1	1	1
Ср. значение	0,00128	0	0,00205	0,266
Парциальный индекс	0,0195	0	0,0041	0,053

 

 

Комплексный индекс загрязнения используется для количественной характеристики уровня загрязнения атмосферы, которое создается «n» веществами, присутствующими в атмосфере, расчет производится по формуле:

где Jn – комплексный индекс загрязнения;

i – примесь;

n – количество примесей;

Jn = 0,0185+0+0,0041+0,053 = 0,08

Полученные в результате исследований показатели качества атмосферного воздуха могут рассматриваться как фоновые.

При выбросах вредных веществ в атмосферу поступают углеводороды, оксид азота и диоксид азота, оксид углерода, сернистый газ.

 

 

 

Рис.  1.- Предельно-допустимые  концентрации веществ в воздухе населенных пунктов РК  СанНиП.18.08.2004ж.,№629,(приложение-1).

На рис.1. показаны максимально-суточные и средне-суточные концентрации углеводорода, оксида азота и диоксида азота, оксида углерода, сернистого газа.

 

 

Рис.2. – Содержание оксида углерода в приземном слое атмосферного воздуха на месторождении Арыскум в  2010г.

 

 

Концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха месторождения Арыскум в районе пунктов контроля нормативов ПДВ в 2010г. не превышали концентрации утвержденного ПДК.

 

Рисунок 3. – Содержание диоксида азота в приземном слое атмосферного воздуха на месторождении Майбулак в вегетационный период 2010 г.

Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота NO и его диоксид NO2. Оксиды азота активно участвуют в фотохимических реакциях. Негативным фактором является повышение концентрации аммонийного и нитратного азота до токсичных уровней, что приводит к специфическим заболеваниям типа метгемоглобинемии людей либо к массовым отравлениям. Как видно по диаграмме содержание диоксида азота в приземном слое воздуха не превышает предельно-допустимые концентрации, но наличие этого вредного вещества в воздухе уже  не исключает опасность превышений концентраций.

 

 

Рисунок 4. – Содержание диоксида серы в приземном слое атмосферного воздуха на месторождении Арыскум в 2010г.

 

В настоящее время диоксид серы составляет более 95 % всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу. Эмиссия значительных количеств соединений серы сущетвенно повышает естественный уровень концентрации вещества вблизи источников выброса. По диаграмме видно, что превышений предельно-допустимых концентраций нет,  но факт присутствия оксидов серы в атмосфере не исключает риск опасности воздействия и негативного влияния на здоровье людей, жизнедеятельность флоры и фауны.