Воздействие нефтегазодобычи на состояние окружающей среды в Ямало-Ненецком автономном округе

Основными предприятиями  топливно-энергетического комплекса на территории округа являются: ООО «Надымгазпром», ООО «Ноябрьскгаздобыча», ОАО «Норильскгазпром», ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» и ОАО НК «Роснефть-Пурнефтегаз», ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз». Специфика объектов нефтегазового комплекса в экологическом плане характеризуется рядом особых факторов: значительной линейной протяженностью, магистральных трубопроводных систем; пожаро - и взрывоопасностью производственных объектов и транспортируемых объектов. Вслед за предприятиями нефтегазового комплекса в качестве основных загрязнителей окружающей среды («горячих точек») в арктической зоне ЯНАО следует рассматривать крупные (в масштабе региона) города и, прежде всего, те из них, которые расположены в непосредственной близости от крупных рек бассейна Карского моря.

2.1 Уренгойское месторождение.

Уренгойское месторождение  расположено в Западной Сибири, в  Нижне-Обском импактном районе. Открыто в 1968г. Площадь месторождения более 300 км кв. Основной вид деятельности: добыча углеводородного сырья. Выявлено более 30 залежей углеводородов. Промышленная разработка начата в 1978г. К настоящему времени накопленная добыча составила более 5 трлн. м3. Основными источниками геохимического воздействия на природные воды и почвы являются: кусты эксплуатационных и разведочных скважин на всех этапах их существования (бурения, исследования, эксплуатации, ремонта), объекты подготовки газа и нефти (УКПГ, ДКС, ЦПС, ДНС), объекты транспорта (КС, участки аварий на линейной части трубопроводов), полигоны накопления и хранения производственных и бытовых отходов и другие объекты. [4]

2.1.1 Загрязнение вод.

По данным ТюменНИИгипрогаза техногенное загрязнение подземных вод нефтепродуктами, фенолами или метанолом, применяемым в технологии нефтегазодобычи, обнаружено в 1994-1995 гг. на девяти из 11 обследованных водозаборах Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения. Загрязнение подземных вод, вероятно, произошло из-за фильтрации с расположенных рядом свалок и загрязненных озер.

На участке водозабора одного из объектов подготовки газа с 1991 по 2001 гг. минерализация подземных  вод возросла в 3-4 раза, концентрация хлор-иона в 4-5 раз, натрия в 8-9 раз, кальция  в 10 раз, калия в 3 раза, окисляемости в 15-20 раз, железа общего в 5-6 раз, марганца примерно в 20 раз. Полностью сменился класс химического состава вод, реакция от слабощелочной перешла в кислую (с 7,7-8,0 до 4,8-6,3). Вода приобрела сильнейшую агрессивность, при которой насосное оборудование приходило в негодность. При этом химический состав воды из скважин полностью отражает состав промышленных сточных вод. Появились токсичные микроэлементы Co, Ni, Be в концентрациях, превышающих предельно допустимые в 2-45 раз, а также метанол (10 раз). Техногенная метаморфизация проходила в направлении замещения гидрокарбонат-ионов хлорид-ионами и характеризовалась высокими скоростями. Смена химических классов произошла за 1-1,5 года. Площадь загрязнения межмерзлотного водоносного горизонта составляет 3-5 км кв. Загрязнение идет от источника по потоку подземных вод, дренирующихся в бассейне р. Ево-Яха. [5]

На территории Уренгойского месторождения в малых реках, озерах, ручьях содержание нефтепродуктов во многих местах превышает ПДК. Отмечается также превышение ПДК по фенолам, СПАВ, метанолу, по тяжелым металлам (Zn, Cu, Pb, Cr, Mn, Mo, V, Al, Ni,Ti), а также йоду. Загрязнение природных вод от кустовых площадок и площадок УКПГ-ДКС фиксируется в радиусе 150-350 м и более. Превышение ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов по наиболее распространенным тяжелым металлам (Zn, Cu, Cr, Mn, Mo, V, Al, Ni,Ti), йоду, нефтепродуктам, СПАВам наблюдается в радиусе 30-150м [Геохимический мониторинг…, 1998].

В пробах, отобранных из скважин, вскрывавших грунтовые воды (в  том числе из водозаборов), и пробах поверхностных вод содержание НП в 40-50% проб не превышало 0,05 мг/л, т.е. ниже ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения. В то же время более 20% проб имело содержание НП выше ПДК для питьевой воды – 0,3 мг/л, в том числе вода из водозабора профилактория. Высокие содержания НП установлены в водах некоторых УКПГ – от 2,9 до 17,5-18 мг/л и в озере, вблизи которого находится нефтебаза, – 2,2 мг/л.

2.1.2 Загрязнение почв.  

Результаты исследований, выполненные ТюменНИИгипрогазом на 12 кустовых площадках и двух участках УКПГ-ДКС на Уренгойском, Ямсовейском и Заполярном месторождениях, показали высокую степень геохимического воздействия на природные воды и почвы. Воздействие на почвы проявляется более локально и скрыто, чем на природные воды, и является более сильным и долговременным. В результате попадания на поверхность земли пластовых вод, соленых рабочих растворов, плохо очищенных производственных сточных вод происходит локальное засоление верхних горизонтов почвы. Пятна засоления постепенно размываются атмосферными осадками, ассимилируются в почву и изменяют ее физико-химические и агротехнические свойства.

На Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении изучение содержания нефтепродуктов было проведено ВНИГРИ в 1992 -1993гг. вдоль основной автотрассы, пересекающей месторождение с юга на север, на участке между УКПГ-3 и УКПГ-11 длиной 40 км и шириной 10-20км. Обследовались площадки 30 поисково-разведочных скважин и 40 кустов эксплуатационных скважин. Содержание НП определялось в грунтах (на рабочих площадках поисково-разведочных и эксплуатационных скважин), донных отложениях, поверхностных и подземных водах. 
В грунтах содержание НП изменялось в очень широком диапазоне – от 7,4 до 59117 мг/кг. Почти половину всех образцов можно считать условно чистыми – содержание НП в них не превышает 100 мг/кг, 30%  с содержанием НП от 100 до 1000 мг/л можно считать загрязненными и 20% (содержание НП более 1000 мг/кг) – сильно загрязненными (Солнцева 1999). Образцы нарушенного грунтового покрова с площадок поисково-разведочных скважин загрязнены в большей степени, чем образцы из искусственной отсыпки площадок кустов эксплуатационных скважин. Вследствие рыхлости грунта на последних, очевидно, происходит фильтрация сквозь насыпной грунт и НП накапливаются в подстилающих породах. Загрязнение почв также весьма разнородно, достигая максимальных значений на отдельных участках до 6,4-11,4 г/кг. [5]

В донных отложениях водотоков  и водоемов уровень нефтезагрязнения в целом выше, чем в почвах. В 80% проб содержание НП более 800 мг/кг. Высокие содержания НП (до 12,3 мг/кг) установлены в пробах, отобранных из шламовых амбаров – искусственных накопителей загрязняющих веществ. 
Исследованиями ВНИГРИ на Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении в почвогрунтах в пределах рабочих площадок поисково-разведочных и кустов эксплуатационных скважин, а также в донных осадках водоемов вблизи этих объектов местами обнаружены аномально высокие содержания меди (выше 3,10-3%), цинка (более 20,10-3%), свинца (до 20,10-3%), хрома (более 1,10-2%). Наиболее контрастные аномалии (превышающие 0,1%) установлены по барию, причем самые высокие из них (более 1%) встречаются в осадках на дне шламовых амбаров и в грунтах в непосредственной близости от стволов скважин. В целом аномальные концентрации металлов в почвах, грунтах и донных осадках пространственно совпадают с повышенными содержаниями НП.

2.2 Бованенковское и Харасавейское месторождения.

Бованенковское и Харасовейское  месторождения расположены  
на северо-западе п-ова Ямал. Бованенковское нефтегазоконденсатное месторождение вытянуто в меридиональном направлении на широте залива Шарапов Шар Карского моря. Харасавейское нефтегазоконденсатное месторождение расположено северо-западнее Бованенковского на берегу Карского моря и занимает площадь около 600 км кв. Северо-западная часть месторождения находится на шельфе.

Бованенковское месторождение  открыто в 1971г. Занимает площадь около 1000 км кв. На нем пробурено 95 поисково-разведочных скважин до глубины 3700м. Выявлено 25 залежей углеводородов. По запасам газа занимает 4 место в мире. Харасавейское нефтегазоконденсатное месторождение открыто в 1974 году. На нем пробурено 64 скважины глубиной до 4000м. Выявлены 22 газовые и газоконденсатные залежи.  
В настоящее время «Надымгазпром» подготавливает Бованенковское месторождение к добыче природного газа. Идет интенсивное бурение кустов скважин, обустройство кустовых площадок. Через р. Юрибей строится мост по эстакадному типу. По дну Байдарацкой губы намечается прокладка трубопровода для подачи газа в систему газопроводов Ухта – Торжок. Месторождение к 2011 году дало первые 15 млрд. м куб. газа.[4] 

2.2.1 Загрязнение почвогрунтов.

Исследования, проведенные  на Харасавэйском и Бованенковском газоконденсатных месторождениях на полуострове Ямал, показали, что наиболее высокие концентрации НП в почвах и грунтах, фиксируются вблизи емкостей ГСМ, стоянок автотранспорта, шламовых амбаров. Диапазон концентрации НП в почвогрунтах очень широк – от менее 100 мг/кг до 10000 мг/кг и выше в условно чистых пробах (к условно чистым относятся пробы, в которых отношение содержания НП к содержанию суммарного битумоида, экстрагируемого четыреххлористым углеродом, менее 0,45) до 400-50000 мг/кг и более в загрязненных пробах (Солнцева 1999). Средняя фоновая концентрация составляет 300 мг/кг, а за верхний фоновый предел принимается 3200 мг/кг. Средняя концентрация НП в загрязненных пробах составляет 4800 мг/кг, т.е. в 16 раз выше, чем в условно чистых пробах. Степень загрязнения почв резко уменьшается при удалении от технологических площадок скважин. Так, в 10 м от скважины № 38 Харасавэйского месторождения концентрация НП составляла 10,5 г/кг, а в 50-70 м от нее – 1,4-2,9 г/кг. [5]

В ряде проб определялось содержание одного из сильнейших канцерогенов класса полициклических ароматических  углеводородов – 3,4-бензипрена. Оно  оказалось в большинстве случаев  ниже предельно допустимой концентрации 20 мкг/кг, и лишь в одном случае зафиксировано высокое содержание – 55,9 мкг/кг. Ряд проб почв и донных отложений, отобранных на Харасавэйском и Бованенковском месторождениях, был подвергнут более глубокому битуминологическому анализу с пиролитическим окончанием (экстракцией хлороформом). Определенная таким методом сумма углеводородов составила от 40 до 940 мг/кг (в среднем 330 мг/кг), что в целом соответствует фоновому содержанию НП, экстрагируемых четыреххлористым углеродом. Наиболее высокие концентрации нефтепродуктов среди условно чистых сред зафиксированы в травянисто-торфяных фракциях и составляют 140 мг/кг. Наибольшее загрязнение отмечено на площадке скв.120 Харасавэйского месторождения, пробуренной с применением раствора на нефтяной основе (РНО). Содержание НП в грунтах в радиусе 30-40 м вокруг ствола скважины достигало 77500-150000 мг/кг, а в воде ручья, проходящего в непосредственной близости от рабочей площадки скважины, даже на расстоянии 100-150 м от нее содержание НП в воде достигало 2-2,5 мг/л.

2.2.2 Загрязнение вод. 

Средние фоновые концентрации НП в водах поверхностных водотоков  и водоемов на Харасавэйском и Бованенковском месторождениях составили 0,025 мг/л, а верхний фоновый предел – 0,075 мг/л. Поверхностные воды на этих месторождениях в целом незначительно загрязнены нефтепродуктами. Более чем в 50% проб концентрация НП не превышала ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения (0,05 мг/л), в 85% проб не превышала 0,10 мг/л, и только в 3,5% превышала 0,30 мг/л. Параллельные определения содержания тяжелых металлов в водах показали невысокую степень загрязненности.

80% проб донных отложений,  отобранных на Бованенковском месторождении, можно считать условно чистыми. При этом более чем в 50% из них содержание НП не превышало 50 мг/кг, а более чем в 80% - 150 мг/кг. Последнее значение можно рассматривать как фоновое.  
Пробы воды из озер загрязнены различными реагентами, используемыми при бурении разведочных скважин, на месторождениях Харасавэйском, Бованенковском, Ростовцевском и других. По этим данным содержание ртути в воде достигает 0,1 мг/л, кадмия – 0,16 мг/л, меди – 0,013 мг/л, хрома – 0,26 мг/л. Содержание ртути и кадмия в 100-200 раз превышает ПДК для питьевой воды.

По результатам геолого-экологического картирования м-ба 1:1000000 полуострова Ямал, проведенного ГННП «Аэрогеология», антропогенное загрязнение почв, донных осадков, поверхностных вод металлами отмечает вблизи буровых площадок в виде небольших по размерам, но очень контрастных ореолов с высокими содержаниями бария, стронция (до 0,02-0,5%), меди (до 0,2-0,3%), цинка, ртути и кадмия. [Масленников, Берендеев, 1995]. 

2.3 Салехард

Город расположен на северо-западе Западной Сибири, на широте Северного  Полярного круга, на правом берегу р. Полуй при впадении ее в р. Обь. Салехард (Обдорск) образован в 1595 году. Население на 01.01.2006 г. – 39,6 тыс. человек. Площадь муниципального образования «Город Салехард» около 2 тыс.га. Он протягивается по меридиану на 7 км, по широте - на 6 км. Является столицей Ямало-Ненецкого автономного округа. Всего в Салехарде более 950 организаций, из которых более 120 строительные (ОАО «Обдорскстроймонолит», ЗАО «Промстройдобыча» филиалы турецких и украинских строительных фирм и др.). Крупные промышленные предприятия отсутствуют. Ведущую роль играет электроэнергетика, деревообрабатывающая, пищевая промышленность. Пищевая промышленность представлена: ООО «Салехардский комбинат» (введен в эксплуатацию в 2005г.), ОАО «Ямалрыба», хлебокамбинатом и молокозаводом. В городе расположены филиал Тюменского домостроительного комбината (ДСК-500), ОАО «Находканефтегаз», ОАО «Сибирско-Уральская нефтегазохимическая компания». Сельское хозяйство представлено производственным кооперативом «Салехардский», окружной станцией по борьбе с болезнями животных и окружной инспекцией по охране и воспроизводству рыбных запасов. Салехард является геологоразведочным центром округа (ЗАО «Полярная геофизическая экспедиция», ОАО «Ямалнефтегазгеология», ОАО «Ямальская горная компания» и другие) Имеется окружной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Салехард является важным транспортным узлом на западе ЯНАО. Имеет речной грузовой и пассажирский порт, аэродром. Недавно построена автодорога Салехард-Надым. Действует газопровод Лонг-Юган (Надымский район) – Салехард, по которому подается газ для бытовых нужд города. В городе расположены ОАО «Ямалавтотранс» и другие автотранспортные предприятия, организовано городское автобусное движение. Жилищный фонд города в 2001г. превысил 660 тыс. м кв. общей площади. Более 90% его обеспечено центральным отоплением и газифицировано, 2/3 – оборудовано водопроводом и канализацией. [4]