РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НАУЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ

Наянова Е.А.¹, Курбатова А.И.²

¹ORCID: 0000-0002-2446-9300, Магистрант, ²ORCID: 0000-0002-8375-5323, Кандидат биологических наук, Российский Университет Дружбы Народов

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НАУЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ

Аннотация

В статье выделены основные принципы организации производственного экологического мониторинга нефтяных месторождений. Обозначены важные экологические аспекты нефтедобычи в условиях Крайнего Севера. Приведены результаты оценки состояния окружающей среды и определены фоновые характеристики загрязнения Наульского месторождения нефти. На основе полученных данных разработана концепция программы производственного экологического мониторинга. Программа предполагается к использованию в рамках обеспечения экологической безопасности Наульского месторождения.

Ключевые слова: фоновое загрязнение, производственный экологический мониторинг, месторождение нефти.

Nayanova E.A.¹, Kurbatova A.I.²

¹ORCID: 0000-0002-2446-9300, Master student, ²ORCID: 0000-0002-8375-5323, PhD in Biology, People’s Friendship University of Russia

THE DEVELOPMENT OF THE PRODUCTION ENVIRONMENTAL MONITORING PROGRAM OF NAULSKY OILFIELD

Abstract

The article highlights the main principles of the production environmental monitoring development of oil fields. The author identified the features of pollutants emission from the process of oil production. There are results of the environmental assessment and the background characteristics of Naulsky oilfield pollution. Based on these data the author developed the concept of the production environmental monitoring program of the field. The program is expected to be used in the environmental safety framework of Naulsky oilfield.

Keywords: background pollution, the production environmental monitoring program, oilfield.

В процессе освоения нефтяных месторождений происходит активное изменение окружающей природной среды. Нефтедобыча и сопутствующие ей технологические процессы оказывают влияние на все ее компоненты: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, геологическую среду, животный и растительный мир. Многократно усиливаются последствия воздействия нефтедобычи в сложных климатических условиях Крайнего Севера, вследствие низкой способности экосистем к самовосстановлению [1, С 36]. Учитывая вышесказанное, а также тот факт, что Наульское месторождение нефти залегает в сложных геокриологических (мерзлотных) условиях, необходимо уделять повышенное внимание обеспечению экологической безопасности на протяжении его эксплуатации. Одним из инструментов этого является производственный экологический мониторинг.

Понятие мониторинга в настоящее время широко используется в различных областях общественной деятельности, поэтому смысл, вкладываемый в него, широко варьируется. Обычно под мониторингом подразумевается комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Выделяют следующие основные принципы построения системы производственного экологического мониторинга на нефтедобывающем предприятии [2, С. 55]:

• система должна носить комплексный характер, охватывать все компоненты окружающей среды, с которыми взаимодействуют производственно-технические объекты нефтяного месторождения, включать подземные (скважинные), наземные и дистанционные средства наблюдения;
• система должна отвечать принципу системности и достаточности, т.е. обеспечивать решение конечной задачи – получение информации, необходимой для контроля как за состоянием окружающей среды, так и технических объектов и принятия управляющих решений;
• система должна быть оптимально организована, носить многоуровневый характер и соответствовать структуре управления предприятия;
• система должна быть логически согласована с международными стандартами экологически ориентированного управления предприятиями;
• система должна быть открытой и функционировать на различных этапах строительства и эксплуатации месторождения.

Объектом исследования является Наульское месторождение нефти, расположенное в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, Ненецкий АО. Планируемый ввод в разработку – 2016 год.

В рамках разработки программы производственного экологического мониторинга Наульского месторождения нефти были определены фоновые характеристики загрязнения территории. Под фоновым загрязнением подразумевается содержание химических веществ в почвах, атмосферном воздухе и водах территорий, не подвергающихся техногенному воздействию или испытывающих его в минимальной степени.

Для определения текущего экологического состояния территории были отобраны пробы атмосферного воздуха, поверхностных вод и почвенного покрова, определен их качественный и количественный состав.

В атмосферном воздухе по всем определяемым показателям содержание загрязняющих веществ ниже установленных ПДК. В пробах водных объектов установлено превышение по ПДКр.х. следующих загрязняющих веществ: марганец, медь, цинк, железо, нефтепродукты (Таблица 1). В почвенном покрове установлено превышение ПДК загрязняющих веществ по сере и мышьяку (Таблица 2).

Таблица 1 - Результаты анализа проб поверхностных вод

Загрязняющее вещество	Среднее содержание (мг/л)	ПДКр.х. (мг/л)	Среднее превышение (раз)
Mn	0,46±0,03	0,01	46
Cu	0,027±0,0068	0,001	27
Zn	0,286±0,019	0,01	28
Fe общее	0,91±0,36	0,1	9
Нефтепродукты	0,15±0,05	0,05	3

 

Таблица 2 - Результаты анализа проб почв

Загрязняющее вещество	Среднее содержание (мг/кг)	ПДК (мг/кг)	Среднее превышение (раз)
As	14,3±8	2	7
S	479±86	160	3

 

Анализ полученных результатов.

Распределение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе во всех точках отбора одинаковое и не превышает установленных ПДК, следовательно, можно с большой долей вероятности утверждать, что состав воздуха на Наульском месторождении не зависит от точки отбора проб и не является загрязненным.

Анализ проб поверхностных вод и почвенного покрова выявил довольно большое количество превышений. Это связано не только с техногенными, но и природными факторами. Следует учитывать, что химический состав поверхностных вод формируется под влиянием геологического строения территории, ее климата и почв. Источниками поступления в воды тяжелых металлов, в частности Fe, Mn и Zn, могут быть многочисленные болотные угодья. С органическими веществами цинк образует устойчивые формы, поэтому накапливается в значительных количествах в почве с высоким содержанием торфа. Cu может поступать в поверхностные воды в результате выветривания четвертичных отложений, т.е. вследствие геохимических особенностей водосборов [3, С. 22-24]. Нахождение нефтепродуктов в поверхностных водах можно объяснить поступлением их с территорий соседних месторождений, так как они, в силу своих физико-химических особенностей, не аккумулируются вблизи источников загрязнения, а уносятся по течению на дальние расстояния.

По результатам количественного анализа установлено превышение ПДК по мышьяку во всех пробах почвы. По мнению авторов, [4, С 87-88] превышение ПДК этого элемента можно объяснить двумя причинами: занижена величина ПДК; не учтены химические свойства элемента - при изменении окислительно-восстановительных условий элемент более устойчив в связи с его возможностью изменить аллотропную форму. Превышение по сере связано с повышенным содержанием данного элемента в торфяных почвах.

На основе полученных данных была разработана программа производственного экологического мониторинга. (Таблица 3)

Таблица 3 - Программа производственного экологического мониторинга

Периодичность	Контролируемые показатели
Атмосферный воздух
1 раз в год	Диоксид азота (NO2), оксид азота (NO), диоксид серы (SO2), оксид углерода (CO), сероводород (H2S), углеводороды (С1-С5), углеводороды (С5-С10), углеводороды (С12-С19).
Снежный покров
1 раз в год - в период максимального снегозапаса (март)	рН, взвешенные вещества, гидрокарбонаты, сульфаты, нитраты, хлориды, обменные катионы Mg2+, Ca2+, Na+, K+, нефтепродукты, тяжелые металлы (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Ni, Hg, As, Co, Cd).
Поверхностные воды
4 раза в год: - во время половодья на пике; - во время летней межени (июль-август); - во время зимней межени (ноябрь-март); - во время паводка	-общие показатели: рН,  взвешенные вещества, растворенный кислород; - -органолептические показатели (мутность, запах, осадок, цветность); -главные ионы: натрий, калий, магний, кальций, гидрокарбонаты, хлориды, сульфаты; -биогенные компоненты: азот аммонийный, азот нитратный, азот нитритный; -загрязняющие вещества органического происхождения: ХПК, БПК5, нефтепродукты, фенолы; -загрязняющие вещества неорганического происхождения: тяжелые металлы (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Ni, Hg, As, Co, Cd).
Донные отложения
3 раза в год: - на спаде половодья - при прохождении дождевого паводка - перед ледоставом	нефтепродукты, СПАВ, химические реагенты (нитролигнин, карбоксиметилцеллюлоза, полиакриламиды и другие), 3-5-ядерные ПАУ, гетероциклические азот-, серосодержащие соединения (метил-, диметилбензтиофены и другие), тяжелые металлы (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Ni, Hg, As, Co, Cd).
Подземные воды
1 раз в месяц	-органолептические показатели (мутность, запах, осадок, цветность); -обобщенные показатели (рН, минерализация, общая жесткость, СПАВ, оксисляемость); -загрязняющие вещества (фенолы, нефтепродукты, бенз(а)пирен); -нитриты, нитраты, аммоний-ион; -тяжелые металлы (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Ni, Hg, As, Co, Cd); -общие колиформные бактерии; -общее микробное число.
Геологическая среда
2 раза в год -июнь (после весеннего снеготаяния и дождевых паводков) -сентябрь (в период максимального сезонного оттаивания)	-криогенные склоновые и термоэрозионных процессы; -деформации конструкций (проседание, выпучивание, искривление опор) при сезонном промерзании-оттаивании и на участках развития термокарстовых процессов и морозобойного растрескивания; -линейная и плоскостная эрозии отсыпок объектов обустройства, формирования участков подтопления и абиотических наносов
Почвенный покров
1 раз в год	-динамика легкорастворимых органических соединений; -содержание гумуса, состояние и изменения почвенной биоты (определение "дыхания почвы"); -общие показатели и главные ионы: pHвод, рНсол, сульфаты и хлориды; -загрязняющие вещества органического происхождения: нефтепродукты, бенз(а)пирен; -биогенные элементы: аммиак, азот нитритный, азот нитратный, фосфаты; -загрязняющие вещества неорганического происхождения: тяжелые металлы (Zn, Cu, Pb, Ni, Hg, As, Co, Cd).
Животный и растительный мир
1 раз в 3 года	-учет численности и распределения редких и охраняемых видов птиц в гнездовой период (июнь) и в период миграций (май, сентябрь); -маршрутный учет промысловых зверей; -учет численности мелких мышевидных грызунов (май-июль); -продуктивность растительного сообщества; -весовое соотношение групп растений; -содержания ТМ в растениях (Zn, Cu, Pb, Ni, Hg, As, Co, Cd).

 

Представленная программа производственного экологического мониторинга – это комплексная система наблюдений, включающая в себя контроль состояния основных природных сред и учитывающая особенности эмиссии и депонирования основных загрязняющих веществ в них.

Список литературы / References

1. Сазонов Н.Н. Агроэкологический мониторинг тяжелых металлов в мерзлотных почвах // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2012. №1 С.36-40.
2. Рубанова Н.А. Основные положения комплексного экологического мониторинга загрязнений окружающей среды (на примере Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции). Учебное пособие. Ухта, УИИ, 1997.,с.-55.
3. Скороходова А.А. Содержание и формы миграции меди и цинка в природных водах Васюганского болота/ Вестник Томского государственного университета. 2013. № 368 С.22-24
4. Околелова А.А. Особенности содержания мышьяка в почвах различного генезиса. // Экология урбанизированных территорий. - М., 2012. - № 4. - С. 87-88.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Sazonov N.N. Agrojekologicheskij monitoring tjazhelyh metallov v merzlotnyh pochvah [Agroecological monitoring of heavy metals in soils on frozen ground] Vestnik Severo-Vostochnogo federal'nogo universiteta im. M.K. Ammosova [Bulletin ofNorth-Eastern Federal University. MK Ammosova] 2012. №1 P.36-40. [in Russian]
2. Rubanova N.A. Osnovnye polozhenija kompleksnogo jekologicheskogo monitoringa zagrjaznenij okruzhajushhej sredy (na primere Timano-Pechorskoj neftegazonosnoj provincii) [Summary of complex ecological monitoring of environmental pollution (for example, the Timan-Pechora oil and gas province)] Uchebnoe posobie. Uhtinskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet [Tutorial. Ukhta State Technical University] 1997, 55P. [in Russian]
3. Skorohodova A.A. Soderzhanie i formy migracii medi i cinka v prirodnyh vodah Vasjuganskogo bolota [The content and form of migration of copper and zinc in natural waters Vasyuganskoye swamp] Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Tomsk State University] 2013. №368 P.22-24. [in Russian]
4. Okolelova A.A. Osobennosti soderzhanija mysh'jaka v pochvah razlichnogo genezisa [Features of arsenic in the soils of different genesis] Jekologija urbanizirovannyh territorij [Ecology of the urbanized territories] M., 2012. № 4. P. 87-88. [in Russian]