Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов
Геоэкологический мониторинг
Учебное пособие для вузов.- Томск, 2003.- 336 с.

Глава 6. Особенности организации мониторинга при различных видах хозяйственного освоения территорий

6.2. Мониторинг в районах развития нефтегазодобывающей промышленности

6.2.2. Воздействия объектов месторождения на компоненты природной среды

Воздействие на атмосферу

Основными выбрасываемыми веществами на месторождении могут быть: оксид углерода (угарный газ), углеводороды (попутный газ) и диоксид азота.

Оксид углерода (СО) – продукт неполного сгорания углеводородного сырья. Бесцветный газ в чистом виде без запаха, немного легче воздуха. Сильный яд, т.к. он, в отличие от кислорода, прочнее соединяется с гемоглобином, и кровь перестает транспортировать кислород к клеткам ткани организмов. Возникает кислородное голодание, сопровождающееся головной болью и потерей сознания. При сильном отравлении возможен смертельный исход. Главный источник  — факел. При достаточном доступе кислорода и высокой температуре СО окисляется до СО₂.

Диоксид углерода (СО₂) – продукт полного сгорания углеводородного сырья. В малых количествах СО₂ стимулирует дыхательный центр, в больших – угнетает его и вызывает повышенное содержание адреналина в крови. СО₂ ассимилируется растениями, участвуя в процессе фотосинтеза хлорофилла.

Попутный газ обычно рассматривается как безвредный газ, содержащий метан, этан, гексан, пропан и бутан. Большие концентрации метана вызывают затруднение дыхания при недостатке кислорода. Природный газ обладает слабым наркотическим  действием, с увеличениям числа атомов углерода сила наркотического действия растет. Главный источник – резервуары УПН.

Диоксид азота (NO₂) – красно-бурый газ с удушливым запахом. NO₂ вызывает раздражение и отек дыхательных тканей, снижает сопротивление человеческого организма к легочным заболеваниям. Повышенное содержание NO₂ в воздухе вызывает деградацию и даже полную гибель лесных массивов. Это связано с выпадением кислотных дождей, образующихся в результате фотохимического взаимодействия NO₂ c атмосферной влагой. Диоксид азота в среднем мигрирует в атмосфере трое суток.  Главный источник – котельная.

При строительстве скважин на кустах загрязнение атмосферного воздуха  носит локальный и кратковременный характер. Период строительства скважины составляет ориентировочно 69 суток. Загрязнение атмосферы   происходит дымовыми газами, образующимися в результате работы котельной ПКН-2С в период бурения, крепления  и освоения скважины, а также выхлопными газами, образующимися в результате работы автотранспортной техники при цементировании, освоении и опрессовке скважины.

Воздействие на почвы. Факторы воздействия на почвы можно выделить в три группы. К первой группе воздействий на почву относятся все атмосферные, гидрологические и гидрохимические изменения, а также изменения в биоте, связанные с деятельностью соотношений и объемов поступления веществ из атмосферы в почву, как при газообмене, так и с атмосферными осадками. В реакциях на такие  изменения  участвуют фильтрационные  аккумулятивные свойства почвы (сорбционная способность, включая обменную сорбцию). Почва обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. При длительных устойчивых изменениях атмосферных поступлений могут иметь место медленные кумулятивные изменения почвенного профиля (например, сдвиг гумусного равновесия при устойчивых изменениях в содержании СО₂ в приземном слое воздухе, а соответственно и в почвенном воздухе; усиления кислотно-элювиальных процессов при устойчивых существенных повышениях концентрации NO₂-NO₃ в атмосфере, сопровождаемых выпадением “кислых” дождей, что может вести к повышению кислотности почв. Атмосферные техногенные поступления избыточных по сравнению с фоновым количеством тех или иных веществ могут проявляться различно в зависимости от объемов и длительности поступлений. Они могут сопровождаться незначительными локальными изменениями биохимических циклов без существенного изменения экосистем благодаря буферной способности почвы к самоочищению, а могут привести и к существенному загрязнению почвы, отравлению биоты, распаду экосистемы, разрушению почвы и в конечном итоге образованию техногенной пустыни.

Ко второй группе воздействия на почву относятся различные поступления нового материала (отсыпка площадок, дорог и т.д.), уничтожение почвы антропогенной эрозией, дефляцией и другие. Почва, лишенная растительного покрова, подвергается интенсивным процессам эрозии и дефляции. Отрицательные воздействия на почвенный покров при строительстве и эксплуатации объектов месторождения выражаются в механическом нарушении почв.  В результате строительства объектов обустройства  нефтяного месторождения может быть нарушен естественный почвенный покров, и образовываться техногенные почвы с неблагоприятными фильтрационными свойствами, что может приводить к застою атмосферных осадков на поверхности. Воздействие построенных дорог  на почвенный покров проявляется:

— в отторжении земель как среды обитания животных и мест произрастания растений;

— в  уплотнении торфа на болотах под отсыпкой дорожного полотна, что влечет за собою изменение водного баланса и, в конечном счете, изменение структуры почвенно-растительного покрова, а именно усиление заболачивания.

Существенное влияние на почвы оказывают трубопроводы, отрицательное воздействие которых заключается в нарушении почвенного покрова при разработке траншей в лесных массивах.  Они закладываются в коридорах инженерных сетей на глубинах от 0,5 до 1,5 м. При строительстве трубопроводов к новым кустам скважин необходимо помнить, что в летнее время масштабы  отрицательных воздействий могут возрасти в 1,5 раза за счет прохождения по почве тяжелой строительной техники, а также смешивания почвенных горизонтов при разработке траншеи под трубопровод. После прокладки новых трубопроводов нарушенные земли должны быть рекультивированы.

Кроме вышеназванных воздействий на почвы в районе  месторождения может существовать реальная опасность загрязнения поверхности почв: пластовыми и минерализованными водами, продуктами испытания скважин (нефть, минерализованные воды), продуктами сгорания топлива при работе ДВС и котельных, горюче-смазочными материалами (ГСМ), хозяйственно-бытовыми сточными водами и ТБО, загрязненными ливневыми и талыми водами (на кустовых площадках и в промзоне).

Воздействие на поверхностные и подземные воды. В целом, воздействия на поверхностные и подземные воды можно разделить на две группы:

— непосредственные воздействия, связанные со строительством новых объектов месторождения;

— воздействия, связанные с загрязнением продуктами хозяйственной деятельности в период эксплуатации.

В рамках первой группы воздействий в условиях  значительного горизонтального и вертикального (до 20-30 м) расчленения рельефа, заболоченности (до 70%) важную роль приобретает оценка влияния промышленных объектов на гидросеть в районе  месторождения. Из всех объектов по масштабам и степени влияния выделяются дороги. Выполняя роль преград, они затрудняют поверхностный сток, способствуют его перераспределению. В результате, в мелких естественных депрессиях рельефа, в выемках вдоль дорог даже при хорошей работе водопропускных труб скапливаются  талые и дождевые воды, образуя озерки – очаги заболачивания. Этот процесс усиливается в местах, где линейные объекты пересекают под прямым углом основные пути геохимических миграций

Вторая группа воздействия связана с техногенным загрязнением поверхностных и грунтовых вод при эксплуатации месторождения.

Воздействие на растительный покров. Воздействие на растительный покров имеет двойственный характер и определяется прямым воздействием и косвенным. Прямое воздействие выражается в полном отчуждении земель в результате вырубки просек под технологические  коридоры и площадки, произошедшее при строительстве объектов  месторождения. Растительный покров при этом  полностью уничтожается. Косвенное воздействие на растительный покров оказывается в период эксплуатации месторождения. Основными видами такого воздействия являются аварийные разливы нефти и пластовых вод, а также технологические выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от различных источников.

Главный фактор воздействия на древесные ресурсы при строительстве объектов – это вырубка леса. Уничтожение леса происходит и при планировке площадок, возможных лесных пожарах, механическом разрушении древостоев на прилегающих к коридорам коммуникаций участках шириной 10-20 м. Отмирание растительного покрова происходит в результате возможных подтоплений антропогенного происхождения.

Основной ущерб растительности  наносится за счет изъятия земель и сведения растительности в период строительства.

Воздействие на животный мир и ихтиофауну. В целом весь комплекс факторов, отрицательно воздействующих на животный мир, можно разделить на две группы:

— неспецифические, свойственные любым объектам (вырубка леса, фактор беспокойства);

— специфичные, зависящие от характера  и технологии объекта.

Отрицательное воздействие на фауну является двусторонним:

— прямое (химическое отравление, гибель животных в нефтяных амбарах газовых факелах, на дорогах, распугивание животных, браконьерство);

— опосредованное (трансформация и отчуждение угодий, загрязнение среды обитания, нарушение путей миграции и мест сезонных концентраций).

Наиболее сильное воздействие на животных оказывает прямое изъятие земель под строительство новых объектов: присутствие людей и работа техники усиливает беспокойство диких животных в окружающих угодьях, однако при исключении браконьерства это воздействие ограничивается сравнительно небольшой зоной (несколько десятков – первые сотни метров) вокруг объектов строительства. В период эксплуатации беспокойство диких животных практически неощутимо. Техническое решение проекта обеспечивает минимизацию отрицательного воздействия на животное население территории в соответствии с требованиями, определенными нормативными документами.

Освоение территории ведет к появлению нетипичных для тайги видов и, прежде всего, среди птиц, за счет появления производственных построек, жилого сектора, опушечного эффекта при сочетании открытых мест и выделов леса. Прежде всего, территория обогащается за счет домового и полевого воробья, белой трясогузки,  сороки. Однако такое обогащение нетипичными для данных ландшафтных условий видами, распространение которых ограничено пространством антропогенного ландшафта, в целом не может компенсировать ущерб от освоения.

В лесных ландшафтах определяющую роль играет  просека, которая приводит к полному или временному отчуждению участков обитания животных. Так, даже незначительные вырубки кедрового леса снижают общую продуктивность таежных экосистем в 200 раз (Соколов и др., 1978), а сроки последующего восстановления сообществ растягиваются до  150-300 лет.

Следует отметить положительное влияние просек как экологических русел расселения и проникновения в несвойственные им местообитания для  эвритопных и синатропных видов. Придорожные полосы привлекают значительное количество  животных в периоды отдыха и кормежек. Дороги являются экологическими коридорами для продвижения птиц, обитание которых связано с мелкими водоемами, кустарниками и открытыми пространствами, и тем самым способствуют обогащению орнитофауны (Адам, 1980).

Не менее значимым фактором  воздействия на животный мир при любом строительстве становится фактор беспокойства, распугивание животных, а при эксплуатации объектов – все возрастающий антропогенный пресс и браконьерство, особенно для  промысловых животных, связанных с проникновением людей в труднодоступные районы вдоль ЛЭП, по дорогам и трубопроводам. Нефтяное освоение за 20 лет привело к снижению численности соболя в 3,5 раза, северного оленя – в 12 раз (Пономарев, 1990).

К специфическим факторам, отрицательно воздействующим на животный мир, относится опосредованное воздействие объектов месторождения. При создании кустов  скважин со шламовыми амбарами помимо локального уничтожения среды обитания происходит снижение ее качества за счет выбросов газообразных углеводородов, продуктов сгорания (окись углерода, двуокись азота) в атмосферу, нефтепродуктов, пенообразователей, реагентов – в воду, нефти и реагентов – в почву. Загрязнение территории в результате утечки нефтепродуктов и аварий приводит к ухудшению условий гнездования и размножения животных, прежде всего водно-болотного комплекса. Загрязнение оперения и шерсти мелких животных резко снижает результативность воспроизводства, а значит, ухудшается кормовая база многих ценных зверей и птиц. Даже незначительное загрязнения водоемов приводит к гибели икры и личинок земноводных и почти полному исчезновению их с таких территорий.

Широкий ареал влияния на животный мир (в радиусе до 20-45 км) определяется и разносом продуктов сгорания различных углеводородов в факелах. Наибольшая степень риска наблюдается в радиусе 400-600 м от факела, где  происходит угнетение растительности и почти полное избегание таких участков животными. Кроме того, привлеченные светом в ночное время  птицы летят к факелам, определенная часть их сгорает. Поэтому сжигание газа в факелах необходимо сократить до минимума, решив проблему утилизации попутного газа.

Таким образом, ущерб, наносимый животному миру, заключается в прямом уничтожении животных и косвенном влиянии (изменение мест обитания, путей миграции, фактор беспокойства, снижение репродуктивной способности, изменение физических и физиологических показателей и т.п.), что приводит к снижению продуктивности популяций, либо к потере способности их самовосстановления.