МИГРАЦИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВЕННОМ ПРОФИЛЕ

MIGRATION OF OIL AND PETROLEUM PRODUCTS IN THE SOIL PROFILE

Agata Tudakova

Master's student, Department of Ecosystem Modeling, Kazan Federal University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Нефть и нефтепродукты являются одними из наиболее токсичных веществ, выбрасываемых в процессе производства в окружающую среду. Они воздействуют на почву, воду и атмосферу, тем самым нанося значительный ущерб в зоне аварии. Рассматриваются вопросы, связанные с последствиями аварийного выброса нефти и нефтепродуктов в почву и с их миграцией в почвенном профиле.

ABSTRACT

Oil and petroleum products are among the most toxic substances released into the environment during production. They affect the soil, water and atmosphere, thereby causing significant damage in the accident zone. Issues related to the consequences of an accidental release of oil and oil products into the soil and their migration in the soil profile are considered.

Ключевые слова: нефть, почва, разлив нефти, загрязнение.

Keywords: oil, soil, oil spill, pollution.

Нефть - это многокомпонентный гидрофобный жидкий раствор с преимущественно углеводородным составом. На поверхности почвы нефть представляет собой маслянистую жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета с ярко выраженными гидрофобными свойствами. Состав, свойства, структура и состояние нефти определяются условиями ее образования (пластовая температура и давление, состав окружающих пород).

Разлив нефти в почву – аварийный выброс нефти и нефтепродуктов, вследствие отказа оборудования или несанкционированных врезок в систему нефтепроводов. Основными причинами отказа является износ оборудования, ввиду длительности эксплуатации и агрессивной среды транспортируемого продукта. Чаще всего устанавливается изменением показателей напора, подачи или давления на КИПиА обслуживающего персонала.

Влияние нефти на экосистемы зависит от таких факторов как: количество и состав нефти, скорость ее разложения, состав сопутствующих продуктов: пластовая вода, газы и летучие соединения (сероводород, ртуть и т.д.), тяжелые металлы, радионуклиды и прочих веществ [1-3]. Влияние этих факторов определяет устойчивость экосистемы в случае загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

Проникая в почву или воду, нефть нефтепродукты нарушают геохимический баланс экосистемы, приводя их в непригодное состояние.

Эти сбои вызваны несколькими механизмами:

• изменениями физико-химических условий окружающей среды;
• нарушениями воздушного и водного режима;
• поступлением токсичных веществ, подавляющих активность определенных компонентов биосообщества;
• нарушением миграционных возможностей отдельных химических элементов в почве;
• засоление почвы пластовыми водами;
• образование битуминозных соленых озер.

Последствиями выброса нефти или нефтепродуктов в почву являются изменения компонентного состава, нарушение содержания C:N, C:P, ph баланса, снижение влагоемкости, переуплотнению, ухудшению воздушно-теплового режима, нарушению плодородных свойств почвы, элиминация  [3, с. 40].

Все этапы добычи нефти, т.е. геологоразведка, разработка месторождения, добыча, транспортировка и первичная переработка, приводят к механическому повреждению почвы и грунта, вызывая множество вторичных антропогенных явлений. Механическое повреждение приводит к антропогенным формам рельефа (возникновение ям, траншей, карьеров и т.п.). Трансформация рельефа связана с изменением условий стока, затоплением или иссушением территорий, усилением эрозионной активности, образованием оврагов, просадок и оползней.

Почвы нефтедобывающих районов Республики Татарстан имеют тяжелый механический состав (тяжелосуглинистые, глинистые). На данных территориях преобладают черноземы (почвенный профиль составляет 40-65 см) и серые лесные почвы (почвенный профиль составляет 30 см). Различают вертикальную и боковую (латеральную) миграции нефти и нефтепродуктов в почве. При вертикальной миграции нефть и нефтепродукты просачиваются сквозь поры и трещины в почву на значительные глубины. При латеральной миграции максимальная концентрация токсичных компонентов нефти и нефтепродуктов образуется непосредственно в месте выброса и снижается к периферийным зонам.

Выбросы нефти и нефтепродуктов – явление, систематически наблюдаемое во всех компаниях, занимающихся разработкой, добычей и транспортировкой нефти и газа. Ежемесячно, на объектах нефтяных компаний происходит от 50 аварийных случаев, на которые приходится выброс нефтепродуктов в окружающую среду.

По данным “Свода данных по отказам трубопроводов по структурным подразделениям ПАО «Татнефть»” в январе 2021 г. произошло 182 разгерметизации трубопроводов. Площадь нарушенных земель составила 5187 м²  (рис.1). Затраты на рекультивацию земель составили 6400 тыс. руб. Рекультивация осуществлена механическими, физико-химическими и биологическими методами. В первую очередь, при значительном загрязнении, часть нефти или нефтепродукта откачивается в емкость, после чего часть загрязненной почвы собирается и транспортируется на специализированный промышленный полигон. Физико-химический метод включает в себя сорбцию – зону загрязнения засыпают сорбентами, которые поглощают нефтепродукты. Биологические методы включают в себя фиторемидиацию – высев нефтестойких трав. Эти методы позволяют качественно устранить последствия загрязнения.

Рисунок 1. Аварийные ситуации в НГДУ ПАО «Татнефть» с 01.01.2021 – 31.01.2021

В июне 2021г. произошло 277 аварийные ситуации, площадь нарушенных земель составила 16927 м². Затраты на рекультивацию земель составили 8540 тыс. руб. (рис.2).

Рисунок 2. Аварийные ситуации в НГДУ ПАО «Татнефть» с 01.06.2021 – 30.06.2021

Список литературы:

1. Юрий И.П., Нариман М.И, Марина Ф.Д., Oil and gas environmental ecology: 2019. — 22 с.
2. Шмарев А.В., Шорина Т.С., Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды: Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 12 (33) 2020. — 151 с.
3. Петров И.В., Эколого-гигиеническая оценка загрязнения почвы в районах разработки нефтяных месторождений и состояние здоровья населения (на примере Республики Татарстан) — 2012. — 40c. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://kazangmu.ru/files/nauka/petrov_d.pdf (дата обращения 30.05.2022)