Источники техногенных воздействий, загрязняющие вещества и их расчетные объемы

 

Источники техногенных воздействий, загрязняющие вещества и их расчетные объемы

 

 

В настоящее время разработано большое количество классификаций источников техногенного воздействия на ОС при проведении различного вида работ, обеспечивающих добычу углеводородов.

Прежде всего выделяют первичные источники техногенеза: транспортные средства в период проведения геолого-разведочных работ с целью определения перспектив нефтегазоносности. К ним же можно отнести базовые лагеря геологов и геофизиков, строительные машины и механизмы для возведения временных коммуникаций и жилых поселков, вертолетных площадок, складов ГСМ. Все эти объекты требуют временного отчуждения земель, а техногенные воздействия проявляются фрагментарно, могут быть рассредоточены по зна­чительным площадям, с большим трудом поддаются контролю и оценке воз­действия на ОС. Масштабы воздействия на ОС в период первичного техноге­неза могут увеличиваться в десятки и сотни раз по сравнению с начальным (незатронутым) этапом работ за счет ненормированных воздействий, напри­мер автотранспорта.

Вторичные источники техногенеза наиболее часто развиваются от первич­ных, но проявляются более локализованно и обусловлены стационарными воздействиями. Вторичный техногенез активно проявляется при строительстве более долговечных сооружений (буровых площадок, кустов скважин и других промышленных и хозяйственных объектов), которые в разной степени воздей­ствуют на все компоненты ПС. Однако спектр таких воздействий более разно­образен по сравнению с первичными, поскольку число механизмов, техноло­гий и используемых материалов резко возрастает, что, естественно, приводит к более разнообразным формам воздействия. Это же касается и начала образова­ния потоков ЗВ в ОС. В современном нефтедобывающем комплексе применя­ется более 2 тыс. разновидностей химических соединений, которые по генези­су чужды естественным потокам веществ в ландшафтах.

Из стационарных источников кроме буровых установок и технологических механизмов подготовки нефти к транспорту наибольшие по масштабам вторичные воздействия оказывают коммуникации (временные подъездные доро­ги, карьеры для выемки песчано-гравийных смесей, водоводы, ЛЭП, склады ГСМ, временные жилые поселки и др.). На этой стадии в нефтедобывающей отрасли доминируют такие нарушения, как загрязнение гидросферы, почв про­дуктами отходов бурения, нарушение почвенного покрова, сведение лесов, на­рушение теплового баланса в системе "атмосфера - грунт - мерзлота", появле­ние многих нежелательных экзогенных инженерно-геологических процессов.

И наконец, третичная стадия динамики техногенеза возникает при эксплуатации уже сложившейся инфраструктуры добывающего предприятия. Чаще для приповерхностной части литосферы она проявляется в виде развития не­желательных экзогенных процессов, связанных с эксплуатацией стационарных устройств. Это развитие просадок, оползней и других явлений под линейными сооружениями (дорогами, ЛЭП, нефтесборными коллекторами); загрязнения почвенного покрова, подземных и поверхностных вод добываемыми флюида­ми, бытовыми стоками, продуктами технологии подготовки нефти и газа, ГСМ и другими веществами.

Для биоты третичная стадия техногенеза выражается в замене традицион­но-типичных форм растительности восстановительной серией или принципиально новыми видами растительности, в изменении путей естественной миг­рации животных, в исчезновении особей и даже целых видов растительного и животного мира.

По мере эксплуатации залежей возникают глубинные индуцированные геодинамические эффекты, связанные с перемещением флюидов в глубоких эта­жах литосферы. Энергетика глубинной миграции контролируется большой совокупностью геодинамических факторов, которые при определенных масш­табах воздействия начинают менять характер, что приводит к эволюции гидро-геодинамического и гидрогеохимического полей. Возникают процессы интен­сивных сжимающих и растягивающих напряжений в породах, которые приводят к разгерметизации ранее существовавшей структуры нефтегазоносной зале­жи. Существовавшие ранее флюидоупоры в периоды интенсивных возмуще­ний не могут обеспечить своей функции и начинают пропускать флюиды в горизонтальном и вертикальном направлениях. Это приводит не только к про­явлению таких известных процессов, как заколонные перетоки нефти и газа, которые могут выходить на поверхность земли, но и к довольно значительным просадкам поверхности земли, достигающим нескольких метров. Геодинами­ческие эффекты проявляются и в других видах, например в возникновении на­веденной сейсмичности, активизации тектонических подвижек и др.

В отличие от первичных и вторичных источников техногенеза третичные чрезвычайно трудно поддаются изучению и прогнозу, поскольку их эффекты проявляются на более поздних стадиях освоения месторождений, когда интенсивно применяются вторичные и третичные методы повышения нефтеотдачи коллекторов. Не исключено их проявление после снятия производственных мощностей по добыче углеводородов, т.е. на стадиях после ликвидации инф­раструктуры месторождения. Например, оно может выразиться в засолении водоносных горизонтов, содержащих пресные подземные воды, в результате вертикальной миграции соленых вод по затрубному пространству некачествен­но заглушённых скважин при их ликвидации или при восходящей фильтрации через литологические "окна" в перекрывающих породах, которая может разви­ваться десятилетиями.

Подавляющее большинство воздействий на природную среду относится к целенаправленным, под которыми понимается весь комплекс сознательно осуществляемых действий, необходимых для обеспечения жизнедеятельности че­ловеческого общества и поддержания (улучшения) природной обстановки. Этот вид воздействий предусматривается проектами и контролируется как в период строительства, так и при эксплуатации сооружений. Целенаправленные воз­действия по природе могут быть механическими, физическими, химическими, биологическими и др. [3].

Другой тип воздействий отнесен к стихийным, или непроизвольным, он является следствием целенаправленных воздействий и не контролируется при стечении соответствующих обстоятельств.

Различают прямые воздействия на природу, связанные с непосредственным влиянием человека на те или иные природные ресурсы, и косвенные, являющиеся следствием прямых. Например, рубка леса (не затрагивая другие при­родные ресурсы) оказывает косвенное воздействие на водный режим почв, вод­ность рек, условия для ветровой и водной эрозии и др. Процессы при данном виде воздействия могут быть неизбежными, а также сопутствующими, обра­тимыми и необратимыми. Например, процессы осушения грунтов приводят к существенному их уплотнению; а нарушение мохового покрова в принципе процесс обратимый, как и многие механические повреждения почв. На рис. 5.1 приводится схема возможных процессов, влияющих на изменение природной обстановки в районах воздействия предприятий.

Источники воздействия также можно классифицировать следующим обра­зом:

- по объектам - компонентам ОПС: атмосфера, почвы, поверхностные и подземные воды, литосфера, животный и растительный мир, социум;

- передвижные, стационарные, рассредоточенные по площади и сосредоточенные, с ярко выраженной направленностью;

- по динамике во времени могут быть периодические и постоянные;

- по критериям восстановления среды - самовосстанавливающиеся и несамовосстанавливающиеся;

- по количественным параметрам - по площади нарушенности (%), по превышению нормативов (ПДК, ПДУ, ПДТН, ПДС и др.), фона, кларка, концентрации веществ, способности к комплексообразованию, миграции в сре­дах, токсичности, толерантности и др.

В общем виде разновидности источников и видов воздействия, формирую­щие целенаправленный антропогенез, могут быть сведены к следующей схеме рис. 5.1).

По аналогии с горным производством [83] под влиянием нефтегазодобыва­ющего предприятия на ОС будем понимать процесс обмена веществом, энергией или информацией с природными компонентами, в результате которого в ОС происходят количественные изменения, не превышающие предельно до­пустимых значений. Для оценки этих изменений их сравнивают с фоновыми i находящимися вне зоны влияния) количественными и качественными значе­ниями показателей в элементах литосферы, гидросферы, атмосферы, фито-, зоо- и микробиоценозах.

Под воздействием производства на ОС понимается тот же процесс обмена веществом и энергией, в результате которого в компонентах ОС  происходят  качественные и количественные изменения (нарушения или загрязнения), превышающие предельно допустимые нормативы (ПДВ, ПДС, ПДУ и др.).

clip_image002

Рис. 5.1. Принципиальнаятипизацияантропогенныхвоздействийнаприроднуюсреду

 

Показатели воздействия тех или иных технологических процессов определяют их необходимую регламентацию и количественно выражаются в виде интенсивности воздействия, степени воздействия и опасности воздействия.

Интенсивность воздействия характеризует величину нарушения (1Н) или загрязнения (/,) ОС в единицу времени: г/с, кг/ч, т/год, м2/с, га/год, ед./год. По этим критериям нормируются выбросы предприятиями вредных веществ в атмосферу, сбросы в водный бассейн, площади нарушений, рекультивации земель и другие природоохранные показатели.

Показатель степени воздействия технологических процессов характеризу­ет относительную величину поступления загрязняющих веществ в ОС от об­щего количества выделившихся веществ в виде выброса, сброса (/V,), а также нарушенность компонента (NH) от общей его площади или количества. На основании показателя степени воздействия (%) оценивается эффективность работы очистных и пылегазоулавливающих сооружений, площади отработанных земель и т.д.