Экологические проблемы при транспортировке углеводородного сырья в Западном Казахстане



В данной статье изучены проблемы экологической ситуации в нефтедобывающем регионе Западно-Казахстанской области. Выполнен анализ загрязнения воздушного бассейна городов Западного Казахстана. Сделаны выводы о загрязнении окружающей среды в процессе транспортировки углеводородного сырья.

Ключевые слова: экология, углеводородное сырье, окружающая среда, загрязнение.

В Казахстане идет процесс активного освоения новых месторождений углеводородного сырья, сопровождающийся геологоразведочными, буровыми и строительными работами, прокладкой трубопроводов, дорог, ростом населенных пунктов, что, в свою очередь, оказывает сильное антропогенное воздействие на все компоненты окружающей среды.

Западный Казахстан отличается тем, что в регионе находятся около 15 месторождений углеводородного сырья. Среди них можно выделить крупные месторождения, такие как: Чинаревское, Карачаганак, Рожсковское, Дарьинское, Южно-гремячинское и другие. Безусловным лидером среди них является Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение с извлекаемыми запасами — около 320 млн. тонн жидкого углеводородного сырья и более 450 млрд. куб. м газа.

Увеличение нефтегазодобычи сопровождается не только увеличением темпов изъятия невозобновляемых природных ресурсов, но и внесением в окружающую среду вредных углеводородных загрязнителей, среди которых наибольшую опасность представляют сырая нефть, газовые конденсаты, нефтешламы, кислые гудроны и другие опасные вещества. В результате активного загрязнения происходит изменение химических и физико-химических свойств почвы, нарушение гидрологического режима территорий, обеднение и изменение видового состава, структуры и продуктивности фитоценозов, сокращение пространственного размещения и численности популяций животных. Потеря биологического разнообразия представляет в настоящее время реальную экологическую угрозу [1]. Нередко в процессе нарушения технологии добычи, транспортировки и переработки нефти, особенно во время аварийных ситуаций, при которых происходят выбросы нефти и газа, имеет место загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, минерализованными пластовыми водами, буровыми растворами, химическими реагентами, что приводит к нарушению экологического равновесия природных экосистем.

Особое внимание уделяется состоянию территорий, прилегающих к местам разведки, разработки и эксплуатации месторождений углеводородного сырья. Практически вокруг каждой буровой установки в радиусе 150–500 метров на 70–80 % даже после проведения биологических рекультиваций территорий уничтожается растительность. Строительство и эксплуатация скважин сопровождается уничтожением почвенного покрова на 80 %, загрязнением площадки нефтью, буровыми растворами и химреактивами на 40 %. Замазученность почвы на некоторых нефтепромыслах достигает толщины до 10 метров [1].

Попадая в почву и воды, нефть привносит с собой разнообразный набор химических соединений, нарушающих сложившийся биогеохимический баланс в экосистемах: изменение физического состояния среды, нарушение ее водно-воздушного режима, привнесение токсичных веществ, изменение структуры почвы, нарушение углеродно-азотистого баланса, изменение миграционной способности отдельных микроэлементов в почве. Опасным последствием является и то, что воздействие нефти на почву в течение длительного времени приводит к изменениям ее микробиологических свойств. В частности, появляются новые специализированные формы микроорганизмов, способные окислять твердые парафины, газообразные углеводороды, ароматические углеводороды. Что касается почвенно-растительного слоя, то они гибнет сразу же после загрязнения почвы [1].

Происходит это в результате того, что нефть является одним из самых опасных загрязняющих веществ в биосфере. Она представляет собой сложную смесь углеводородов и их производных, причем, каждое из этих соединений может рассматриваться как самостоятельный токсикант. В целом, в составе нефти насчитывается свыше тысячи индивидуальных органических веществ, содержащих 83–87 % углеводорода, 12–14 % — водорода, 0,5–6,0 % серы, — 0,02– 1,7 % азота и 0,005–3,6 % кислорода, и незначительную примесь минеральных соединений [2].

Наиболее тяжелым и опасным по последствиям является загрязнение подземных и наземных пресных вод, а также загрязнение морской среды, как это имеет место в акватории Каспийского моря. Для подземных и поверхностных водных источников загрязнителями, как правило, являются нефть, буровые и нефтяные шламы и сточные воды. Например, образующийся при бурении скважин буровой шлам может содержать до 7,5 % нефти и до 15 % органических химических реагентов, применяемых в буровых растворах. В относительно большом объеме шлам накапливается нередко и при подготовке нефти. В этом случае шламы могут содержать до 80–85 % нефти, до 50 % механических примесей, до 67 % минеральных солей и 4 % поверхностно-активных веществ. При разработке нефтяных месторождений на шельфе даже при нормальном режиме добычи нефти каждая буровая установка выбрасывает в воду: нефти — 30–120 т., бурового шлама — 150–400 т., буровых выработок — 200–1000 т. [2].

На территории Казахстана наиболее сильному антропогенному воздействию подвержен Прикаспийский нефтедобывающий регион, особенно Атырауская и Мангистауская области. На сегодняшний день здесь выявлено более 4,3 млн га нарушенных земель, включая 1,5 млн га техногенных зон, 1,9 млн га — деградированных пастбищ, 0,6 млн га — загрязненных нефтепродуктами и 0,3 млн га земель с радиоактивным загрязнением. Общая площадь нефтяного загрязнения в Западном Казахстане составляет 194 тыс. га, а объем разлитой нефти — более 5 млн т. [3].

Существенное увеличение в последние годы добычи нефти закономерно привело к резкому ухудшению экологической ситуации в регионе: возросло количество случаев инфекционных заболеваний, увеличилась смертность, отмечен самый высокий по Казахстану уровень младенческой смертности — 37 случаев на 1000 новорожденных, 90 % новорожденных детей страдают анемией.

В городах Западного Казахстана отмечается высокий уровень загрязнения воздушного бассейна, причем из загрязнителей превалируют те, которые образуются от нефтегазодобычи и нефтепереработки. В таблице представлены данные по загрязнению воздушного бассейна городов Западного Казахстана за 2019 г.

Таблица1

Загрязнение воздушного бассейна городов Западного Казахстан за 2019 г.

Город, населенный пункт	ИЗА-5	Название примесей, превышающих ПДК	Средняя концентрация		Максимальная концентрация
			мг/м3	Кратность превышения ПДК	мг/м3	Кратность превышения ПДК
Западно-Казахстанская область г. Уральск	5,0	Взвешенные	0,01	0,34	0,26	1,6
		Диоксид серы	0,01	0,25	0,09	0,18
		Оксид углерода	0,34	0,11	11,52	2,3
		Оксид азота	0,01	0,19	0,93	2,3
		Диоксид азота	0,02	0,47	0,23	1,13
		Аммиак	0,01	0,19	0,12	0,60
		Озон	0,02	0,69	0,15	0,91
		Сероводород	0,002		0,03	4,0
Западно-Казахстанская область г. Аксай	5,0	Взвешенные	0,005	0,08	0,35	1,2
		Диоксид серы	0,01	0,12	0,34	0,67
		Оксид углерода	0,21	0,07	4,99	0,99
		Диоксид азота	0,005	0,12	0,56	2,8
		Оксид азота	0,01	0,15	0,37	0,93
		Озон	0,02	0,67	0,17	1,0
		Сероводород	0,002		0,03	4,0
		Аммиак	0,005	0,12	0,18	0,91
Западно-Казахстанская область п. Январцево	0,01	Оксид углерода	0,27	0,9	4,15	0,83
		Диоксид азота	0,01	0,15	0,10	0,50
		Оксид азота	0,01	0,09	0,09	0,23
		Озон	0,02	0,78	0,18	1,1
		Аммиак	0,004	0,10	0,02	0,08
Атырауская область г.Атырау	8,0	Взвешенные	0,0968	0,6	2,1000	4,2
		Диоксид серы	0,0086	0,1	0,0820	0,1
		Оксид углерода	0,6346	0,2	20,0000	4,0
		Диоксид азота	0,0263	0,6	0,1700	0,8
		Оксид азота	0,0095	0,1	0,5200	1,3
		Озон (приземный)	0,0289	0,9	0,1800	1,1
		Сероводород	0,0035		0,1090	13,6
		Фенол	0,0013	0,4	0,0050	0,5
		Аммиак	0,0067	0,1	0,1700	0,85
		Формальдегид	0,0015	0,1	0,0300	0,6
		Диоксид углерода	463,3248		576,3900
Мангистауская область г.Актау	7,0	Взвешенные	0,071	0,5	0,380	0,8
		Диоксид серы	0,013	0,3	0,094	0,2
		Сульфаты	0,009		0,019
		Оксид углерода	0,397	0,1	4,960	0,99
		Диоксид азота	0,016	0,4	0,193	0,96
		Оксид азота	0,007	0,1	0,236	0,6
		Озон	0,020	0,7	0,156	0,98
		Сероводород	0,005		0,005	0,6
		Углеводороды	1,714		2,400
		Аммиак	0,007	0,2	0,062	0,3
		Серная кислота	0,019	0,2	0,033	0,1
Примечание — составлено автором на основе источника [4]

Как видно из таблицы, во всех крупных городах Западного Казахстана наблюдается превышение вредных веществ в несколько раз. В Атырау отмечено превышение нормативов загрязнения в 8 раза: индекс загрязнения атмосферы (ИЗА-5) равен 4. Самый наименьший показатель ПДК находится в п. Январцево и составляет 0,01 (ИЗА-5).

По мнению многих исследователей, состояние экосистемы в Западном Казахстане характеризуется как неблагоприятное. Если комплекс природоохранных мер не будет принят, регион столкнется с экологической катастрофой, которая имеет серьезные последствия не только для этой области, но и в глобальном масштабе.

Огромные запасы углеводородного сырья помогли Казахстану выстроить энергетическую политику как основу для ускоренного экономического развития. В нефтегазовой отрасли страны сосредоточены практически все ключевые компании мирового углеводородного бизнеса.

Таким образом, с одной стороны, развитие нефтегазовой отрасли способствует экономическому благополучию государства, с другой стороны, порождает большее число экологических проблем. Это общеизвестная мировая модель экономического развития, которая нацелена на краткосрочные интересы, неограниченные рост и потребление природных ресурсов.

Литература:

1. Абросимов А. А. Доломатова М. Ю., Теляшева Э. Г. Экология переработки углеводородных систем. — М.: Химия, 2002. — 608 с.
2. Подавалов Ю. А. Экология нефтегазового производства. — М.: Инфра-Инженерия, 2010. — 416 с.
3. Стратегические цели Нефтяной Компании «КазМунайГаз» // Нефть и газ. — 2010. Выпуск № 3–4. http://savesteppe.org/ru/archives/5296
4. Информационный бюллетень «О состоянии окружающей среды Республики Казахстан» РГП «Казгидромет» Департамента экологического мониторинга Министерства окружающей среды и водных ресурсов. 2019.- 372 с.