Адильгирейулы З.А.,. Жакашов Н.Ж., Бекмагамбетова Ж.Д.

Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, кафедра общей гигиены и экологии, Казахстан, г. Алматы

Проблемы охраны окружающей среды при эксплуатации нефтегазового месторождения

Охрана окружающей среды в нефтегазодобывающей промышленности, несомненно, связана с охраной от антропогенного загрязнения основных природных компонентов: водных объектов, воздушного бассейна, почвы. По данным многочисленных исследователей, воздействие на окружающую среду имеет место на всех стадиях производственного цикла – при геологоразведочных работах, бурении скважин, добыче нефти и газа, их подготовке и хранении, транспортировке.

Освоение нефтегазодобывающего региона, каковым является Западный Казахстан, и где находится один из крупнейших предприятий данной отрасли – Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение (КНГКМ), несмотря на сложные природно-климатические и географические условия, осуществляется высокими темпами. Это создает высокую нагрузку на природную окружающую среду данной территории, где ландшафты особенно ранимы и трудно восстанавливаются из-за специфики природно-географических условий и их физико-географического расположения. Климат района месторождения резко континентальный с сухим и жарким летом (температура воздуха до + 45^о С) и холодной зимой (до – 43^о С). Для данной территории в течение всего года присущи сильные ветры, зимой – южного и юго-восточного направления, летом – северного и восточного. Среднегодовая температура воздуха – 4,8^оС, среднегодовое количество осадков обычно не превышает 250 мм.

Известно, что основными объектами воздействия при бурении скважины являются воздушный бассейн, гидро- и литосфера. Прежде всего, негативное влияние на объекты среды проявляется в результате несовершенства отдельных технологических процессов требованиям охраны окружающей среды, а также поступления в них нефтепродуктов, химреагентов, производственно-технических отходов бурения, представленных буровыми сточными водами, отработанным буровым раствором и буровым шламом.

На КНГКМ добыча углеводородного сырья была начата в 1984 г., первоначально на трех скважинах, но, по мере расширения производства, неуклонно возрастала. Всего на КНГКМ уже к 2002 г. уже было пробурено 266 скважин, кроме того, ежегодно предусматривалось бурение до 15 новых скважин. В настоящее время закончено строительство новых промысловых трубопроводов для соединения КПК с установками по сепарации газа и конденсата (ГП-2, ГП-3) и соответствующими НПС в п. Большой Чаган и г. Атырау.

Все указанные объекты могут являться источниками химического загрязнения окружающей среды, как на территории самого месторождения, так и за его пределами. Большое пластовое давление создает угрозу аварийных ситуаций, а высокое содержание сероводорода в сырье (3,8 об. %) представляет опасность для персонала буровых скважин и местного населения. Сероводород тяжелее воздуха и скапливается в приземном слое атмосферы, поэтому аварийные выбросы могут привести к особо опасным ситуациям. Основная масса производственных выбросов (60%) приходится на сернистый ангидрид, окись углерода (35-40%) и двуокись азота (3-5%).

Известно, что состояние загрязнения объектов окружающей среды в регионе нефте- газодобычи зависит от состояния освоения и эксплуатации производственных объектов. Проведенный нами ретроспективный анализ данных показал, что за период 1990-1995 гг. наблюдалось снижение уровней загрязнения атмосферного воздуха в среднем по 10-ти населенным пунктам (п.п. Березовка, Бестау, Карашыганак, Дмитрово, Жарсуат, Жанаталап, Успеновка, Каракемир, Тунгуш, г. Аксай,), расположенных вокруг месторождения по сероводороду в 31 раз, диоксиду серы – в 27,7 раза, диоксиду азота – в 32,4 раза. Данная ситуация, по-видимому, была обусловлена, главным образом, резким спадом производства в указанный период.

В последующие годы (1997 г., 2007-2008 гг.) также были проведены исследования воздушного бассейна района месторождения: пробы воздуха отбирались на разных расстояниях от контура нефтегазодобычи в пределах нормативной санитарно-защитной зоны (5000 м) – 500 м, 1000 м, 1500 м, 3000 м, 5000 м. Было установлено, что концентрации большинства загрязнителей увеличились, и это обстоятельство объясняется ростом объемов производства, однако при этом, благодаря внедрению новейших технологических схем производства, современных природоохранных мероприятий, максимально разовые концентрации предельных углеводородов, сероводорода, оксида углерода, диоксида серы и диоксида азота в атмосферном воздухе, как в весенне-летний, так и осенне-зимний периоды не превышали соответствующих ПДК.

Известно, что выбросы нефтегазовых месторождений обладают диффузным распространением загрязняющих веществ в атмосфере, которая играет решающую роль для загрязнения других объектов окружающей среды за пределами месторождения.

Гигиеническая оценка качества воды поверхностных водоемов показала, что наибольшее загрязнение обнаружено в пределах месторождения. В регионе КНГКМ организованный сброс сточных вод в водные объекты отсутствует. Загрязнение водоемов происходит в основном за счет весенних и осенних паводков. Так, в нижнем течении р. Березка, по сравнению с верхним течением, отмечается увеличение загрязнения по нитритам, хлоридам, сульфатам, увеличивается сухой остаток и жесткость воды, а также БПК. Содержание тяжелых металлов стабильно и ниже ПДК. Содержание нитритов в воде р. Березка в 2007-2008 гг., по сравнению с 1997 г., снизилось в 6,9-10,6 раза, нитратов – в 3,4-14,6 раза, сульфатов – в 3,2-4,3 раза, кадмия – в 17,6 раза.

Выброс в атмосферу кислых газов (сернистый ангидрид и сероводород) влияет и на качественный химический состав почвы, придает почве кислую реакцию, что оказывает влияние на миграцию тяжелых металлов и микроэлементов. Было обнаружено, что максимальные концентрации цинка в верхнем пахотном слое (0-10 см) в п. Березовка и превышали ПДК - в 2 раза, затем снижались до уровня ПДК в контрольном п. Александровка (50,0 км). Аналогичные границы антропогенного загрязнения почв, отмечено для других металлов: медь, никель, свинец, кадмий, ванадий, марганец. По степнени загрязнения почва в п. Березовка и характеризовалась как умеренно опасная (k_сум.- 2,6-3,3), а в остальных населенных пунктах (г.Аксай, п п. Дмитрово, Успеновка, Каракемир, Александровка) - слабая и допустимая.

Как известно, согласно концепции экологической безопасности Республики Казахстан, «одним из основных приоритетов должен стать переход от принципа – установить и ликвидировать, к принципу – предсказать и не допустить». Последний постулат благополучно внедряется при эксплуатации богатейшего природного месторождения, что, несомненно, может привести к дальнейшему снижению отрицательного воздействия КНГКМ на окружающую среду.