Кенесариев У.И., Кенесары А., Сыздыкова А.С., Бекмагамбетова Ж.Д., Ержанова А.Е.

Казахский национальный медицинский университет

им. С.Д. Асфендиярова, г. Алматы, Казахстан

Мониторинг качества атмосферного воздуха и почвы в регионе Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения

Степень комплексности использования нефтегазовых ресурсов имеет непосредственную связь с экологической ситуацией. Проблемой глобального масштаба является загрязнение окружающей среды экологически опасными компонентами отработанных нефтепродуктов. Предметами наших исследований явились: атмосферный воздух и почва региона Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения (КНГКМ). Для выявления тенденции изменения мы использованы данные ретроспективных исследований с 1990 г. Исследования проводились в пос. Березовка и контрольном пос. Александровка удаленном на расстоянии 45,5 км от контура месторождения. Поселок находится на расстоянии 4 км от контура месторождения. Многолетние наблюдения на КНГКМ показали, что основная масса токсикантов, присутствующих в атмосфере приходится на сернистый ангидрид – до 60%, окись углерода – 35-40%, двуокись азота – 3-5%, углеводороды – 3% и сажу – 1%.

Степень загрязнения атмосферного воздуха в прямом отношении зависит от интенсивности его разработки. С начала эксплуатации КНГКМ (1984 г.) до 1990 года уровни сероводорода и диоксида серы в атмосферном воздухе пос. Березовка не превышало среднесуточную концентрацию. В 1990 году, когда за год было введено в эксплуатацию 38 новых скважин и общее их достигло 136, загрязнение атмосферного воздуха резко возросло. Так, в 1990-1991 г.г. в атмосферном воздухе пос. Березовка содержание сероводорода превышало среднесуточные ПДК до 17,2 раза; диоксида серы до 11,2 раза и диоксида азота до 42,5 раз. Начиная с 1993 г. концентрации загрязняющих веществ значительно снизились, что связано со спадом производства на КНГКМ. В 1997 г. на месторождении снова резко возросла добыча углеводородного сырья, однако концентрации химических веществ, в атмосфере пос. Березовка уже не превышали пределов соответствующих санитарных нормативов, что непосредственно связано с внедрением новых технологий, снижающих загрязнение окружающей среды. За период с 1990 до 2003 г.г. отмечено резкое снижение загрязнения атмосферы пос. Березовка – диоксида азота в 56,6 раз, диоксида серы – в 9,6 раз, сероводорода – в 15,5 раз, оксида углерода – в 1,2 раза и предельных углеводородов – в 37,1 раза, что связано с внедрением новых технологий на КНГКМ. Тенденция снижения загрязнения атмосферы отмечена и в дальнейшем, так по сравнению с 2002 г. по окиси углерода с 1,5 до 1,35 мг/м³ и сероводороду с 0,021 до 0,017 мг/м³ . По остальным примесям (H₂S, NO₂, R-SH) концентрации были на одном уровне и не превышали среднесуточные ПДК. Тенденции снижения загрязнений отмечены и по NO₂ – с 0,030 до 0,028 мг/м³, СО – с 1,56 до 1,4 мг/м³ и предельным углеводородам – с 2,63-3,18 до 1,94 мг/м³.

Загрязнение почвы, чаще всего, незначительно по сравнению с атмосферным воздухом, и представлено, как правило, нефтепродуктами. Из литературы известно, что загрязняющие химические вещества, попадающие из атмосферы и других объектов в почву, закрепляются в ее верхних слоях. Поэтому исследования почвы в пос. Березовка проводились на глубине 0-0,5 и 5-20 см. В почве пос. Березовка отмечается тенденция снижения концентраций нефтепродуктов и сероводорода. Так, содержание сероводорода снижается в 2,5 раза. Закономерность снижения концентраций сероводорода и нефтепродуктов наблюдается с увеличением глубины отбора проб почвы (5-30 см). В 2002 году по сравнению с 2000 годом содержание нефтепродуктов в почве пос. Березовка было на уровне ниже ПДК - 0,79 г/кг (при ПДК 0,1-1,0 г/кг).

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами стала одной из серьезных проблем человечества. В целом, как на территории месторождения, так и на территориях населенных пунктов, наметилась явно прослеживающаяся тенденция снижения концентраций рассматриваемых веществ в почвах. Так, концентрации свинца пос. Березовка в 1991-1995 гг. превышали контроль и достигали 1,3-1,5 ПДК. Уже в 2000 г. Концентрации данного металла не превышали ПДК, но были выше, чем в контроле. Концентрации кадмия в почве (1991-1995 гг.) достигали 2,2 ПДК, а в контроле до 0,8-0,9 ПДК. Содержание кобальта было наибольшим также в период 1991-1995 гг. – от 3,0 до 7,9 ПДК. Аналогичная закономерность получена по никелю и марганцу. По содержанию цинка и стронция в почве закономерности снижения с увеличением расстояния от КНГКМ не обнаружено. Валовые выбросы КНГКМ не оказывают влияния на загрязнение почв такими металлами, как свинец, кадмий, кобальт, никель, марганец, цинк и стронций. За период с 2000 г. концентрации загрязняющих компонентов находились в пределах 0,4-0,7 ПДК. За 10-летний мониторинг содержания ванадия в почве показывает накопление его в пос. Березовка, несколько меньше в пос. Александровка.

Таким образом, анализ загрязнения атмосферы пос. Березовка за период с 1990 г. показывает резкое снижение среднесуточных концентраций диоксида азота в 56,6 раз, диоксида серы в 9,6 раз, сероводорода в 15,5 раз, окиси углерода в 1,2 раза, предельных углеводородов в 37,0 раз, что связано с внедрением новых, прогрессивных технологий, снижающих загрязнение окружающей среды. В то же время, концентрации сероводорода, нефтепродуктов и тяжелых металлов в почве снижаются по мере удаления от источников. Особый интерес представляет изучение содержания ванадия – элемента по присутствию которого можно судить о степени влияния нефтегазоконденсатного месторождения. А концентрации ванадия в почве значительно возросли по сравнению с 1991 г., что свидетельствует о накоплении этого элемента в окружающей среде по мере увеличения времени эксплуатации месторождения.