Особенности исследования воздействия нефтедобычи на поверхностные водные объекты

В процессе добычи нефти негативному воздействию могут подвергаться все компоненты окружающей среды: атмосферный воздух, поверхностные и подземные водные объекты, почвенный покров, геологическая среда, растительный и животный мир.

Оценка состояния поверхностных водных объектов имеет одно из приоритетных значений в связи с тем, что за счет взаимосвязанности и протяженности гидрологической сети, токсиканты могут переноситься на большие расстояния, оказывая влияние на регионы, удаленные от источников загрязнения. Особую важность данный факт приобретает в связи с необходимостью организации питьевого водоснабжения населенных пунктов и обеспечения стабильного качества воды.

Негативное воздействие на водоемы может происходить непосредственно при сбросе сточных вод (технологических, хозбытовых, ливневых), за счет поступления загрязнителей из других сред, в ходе миграции из почвенного покрова и осаждения из атмосферного воздуха, а также при строительных работах (изменение русла водотоков, разбивка на участки и изменение акватории водоемов).

Нефтепродукты, применяющиеся химические реагенты и другие загрязняющие вещества, образующиеся в процессе работ, при попадании в водоем нарушают естественный биологический баланс, вплоть до гибели различных представителей ихтиофлоры и фауны, а также береговых растений и животных.  Загрязнители способны попадать в источники питьевого водоснабжения, накапливаться в живых организмах, передаваться по трофической цепи, а аккумулируясь в донных отложениях, могут оказывать длительное воздействие.

Какие стадии работ нефтедобычи являются наиболее опасными и почему?

Экологически опасными являются все стадии процесса нефтедобычи от разведочных работ до освоения и эксплуатации месторождения.

При проведении сейсморазведки и разведочного бурения воздействие на водоемы минимально и может происходить в результате грубого нарушения технологии проведения работ (отсутствие защитной обваловки, противофильтрационных экранов, приямков для сбора утечек и т.п.), бесконтрольного создания транспортной сети.

Стадия освоения и эксплуатации месторождения сопровождается строительством большого объема буровых площадок, созданием инфраструктурных объектов, жилых поселков, прокладкой сети трубопроводов, эксплуатацией  сложного технологического оборудования, транспортом нефти, в результате чего, окружающая среда подвергается более серьезному негативному воздействию. 

В результате строительных работ, отсыпке дорог и площадок под жилые и инфраструктурные объекты, возможно перекрытие акваторий водоемов и разбивка на изолированные участки, изменение русел водотоков, создание застойных зон, что приводит к полному изменению режима водоемов и водотоков, изменению видового состава и разнообразия, вплоть до гибели рыб и других представителей флоры и фауны водоемов.

Как можно снизить воздействие на окружающую среду?

Чтобы избежать подобных явлений, вопросы размещения объектов должны решаться при проектировании месторождений на основе комплексного анализа большого объема данных, включая изучение режима водоема, наличие и характера течений и других факторов. Для уже существующих природных объектов, подвергшихся такому воздействию, решения по возвращению к первоначальному состоянию очень трудоемки и практически отсутствуют.

Для снижения воздействия на окружающую среду при освоении и эксплуатации месторождений углеводородного сырья применяется ряд мероприятий, позволяющих минимизировать негативное воздействие. Для защиты поверхностных водных объектов на месторождениях применяются:

• Защитная обваловка;
• Оборудование мест возможных протечек (склады ГСМ, химических реагентов и др.) противофильтрационными экранами;
• Амбары для сбора бурового шлама;
• Очистные сооружения для очистки хозфекальных и ливневых сточных вод.

Использование данных решений позволяет существенно снизить воздействие на водные объекты при эксплуатации месторождений, они защищают окружающую среду при работе в штатном режиме, а также могут предотвратить попадание загрязняющих веществ в водные объекты при небольших утечках и розливах нефти и химических реагентов, что подтверждается исследованиями, проведенными EcoStandard group.

Что представляет наибольшую опасность при нефтедобыче для окружающей среды?

Наибольшую опасность в целом для окружающей среды и для поверхностных водных объектов в частности, представляют аварийные ситуации, происходящие на объектах транспорта добытой нефти, а именно аварии на внутрипромысловых и магистральных трубопроводах.

Можно выделить следующие причины возникновения аварий:

• Физический износ труб, вследствие несвоевременного ремонта и замены;
• Повреждения трубопроводов из-за деформаций грунта в виде нежелательных экзогенных процессов (просадок, оползней) естественного происхождения и вызванных эксплуатацией месторождения.

Аварии на трубопроводах сопровождаются выделением больших объемов вытекающей нефти, что приводит к значительному загрязнению территорий, прилегающей к месту аварии, попаданию нефтепродуктов в водные объекты, донные отложения, загрязнению почвенного слоя и последующей миграции загрязняющих веществ в подземные водные горизонты и водоемы. Опыт работы компании свидетельствует, что повышенное содержание нефтепродуктов и других загрязнителей в водоемах может обнаруживаться на протяжении длительного времени (несколько лет), даже после устранения видимых последствий аварий.

Какие исследования должны проводиться для оценки степени загрязнения окружающей среды?

В соответствии с действующим законодательством, обязанность по оценке степени загрязнения окружающей среды лежит на предприятии, осуществляющем деятельность на конкретной территории.

Основными задачами подобных исследований являются:

• выполнение требований действующего природоохранного законодательства Российской Федерации в области изучения состояния компонентов природной среды;
• получение и накопление информации об источниках загрязнения и состоянии компонентов природной среды в зоне влияния объекта;
• анализ и комплексная оценка текущего состояния компонентов природной среды и прогноз изменения их состояния под воздействием природных и антропогенных факторов;
• информационное обеспечение руководства объекта для принятия плановых и экстренных управленческих решений;
• подготовка, ведение и оформление отчетной документации по результатам экологического мониторинга.

Работы по изучению состояния поверхностных водных объектов включают в себя выбор места расположения контрольных створов, отбор проб, лабораторный анализ полученных проб. В зависимости от вида деятельности предприятия, вида сточных вод и особенностей воздействия на окружающую среду, может изучаться химический, микробиологический и радиологический  состав воды и донных отложений, могут исследоваться гидробионты, от рыб до бентоса.

В настоящее время для подобных исследований привлекаются специализированные организации, имеющие собственные лаборатории, подготовленных сотрудников и оборудование для полевых работ в сложных условиях. Тем не менее, существуют предприятия, осуществляющие подобные работы собственными силами.

Работы по изучению состояния водоемов имеют ряд особенностей, связанных с отбором и временем доставки проб к месту проведения анализов. Пробы воды должны отбираться с использованием специальных приборов – батометров, позволяющих отбирать пробы с нужной глубины без смешения и плавсредств для перемещения по водоему к месту отбора. Некоторые химические показатели (например: водородный показатель (рН), концентрация растворенного кислорода, электрохимический потенциал) необходимо анализировать сразу на месте отбора. Содержание других компонентов можно определять в  лабораторных условиях, но, тем не менее, срок доставки пробы в лабораторию не должен превышать нескольких часов, и даже в случае консервации пробы этот срок не превышает нескольких суток. Таким образом, при кажущейся простоте, для получения реальной картины состояния водоема нужно провести большой объем работы с соблюдением ряда требований, диктуемых нормативными документами.

Для успешного проведения исследований в EcoStandard group выработан следующий алгоритм действий.

Предполевой этап.

В рамках предполевого этапа проводится изучение имеющихся материалов о состоянии объекта исследований. В случае отсутствия требований заказчика работ, определяется перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю. Выбираются контрольные створы и точки отбора проб, прорабатываются варианты доставки специалистов, с применением всех видов доступного транспорта, включая заброску вертолетом.

В общем случае, при химическом анализе необходимо определение содержания нефтепродуктов, бенз(а)пирена, тяжелых металлов, водородного показателя (рН), растворенного кислорода, биологического потребление кислорода (БПК), основных ионов (кальция, магния, калия, натрия, нитратов, нитритов, сульфатов, хлоридов, фосфатов); при микробиологическом анализе определяется общее микробное число, количество колифагов, и термофильных бактерий; при радиологическом анализе – удельная эффективная активность естественных радионуклидов; при биологических исследованиях – видовой состав зообентоса.

Пункты контроля включают в себя несколько створов, устанавливающихся с учетом гидрометеорологических и морфометрических особенностей водоема или водотока. При проведении исследований важно учесть естественные особенности состава воды и вычленить непосредственное влияние изучаемого промышленного объекта, так как часто в районах нефтедобычи встречается повышенное содержание различных элементов в воде природного и техногенного происхождения. Для этого на водотоках один из контрольных створов располагают выше по течению от объекта нефтедобычи, вне зоны его влияния, а для водоемов – на максимальном удалении от возможной зоны негативного влияния. Точное место нахождения контрольных створов выбирается с использованием картографических материалов, данных аэрофотосъемки, космоснимков и уточняется на месте.

Полевой этап.

При нахождении на объекте специалисты осуществляют отбор проб воды и донных отложений. Часть исследований проводится сразу на месте отбора проб при помощи портативных анализаторов, для более сложных исследований, пробы упаковываются в герметичную тару, в случае необходимости консервируются,  и направляются в лабораторию.

Помимо отбора проб, на объекте выполняются маршрутные наблюдения с целью выявления фактов, которые могут привести к загрязнению водоемов. К таким фактам относится: несанкционированный сброс сточной воды; нарушения при организации сбора и очистки стоков, мест складирования ГСМ, реагентов, отходов; нарушения при строительстве дорог и прокладке коммуникаций; наличие следов аварий в виде розливов нефти и нефтепродуктов; нарушения растительного покрова техногенного характера.

Камеральный этап.

Включает в себя лабораторный анализ полученных проб и обработку данных маршрутных наблюдений. На полученной информации составляется заключение о состоянии водоема, видах и источниках загрязнения, предлагаются мероприятия по снижению негативного воздействия.

Расскажите о личном опыте?

Опыт EcoStandard group по исследованию воздействия технологических процессов добычи углеводородного сырья на поверхностные водные объекты показывает:

1. Основные экологические проблемы связаны с аварийными ситуациями, возникающими на внутрипромысловых и магистральных трубопроводах и с нарушениями в организации технологического процесса на объектах нефтедобычи.
2. Наибольший экологический ущерб, сохраняющийся годами, наносят разливы нефтепродуктов, возникающие в результате аварий на трубопроводах.
3. Соблюдение мероприятий позволяющих предотвратить негативное воздействие на окружающую среду, предусмотренных проектной документацией, техническими регламентами, своевременное проведение планово-профилактических ремонтов производственного оборудования, обследований трубопроводов позволяет существенно минимизировать техногенную нагруженность на природные объекты при нефтедобыче.
4. При кажущейся простоте, для получения объективной информации о состоянии окружающей среды, включая состояние поверхностных водных объектов, требуется тщательная организация и проведение работ с учетом всех требований природоохранной и нормативной документации, особенностей каждого конкретного водоема.