Загрязнение почв жидкими отходами

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Источники загрязнения почвы твёрдыми и жидкими отходами деятельности нефтегазового комплекса

Источниками загрязнения почвы в результате деятельности НГК могут быть: нефть, отработанные нефтепродукты и растворители, поверхностно-активные вещества, нефтяные шла-мы, кислые гудроны, кубовые остатки, отработанные твёрдые сорбенты и катализаторы, различные некондиционные жидкие продукты, смолы, тяжёлые металлы, их соли и оксиды, сульфиды, сульфаты, хлориды, алюминийсодержащие продукты, активный ил биологических очистных сооружений, осадки сточных вод и др.[ . ]

В процессе буровых работ почва загрязняется буровым раствором, химическими веществами сточных и промывочных жидкостей, а также шламом.[ . ]

В системе ОАО «Газпром» в год собирается около 200 тыс. т твёрдых и токсичных отходов, в том числе ртутные лампы, свинцовые пластины аккумуляторов, оксиды хрома и ванадия, отходы гальванических производств и хлорорганические соединения — все относящиеся к первому классу опасности. Ко второму классу относятся кубовые остатки, мышьяк, серная кислота и нефтепродукты.[ . ]

Часть твёрдых отходов газовой отрасли представлена неф-тешламами, мазутами, отработанными маслами, почвой и бытовым мусором со значительными примесями нефтепродуктов. Эти отходы относят к третьему и четвертому классам опасности. Часть из них перерабатывается, часть вывозится в места организованного захоронения и на санкционированные свалки.[ . ]

На долю предприятий НГК приходится свыше 30% твёрдых отходов (около 10 млн т), загрязняющих почву России.[ . ]

В процессе разработки нефтегазовых месторождений почва загрязняется нефтью, нефтепродуктами, различными химическими веществами и высокоминерализованными сточными водами. Микроорганизмы, развивающиеся в почве, разлагают органические остатки, включая нефтепродукты, и способствуют образованию органических кислот, которые вступают в химические реакции с частицами минеральных пород.[ . ]

Обычно загрязнения нефтью и нефтепродуктами приводят к значительным изменениям физико-химических свойств почв. Так, разрушение слабых почвенных структур и диспергирование почвенных частиц сопровождается снижением водопроницаемости почв. За счёт загрязнения нефтью в почве резко возрастает соотношение между углеродом и азотом, что ухудшает азотный режим и нарушает корневое питание растений. Кроме того, нефть, попадая на поверхность земли и впиваясь в грунт, сильно загрязняет почву и подземные воды, в результате чего плодородный слой земли в течение длительного времени не восстанавливается. Почва самоочищается очень медленно, путём биологического разложения нефти.[ . ]

К числу главных источников загрязнения поверхности относятся выбуренный шлам, буровые и тампонажные растворы с добавками химических реагентов. Каждый открытый земляной котлован, как правило, содержит до 55 м3 бурового шлама и 200 м3 раствора, в составе которого до 20 м3 нефти и 1 м3 реагентов. А только в Западной Сибири таких неликвидированных котлованов несколько тысяч.[ . ]

В среднем в зоне месторождений и трасс нефтепроводов на каждый квадратный километр приходится 0,02 т разлитой нефти в год. В зоне крупных НПЗ концентрации нефтепродуктов в почве до глубины 0,5 м составляют 6—25 фоновых значений даже на расстоянии 1 км.[ . ]

Вредное действие нефти на почву и растительность усиливается при наличии в ней высокоминерализованных пластовых вод. Пластовые и сточные воды нефтяных и газовых промыслов, содержащие различные вредные вещества (газ, нефть, соли и т.д.), из-за своей токсичности отрицательно действуют на живые организмы и растительность. При разливе высокоминерализованных вод на плодородный слой земли вероятный период восстановления почвы — около 20 лет.[ . ]

Источник

Загрязнение почв отходами бурения

В процессе сооружения скважин при прокладке временных подъездных путей, строительстве отстойников, различных емкостей, земляных амбаров и т.п. нарушается поверхностный слой плодородных земель, растительный и лесной покров. При перемещении буровых вышек в не разобранном виде мощными тракторами перепахивается слой почвы и сдирается растительность на всем пути следования. Так, при транспортировке не разобранной вышки на расстояние 15 км на площади до 10 га гибнет растительность, появляются пески и т.п.

Наибольшее загрязнение почв вызывают химические реагенты, ПАВ и нефтепродукты, а также концентрированные растворы солей. При наличии эмульгаторов (сульфанола, дисольвана и др.) нефтяные компоненты равномерно распределяются по всему объему бурового раствора. В процессе бурения нефтепродукты и ПАВ адсорбируются на стенках скважины, а также частицах выбуренной породы. Образующийся буровой шлам содержит частицы глины (до 10-30 мас %) выбуренной породы, химические реагенты, нефть и другие компоненты. Вместе со шламом сбрасывается 2-4 т нефти на 1000 м проходки нефтяных скважин.

Серьезную опасность загрязнения почв и водоносных горизонтов представляют аварийные разливы жидких продуктов. Даже при наличии обваловок вокруг скважины, жидкие отходы бурения с вредными компонентами способны фильтроваться через обваловку и грунт и, попахав в ливневые. грунтовые и подземные воды распространяются на значительные расстояния.

Наиболее стойкое загрязнение почвенных покровов происходит при воздействии нефти и нефтепродуктов, в этом случае отмечены существенные изменения физико-химических, морфологических и агрохимических свойств почв. Среднее содержание нефти в почве на территории буровой изменяется в пределах от 3 до 16 г на 100 г почвы. Нефть, особенно в присутствии ПАВ обладает высокой миграционной способностью в горизонтальном и вертикальном направлениях. В процессе загрязнения почв нефтепродуктами происходит нарушение воздушного режима и водных свойств почв. При закупоривании капилляров почв нефтью и жидкими отходами бурения нарушается аэрация и создаются анаэробные условия в почвенных процессах. В результате воздействия на почвенный покров нефтепродуктов отмечается изменение населяющих почву живых микроорганизмов: снижается численность целлюлозоразлагакщих микроорганизмов и бактерий, усваивающих соединения азота. Происходит угнетение окислительно-восстановительных ферментативных процессов, что в конечном счете снижает биологическую активность и плодородие почв. Буровые отходы и сточные воды в большинстве случаев имеют щелочную реакцию, в результате чего образуются легкорастворимые гуматы, которые вымываются из поверхностного слоя почв, снижая общее содержание гумуса. Вредное влияние нефти и нефтепродуктов отмечено для многих видов почв, а процессы самоочищения протекают медленно. Особенно заторможены процессы разложения нефтепродуктов на лугово-черноземных мерзлых почвах и дерново-подзолистых почвах тайги.

Отрицательное воздействие на плодородие почв оказывают химические реагенты и минеральные соли, содержащиеся в жидких отходах бурения. Постепенно накапливаются в поверхностном слое почвы ионы тяжелых металлов: количество меди, цинка и марганца возрастает в 1,5-4 раза. Минерализованные сточные буровые воды вызывают сульфатно-хлоридное засоление почв. Загрязнение почв минерализованными нефтесодержащими жидкими отходами влияет на реакцию среды в течение 10 лет, а повышенное содержание натрия отмечено через 18 лет. Под влиянием химических реагентов, содержащихся в буровых растворах, резко меняется биологическая активность прежде всего тундровой почвы. Так, при воздействии хромпика (0,01-0,1%) активность фермента катализы уменьшилась на 27-43, дизельного топлива на 40%, нитролигнина (концентрация 2%) на 20%, каустической соды (1,5%) на 53%. Особую опасность вызывают жидкие сильноминерализованные отходы бурения, в которых на долю токсичных солей приходится 50-58% всей суммы солей. По составу солей отходы относятся к хлоридно-сульфатно-магниево-натриевым загрязнителям.

В случае ненадежного захоронения отходов бурения образуются долговременные очаги вторичного загрязнения окружающей среды в местах бурения. На площадках, загрязненных нефтью и рассолами, отмечался угнетенный характер растительности или ее отсутствие. Даже через 10 лет на рекультивированных площадках наблюдалось угнетение и гибель сельскохозяйственных культур. На местах амбаров в понижениях образуются скопления загрязненной воды. На площадках нефтяных скважин установлено загрязнение подземных и поверхностных вод и грунтов нефтепродуктами, химическими реагентами и высокоминерализованными рассолами. При этом загрязнения прослеживаются по площади и глубине в течение 10-15 лет.

Следует отметить, что после окончания буровых работ не всегда проводится захоронение шламовых амбаров. Так, только по МИННЕФТЕПРОМУ процент не ликвидированных амбаров составляет 16-24%.

При разливах высокоминерализованных пластовых вод происходит засоление верхнего слоя почв, нарушение микроэлементного состава, что приводит к гибели растительности. При неблагоприятных климатических и географических условиях процесс восстановления первоначального растительного покрова загрязненной почвы исчисляется десятками лет.

Кроме химического загрязнения почв, большой вред плодородным землям наносится при проведении таких работ как простое устройство канав, траншей и шурфов, что приводит к значительным перемещениям грунтов. Хотя углубления могут быть впоследствии ликвидированы засыпкой, все же часть экскавированных пород остается на поверхности, причем их послойное расположение нарушается.

При проведении открытых разведочных работ ежегодные объемы перемещаемых пород достигают 20 млн.м3, площадь нарушенных земель составляет 6000 га.

Проведение разведочных работ путем взрыва на выброс характеризуется значительными масштабами нарушения поверхности разбрасыванием пород в больших объемах на десятки метров. Механическое воздействие взрыва наиболее сильно проявляется закрытии трещин и сокращении общего перового пространства, что приводит к ухудшению фильтрационных свойств пород в зоне сжатия, а также сказывается на сохранности в качестве поверхностных и подземных вод. При сейсморазведке, проводимой с помощью взрывов, отмечается нарушение почвенного и растительного покрова с образованием деформированной скважины в воронки, что представляет серьезную опасность и поэтому требует своевременной ликвидации.

Во многих случаях после завершения разведочных работ проводится добыча жидких и твердых полезных ископаемых, что приводит к более значительным нарушениям плодородных земель. Таким образом после сооружения разведочных и эксплуатационных скважин и открытой разработки месторождений полезных ископаемых в обязательном порядке требуется своевременная и качественная рекультивация нарушенных земель с целью восстановления их плодородия.

Источник

Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения

Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.

Типы и источники загрязнения и деградации почв

Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.

Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:

1. Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
2. Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
3. Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
4. Выбросы транспортных средств.

Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.

Эрозия почвы

Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.

Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:

1. Неправильно проведенной мелиорацией;
2. Вырубкой и сжиганием лесов;
3. Слишком интенсивным выпасом животных;
4. Ведением интенсивного сельского хозяйства;
5. Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.

Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.

Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:

• в непосредственной близости от действующих вулканов;
• в пустынных районах;
• в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.

Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.

Химическое загрязнение почвы

Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.

В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.

Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.

Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы

Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.

Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:

1. Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
2. Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.

Последствия загрязнения почвы

Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.

Основные последствия загрязнения почвы:

1. Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
2. Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
3. Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
4. Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).

Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.

Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.

Пути решения загрязнения почвы

Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:

1. Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
2. Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
3. Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
4. Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
5. Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
6. Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.

К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.

Источник