Технологические процессы нефтяной промышленности ХМАО

Естественное возобновление  древесных пород отличается наибольшей интенсивностью по сравнению с другими группами растительности. Уже на следующий год после слабого загрязнения фитоценоза нефтью появляются всходы новой генерации хвойных и лиственных пород. На минерализованных участках можно наблюдать массовые всходы березы. Восстановительные процессы на таких площадях на третий год начинают преобладать над дигрессионными, а через 5- 6 лет количество жизнеспособного возобновления древесных пород практически достигает такового в контроле. При средней степени загрязнения восстановительные процессы преобладают на 4- 5 год после аварии. К этому сроку отмечается массовое появление всходов хвойных пород. Обильные всходы лиственных возникают раньше на 1- 2 года. При сильной степени загрязнения жизнеспособный подрост практически отсутствует уже через два года после разлива. Первые единичные всходы лиственных пород появляются здесь на 6- 7 год. Появление хвойных не наблюдалось нами даже через 15 лет после аварии.

Таким образом, нефтяное загрязнение  отрицательно сказывается на росте, развитии и состоянии лесных фитоценозов: слабое загрязнение резко снижает продуктивность и ведет к гибели части деревьев (до 50%); при среднем загрязнении (до 40% нефти в подстилке) древостой погибает полностью в течение 10 лет; сильное загрязнение совершенно разрушает лесное сообщество в течение 1- 2 лет. Опасность представляют механические разрушения ландшафтов при обустройстве и эксплуатации месторождений, ведущие к формированию пустошей, процесс естественного зарастания которых сильно замедлен и для восстановления которых совершенно необходимы дорогостоящие рекультивационные мероприятия.

Болотные  экосистемы и нефтяное загрязнение.

Болотные экосистемы наиболее ощутимо загрязняются неизбежными аварийными разливами нефти, другими веществами и продуктами добычи и транспортировки нефти. Эти жидкие загрязнения растекаются по направлению движения болотных вод. Скорость и площади растекания зависят от объема выбросов, уклона поверхности, уровней грунтовых вод (УГВ) и типов болотных микроландшафтов. При разливах нефти болотная растительность погибает. В сфагново-осоковых группировках она проникает на глубину 3- 5 см, а в сфагново-кустарничковых- на 10- 15 см. На минеральных почвах и грунтах нефть проникает до глубины 100 см.

В отличие от прочих болотные биогеоценозы являются не только аккумуляторами токсикантов, но и активными биологическими фильтрами, способными в процессе фотосинтеза и метаболизма трансформировать и до определенной степени нейтрализовать действие некоторых из них. Торфяники и торфяные почвы способствуют развитию восстановительных процессов, влияющих на подвижность ряда элементов зоны аккумуляции сульфидов, карбонатов, фосфатов и др. Они являются мощными естественными геохимическими барьерами на пути миграции химических веществ техногенного происхождения.

Болотные компоненты чутко  реагируют не только на прямые загрязнения, но и на строительство линейных сооружений- дорог, трубопроводов и т.п. Зона влияния последних обычно подразделяется на подзоны. Первая- прямого влияния, где происходят коренная перестройка растительного покрова, перемешивание и загрязнение торфяной залежи, нарушение гидрологического режима болот. Коридоры коммуникаций и другие объекты препятствуют свободному движению грунтовых и поверхностных вод. По линии стекания внутренних и поверхностных вод образуются зоны подтопления и осушения. Изменяются растительные комплексы, степень разложения и минерализация торфа. Вторая и третья подзоны- косвенного и скрытого влияния линейных сооружений, где происходят длительные сукцессии растительного покрова, обусловленные изменениями гидрологического режима. В случае аварийных выбросов зона прямого воздействия сильно увеличивается, а на практике зачастую именно к ней приурочены пожары.

Поскольку естественное восстановление растительности на болотах, покрытых нефтью, крайне затруднено, они часто нуждаются в технической и биологической рекультивации. Специалистами предложен и испытан метод очистки поверхности болот от мазутных корок с помощью взрыва сети мелких зарядов тротила, заглубленных в торф на глубину проникновения тяжелых фракций нефти. В результате взрыва часть легких фракций мгновенно выгорает, а мазутные корки распыляются и перемешиваются с верхними слоями торфа. Взорванные болота зарастают естественным путем за 2- 3 года. Данный метод перспективен, но нуждается в тщательной проверке и широком испытании.

Влияние нефтезагрязнений на почвенную мезофауну.

Нефтяное загрязнение  вызывает резкое падение численности и биомассы, а также значительное обеднение видового состава мезофауны загрязненных почв, являющейся одним из наиболее чувствительных элементов таежных экосистем: степень ответной реакции на разные концентрации нефти у этой группы выше, чем у древесной и травянистой растительности, макро- и микрофауны. Устойчивость основных групп педобионтов зависит от интенсивности загрязнения: при незначительных нагрузках наиболее устойчивы дождевые черви, при высоких- глубокие многоножки.

Наличие нефти сказывается  на вертикальной, размерной и возрастной структурах сообществ беспозвоночных: уменьшается мощность обитаемого слоя почвы, и на разливах сохраняются преимущественно взрослые и крупные формы. На старых зарастающих разливах возрастная структура сдвинута в сторону личиночных стадий. Трофическая структура меняется в сторону преобладания хищных животных.

Степень деградации сообщества мезофауны зависит от исходной концентрации нефтепродуктов в почве. Следовые количества (до 1% нефти в подстилке) вообще не влияют на педобионтов. Процесс гибели сообществ носит ступенчатый характер: в интервале концентраций от 1 до 12- 14% происходят лишь количественные изменения в численности и биомассе мезофауны. С дальнейшим ростом интенсивности загрязнения сокращается видовой состав: погибают наименее устойчивые элементы фауны. Трофическая структура населения беспозвоночных является наиболее консервативной характеристикой и претерпевает изменения, начиная с концентраций в 20- 25%. Наиболее устойчивы хищные педобионты, из которых складываются сообщества мезофауны на последних стадиях деградации.

Мезофауна почв является надежным и удобным индикатором степени нефтяного загрязнения таежных экосистем. Для целей экологического мониторинга и нормирования оправдано использование количественных характеристик мезофауны (абсолютная численность и биомасса, динамическая плотность). Изменения, происходящие с качественными параметрами сообществ (видовой состав, возрастная, размерная и трофические структуры), могут служить показателями уровней деградации или этапов восстановления биоценозов. Для индикации нефтяного загрязнения наиболее пригодны все почвенные моллюски.

Действие  нефтяного загрязнения на гидробионтов.

Нефть - самый интенсивный загрязнитель вод: 100 г нефтепродуктов загрязняют 8 тыс. л воды настолько сильно, что она становится непригодной для жизни гидробионтов и хозяйственного потребления. Нефтяная пленка затрудняет и даже прекращает обогащение воды кислородом. Пути разложения нефтепродуктов в водоемах изучены слабо. Известно, что их растворимость невелика, распад нефти происходит медленно, особенно при низких температурах. Для этого процесса нужен кислород: полное окисление нефти заканчивается в аэробных условиях не ранее чем через 100- 150 дней, а в анаэробных- еще позже. Для разложения нефти необходимы соответствующие микроорганизмы: скорость ее разложения зависит от количества и вида бактерий, доступности кислорода и температуры. Окисление нефти в холодной воде происходит очень медленно.

Оставшаяся в воде и  осевшая на дно нефть в течение длительного времени отравляет водные экосистемы. Кроме того, она обладает особенностью захватывать и концентрировать другие загрязнения: тяжелые металлы, пестициды. Чем больше площадь разлива, тем сильнее возрастает вероятность аномальных реакций, так как вещества, растворимые в нефти, начинают участвовать во многих химических процессах. При образовании нефтяной пленки происходит концентрирование металлов, и начинаются реакции между металлами и органическими соединениями. При изучении вредного воздействия нефтяных загрязнений на живые организмы различных водоемов одной из важнейших проблем продолжают оставаться возможные последствия потребления человеком в пищу рыб и других гидробионтов, в организмах которых накапливаются наиболее опасные полициклические ароматические углеводороды, обладающие канцерогенными свойствами.

Особого внимания токсикологов заслуживают рыбы. Во-первых, они являются последним звеном пищевой цепи в большинстве водоемов, в котором концентрируются многие токсические продукты, в том числе растворенные углеводороды нефти. Во-вторых, рыбы- высокоорганизованные водные животные с весьма дифференцированной нервной системой, особенно чувствительной к ядам. В-третьих, рыбы- это один из основных используемых человеком продуктов.

Водным организмам присущи  не только поглощение и бионакопление углеводородов нефти, но и их выведение. В настоящее время можно привести следующую классификацию специфического биологического действия нефти:

-прямая летальная токсичность: действие углеводородов на клеточные и субклеточные процессы, и особенно на мембранную активность, вызывает гибель организма;

-сублетальное нарушение физиологической активности и поведенческих реакций: эффект связан с воздействием на физиологические процессы в клетках, но не приводит к немедленной смерти; в этом случае причиной гибели могут быть ненормальные реакции, главным образом связанные с нарушением питания и размножения;

-прямое воздействие вследствие обволакивания тела животных нефтью;

-включение углеводородов в ткани животного, что может вызвать, во-первых, изменение вкусовых качеств и снижение товарной ценности рыбы и прочих аквапродуктов, во-вторых, аккумуляцию полициклических ароматических углеводородов и передачу их по пищевой цепи;

-влияние на среду обитания и в результате изменение видового состава биоценоза.

Влияние нефтяного загрязнения на водоплавающих птиц.

Во многих исследованиях  показано отрицательное воздействие нефти на рост, развитие и успех размножения водоплавающих птиц. Установлено, что значительное количество сырой нефти попадает в пищеварительный тракт птиц при попытках очистить загрязненное оперение. Дозы нефти в объеме 2 мл/кг вызывают нарушения деятельности поджелудочной железы, почек, печени и других органов. При этом птицы значительно теряют в весе. Отрицательное воздействие нефти связано с высокой концентрацией в ней токсичных металлов. Так, ванадий в концентрации 100 мг/кг сырой нефти отрицательно влияет на жировой обмен уток. Наряду с этим нефтяное загрязнение вызывает нарушения в процессах размножения птиц: уменьшается число яиц в кладках, отмечена повышенная гибель эмбрионов. При добавлении в корм уток сырой нефти в концентрации 3 мл/100 г сухого вещества число откладываемых яиц уменьшалось на 84%, а толщина скорлупы- на 33%. При этом 82% массы яичников птиц было нарушено. Добавление же нефти в концентрации 1 мл/10 г корма привело к тому, что ни одно яйцо в кладке не было оплодотворено. Загрязнение лап и оперения насиживающих птиц приводит к загрязнению и их яиц, что затем отрицательно влияет на успех размножения. Гибель эмбрионов наступает не столько вследствие нарушений газообмена через скорлупу, сколько по причине токсических свойств ароматических углеводородов, входящих в состав сырой нефти.

Влияние нефтяного загрязнения на земноводных.

1. Присутствие в воде сырой нефти даже в незначительных <span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439__Char" style=" l