Қоршаған ортаны ластайтын

ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІМЕН ТОПЫРАҚТЫҢ ЛАСТАНУЫ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚТЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ ЖОЛДАРЫ

Қоршаған ортаны ластайтын ең бір қауіпті заттардың бірі – мұнай. Мұнай қасиеті әртүрлі және кең көлемді қолданыстағы күрделі зат,оның құрамы 3000-дай қоспадан тұрады және олардың көпшілігі оңай тотығады. Сондықтан мұнай және мұнай өнімдері өсімдіктер мен тірі ағзаларға зиянды уландырғыш заттармен кең көлемде әсер етеді. [1] 

Мұнай және газ құбырларын салу кезіндегі қорщағаг ортаның  ластану мәселесінің жағдайын зерттеу  барысында,өнім өндіру кезінде мұнаймен,мұнай  өнімдерімен және мұнай газдарымен,олардың  жанғаннан кейінгі өнімдерімен,күкіртсутегі,күкірттотығы,ағынды судың минералдануы салдарынан ластанудың жиі болып тұратыны анықталды. Бұрғылау ерітінділері және бұрғылау кезінде түілген қалдықтар,түрлі беттік әрекетті заттар,фенолдар,альдегиттер және бұрғылауды жылдамдату үшін қолданылатын басқа реагенттер ластануға әсер етеді. Сол себепті қоршаған орта ластанудан қорғауға бағытталған іс шараларды одан әрі жетілдіру керек. [2], [3] 

Мұнай кен орындарын  барлау,бұрғылау және өңдеу жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғау шараларын толық сақтай отырып жүргізілуі тиіс. 

Қоршаған ортаны қорғау елді мекендердің қауіпсіздігін  қамтамасыз етуге бағытталған іс шаралар,жер мен суды тиімді пайдалануға,жер асты мен жер беті суларын ластауды болдырмауға,ориан сілемдеріне,қорықтар мен қорғау аумақтарына қауіпсіздік шараларын жүргізуге бағытталады. [4], [5] 

Аймақтық-өндірістік мұнайгаз кешендері мен магистралды мұнай-газ тасымалдаушы құбырларын қоршаған ортаны ластайтын ірі кәсіпорындарға жатқызамыз. Топырақ қабатының мұнай және олардың қоспаларымен ластануы және ағын сулары мен жер асты суларының жоғары минералдануы мұнай-газ шикізатын қайта өңдеуге дайындау кезінде түзіледі. Осыған байланысты мұнай қоспалары,ілеспе мұнай газы және оның жанғаннан кейінгі өнімдері атмосфераға кең көлемде тарайды. 

Мұнай және мұнай  өнімдерінің табиғи ортаға таралуы салдарынан жалпы экологиялық жағдай қалыптасады: 

а)топырақтың құрамы және оның беткі қабатының қасиеттері өзгереді; 

б)жер бетіндегі және жер асты сулары ластанады,түбінде тұнбалар түзіледі; 

в)өсімдіктердің  химиялық құрамы және сыртқы түрі өзгереді; 

г)ландшафтар жалпы деградацияға ұшырайды. 

Топырақ концентрациясы төмендегі деңгейге жеткенде,бұл топырақ мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған деп есептелінеді: 

-  Өсімдіктер солып,өзгерістерге  ұшырайды; 

-  Экологиялық  тепе-теңдік бұзылады,альгофлора және мезофауна түрлері жоғалады; 

-  Судың физико-химиялық  қасиеттері және топырақ құрылысы  өзгереді; 

-  Карбонатты емес  сутекті топырақтарда мұнай өнімдеріндегі  сутегі мөлшері көбейеді; 

-  Ауылшаруашылық  жерлерінің өнімділігі төмендейді; 

-  Мұнай өнімдері  топырақ арқылы сіңіп жер үсті және жер асты суларына таралады; 

Жер қыртысының мұнай  өнімдерімен ластанған кездегі  қауіпсіз деңгейі деп жоғарыда айтылған негативті(ыңғайсыз) жағдайлар туындамаған кезеңді айтады; 

Топырақтың «қалыпты»  деңгейдегі көрсеткіші деп,топырақтың өзіне сай негізгі функцияларын орындау жағдайының сай болуы және қоршаған ортаға,өсімдіктерге және адамға негативті әсерінің болмайтын жағдайын айтады; 

Әлемнің түрлі елдеріндегі,сонымен бірге түрлі табиғи аймақтардағы экспериментті зертеулер көрсеткіштерін қорытындылай отырып мұнай өнімдері концентрациясының төмендегідей алғашқы деңгейі ұсынылған. [5], [6] 

Түрлі табиғи аумақтардағы топыратардың ластануының биогеоценоздық реакциясы тәжірибе жүргізу арқылы анықталады. Бұл жағдайда реакцияның топырақты ластаушы заттардың алғашқы салмағына байланысты екені ескеріледі. Экологиялық жүйенің ластану шамасына қарай қайта қалпына келуі немесе келмеуі ластанудың кенеттен,жаппай жүруіне немесе оның біртіндеп жинала келе ластануына байланысты болуы мүмкін. 

Топырақ қыртысындағы мұнай өнімдері мөлшерінің ең төменгі  шамасы деп,оның концентрациясының жоғарғы қауіпсіз шегін айтады. 

Егер концентрация мұнан көп болған жғдайда табиғи ортаның сапасы нашарлай бастайды. 

Топырақтардағы мұнай  өнімдерінің мүмкін болу шегі көп елдерде бекітілмеген, себебі бұл көптеген факторларға байланысты,түріне,құрамына,қасиетіне,климаттық жағдайға,мұнай өнімдерінің құрамына,өсімдік түрлеріне,жерді пайдалану түріне,тағы да басқадай жағдайларға байланысты. Бұл нормалар белгілі бір ауданға және белгілі бір топырақ түріне қарай белгіленуі керек. 

Көп жағдайда қайта қалпына келу мерзімі белгілі болса,осы жағдайға негізделіп шаралар белгіленеді. Егер топырақтың жоғарғы қабаты ғана ластанса қолдан тазартылады,себебі кейде биогеоценоздардың өзінен-өзі тазарып,қалпына келетін табиғи мүмкіндіктерін осы процестерді жылдамдататын әдістермен бірге пайдалну аса тиімді болады. 

Анықтап зерттеу  барысында жойылған,жарамсыз деп табылған аумақтың гумусты аккумуляторлық қабатының қалпына келуіне ондаған,болмаса жүздеген жылдар кетуі мүмкін. Бұл жағдайда топырақ өзінің сүзгіштік қасиетін жоғалтады,яғни жер асты суларына және қабаттар жүйесіне ластанған қоспалар өте бастайды. 

Құрамында жоғары мұнай өнімдері бар топырақ санациялану және рекультивациялану керек. Себебі осы шаралар жүргізілмейінше ол аумақтар тозу жағдайында болады және қоршаған ортаға тұрақты негативті әсер етеді. 

Голландияда және Германияда химиялық заттармен ластанған топырақты  ьағалау үшін,оның ішінде минералды мйлармен,қоршаған ортаны қорғау үшін жүргізілетін қажетті шараларға байланысты үш шама қабылданған. Бастапқы шама ретінде,ластанған топырақты бағалау үшін «фондық шама» жүйесі қабылданған. 

Елдердің аймақтарына  тән улы элементтермен заттардың  құрамына байланысты аймақтық фон болады,және саны жағынан 1-шама деп алынған.

2-шама ластану  динамикасын бақылауды және ластану  себептерін жоюды талап ететін,ластану шамасы жоғары деген белгі. Бұл шамадан жоғары ластанушы топырақты «өте лас» деп есептейді.

3-шама топырақ  пен жер қыртысын тазалауға тура келеді. Топырақтағы мұнай өнімінің шамасы кестеде көрсетілген. WCA классификациясына сәйкес мұнай өнімдерінің концентрациясы 5г/кг-нан жоғары болса топырақ қабатын одан тазалау шаралары жүргізіледі.

Голландияның нормативті актілерінде топырақтар мұнай өнімдерінің концентрациясы 5000мг/кг болғанда тазалау шаралары жүргізу қаралған.

Әртүрлі елдердегі  ластанған топырақ шамасы 5000-нан 10000мг/кг деп алынған осы көрсеткіштер аралығындағы топырақтың санациялау және рекультивациялау үшін интенсивті шаралар талап етіледі,1000-нан 10000мг/кг аралығында топыраққа өздігінен тазалау процестерін аздап күшейту шаралары жүргізіледі. Осындай шаралардан кейін бір жылда топырақтағы мұнай өнімдері қауіпсіз шамаға дейін төмендейді екен. Ластану шамасы 10000мг/кг-нан жоғары болса рекультивациялау әдісінің тиімді түрі таңдап алынады. [7], [8]

Мұнаймен ластанған  топырақ қасиеті көптеген физико-химиялық өзгерістерге ұшырайды. Әлсіз топырақ  құрамының бұзылуы және топырақ  бөлшектерінің суды сіңіру қасиеті  төмендейді.

Мұнаймен ластанған  топырақта көміртегі мен азоттың  арасындағы салыстырмалы көрсеткіші жылдам өсіп кетеді,ол топырақтың азот режимін нашарлатады және өсімдіктің тамырымен қоректенуін бұзады. Бұдан басқа,мұнай жерге төгілгенде және топырақ қыртысына сіңе отырып оттегіні ығыстырады,ал оттегі өсімдік және микроорганизмдердің өмір сүруі үшін қажет.

Мұнай кен орындарын  пайдалану процестерінде,мұнайды тасымалдап және қайта өңдеу кезінде көптеген әртүрлі қалдықтар түзіледі. Олардың негізгі бөлігін ашық резервуарларда жиналып сақталған мұнай шламдары құрайды. Бұл мұнай шламдары екінші дәрежелі қоршаған ортаны ластайтын қалдықтар көзі болып саналады. Сондықтан мұнай өндіруші аймақтардағы құрамында мұнайы бар шламдарды қайта өңдеу,қоршаған ортаны қорғау облысындағы негізгі мәселелердің бірі.

  Соңғы  уақыттарда мұнай өнімдерін ыдырату үшін биологиялық әдіс кеңінен пайдалануда. Ол түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделіп,артықшылығы экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте,технологиялық қондырғылар,жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және эрегетикалық шығындарды талап етпейді,сонықтан бұл әдістің болашағы зор. 

Топырақтың ластанудан өздігінен тазарудың табиғи механизмдерінің  ішінде микроорганиздердің орасан зор  маңызы бар,олар үшін,көмірсутектері жалғыз ғана энергия көзі болып табылады.

Қазіргі уақытта,мұнайды тотықтырғыш микроорганизмдердің 67 штаммдары айқындалған. Талдау қорытындысында бір ғана көміртегіне ассимиляцияланған топырақ үлгілерінен алынған бактериялардың қасиеті анықталған:октан-16%,нафтендер-75,1%,парафиндер-64,2%,толуол-58,3%,гексан-50,8%,бензол-41,2%,асфальтен-67,7%.

Көмірсутекті қайта  қалпына келтіретін бактериялар  әсерінен,топырақтағы мұнайдың бұзылу шамасы 31,3-73,9% болды.

Қазіргі кезде,мұнаймен ластануға қарсы күресте микробиологиялық әдістерді ойлап табу барысында биоценатты комплекстер шығару үшін мұнай тотықтырушы микроорганизмдердің аборигенді штаммдарын сұрыптап алу мүмкіндігі бар.

Микробиологиялық  тазалау екі бағытта жүреді:

-аборигенді бактерия  штаммдарының қызметін жандандырып,белсенділігін жоғарылату. Ол үшін олардың табиғи өмір сүру ортасына мұнайдың биодеградациялану қасиетін ынталандыратын,қосымшалар жіберу. 

-ластанған жерлерге  сырттан микроорганизмдер әкеліп қосу.

Мұнайгаз өндіруші аудандар үшін,мұнаймен ластанған жерлерді,рекультивациялау басты мәселе болып келеді. Тұрақты өсімдіктер ассортименті және оларды өсіру агротехникасы ойластыруда. [9], [10]

Биоремедиациялауға  мұнай және мұнай өнімдерімен, өндіру кезінде, қабатқа айдауда, тасымалдауда, сақтауда, жинақтауда апатты құю нәтижесінде  қабаттағы сумен ластанған топырақтар, сондай-ақ «ескі» және жаңадан құрылымдалған  мұнай қалдықтары және бұрғылау қоқыстары, оның ішінде скважинаны игеру өнімдерімен (мұнай өнімдерімен) ластанған топырақтар жатады.

Топырақта өзін-өзі тазарту және бейімделу механизмдері әрекет ететіндігі белгілі. Топырақ биосфераның бөлігі ретінде онда болатын организмдермен бірге әмбебап физикалық, химиялық және биологиялық адсорбент және адамның шаруашылық қызметі қалдықтарының барынша әр түрлі органикалық бірлестіктерін, оның ішінде мұнай және мұнай өнімдерін бейтараптандырушы болып табылады.

Алайда топырақта  мұнайдың көп мөлшерде болуы өзін-өзі тазарту механизмін толығымен жоюға қабілетті және адамның араласуынсыз табиғатта топырақты қалпына келтіру ондаған жылдарға созылып кетер еді.

Қалдықтарды төменгі  температурадағы термиялық десорбция  әдісімен өңдеу ластанған топырақтарды өңдеу бойынша қондырғы көмегімен жүргізіледі.

Таңдау ластанған  материалдың физикалық-химиялық ерекшеліктері мен ластаушы заттардың химиялық ерекшеліктеріне байланысты болады. Негізінен бұрғылау қоқыстары, мұнаймен ластанған топырақтардан тұратын қатты мұнай қалдықтары ластану мен топырақ бөліктері арасында туындайтын байланыстардың жоғары беріктігімен шарттастырылатын, әдетте балшықтар мен саздақтардан тұрады.

Балшықтар мен саздақтарды  мұнай қалдықтарымен байыту олардың  домбығуын елеулі түрде төмендетеді, битум сыйымдылығын азайтудап битумның адгезивтігін және дымданушылығын жақсартады. Бұл ретте битумлы топырақтың технологиялық және пайдалану ерекшеліктері жақсара түседі.

Бұрғылау қоқыстарын, мұнаймен ластанған топырақты және олардың қосындыларын термиялық десорбция әдісімен өңдейтін қондырғы экологиялық жағынан жарамды және қоршаған ортаны қайталап ластау мүмкіндігін болдырмайды.