Технология рекультивації нефтезагрязненных поверхонь неосушенных торф'яних боліт

Технология рекультивації нефтезагрязненных поверхонь неосушенных торф’яних болот.

Толстограй В.І.

1. Обоснование.

Территория промислового освоєння Ханты-Мансийского автономного округу розташована, в основному, на заболочених територіях, у зв’язку з ніж, близько 90 відсотків % нефтезагрязненных земель посідає поверхню неосушенных торф’яних болот.

В час нові проекти та технологічні регламенти на роботи з рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних боліт розробляються з урахуванням рекомендаційного документа «Рекультивація нефтезагрязненных земель Ханты-Мансийского автономного округу (практичні рекомендації) », розробленого Тюменської лісової досвідченої станцією ВНИИЛМ, 2000 р. Проте застосовувані з урахуванням цих рекомендацій технології пов’язані з руйнацією торфогенного (діяльного) шару торф’яний поклади і завдають непоправної шкоди ресурсів торф’яних боліт, припиняючи (у разі, уповільнюючи десятки років) процес торфообразования, порушуючи процес природного відновлення болотного біоценозу — основного кислородопродуцирующего і углеродосвязывающего агента території промислового освоения.

Применение названих вище практичних рекомендацій щодо вибору технологій рекультивації нефтезагрязненных поверхонь неосушенных, сильнообводненных торф’яних боліт призводить до недопустимому рівню на сам об'єкт рекультивації, на природні умови прилеглих територій, порушує вимоги природоохоронного законодавства, а именно:

— ст.22 п.8; ст. 23 п.7,8; ст. 37 ФЗ РФ «Про надра » ;

— ст.43 ФЗ РФ № 7-ФЗ «Про охорону навколишнього середовища » ;

— ст.3 ФЗ РФ «Про екологічної експертизі «;

— в.п. II, III «Положення оцінки впливу запланованій господарської та інший діяльності на довкілля Російській Федерації «;

— п.6 «Інструкції по екологічному обгрунтуванню господарської та іншої «.

Существующие сьогодні методи рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних боліт суперечать основних принципів природообустройства: принципу природних аналогій, збалансованості і адекватності впливів, тож повинні бути заборонені, як здатні призвести до деградації природних екологічних систем, зміни і знищенню генетичного фонду рослин, тварин і звинувачують інших організмів, виснаження природних ресурсів немає і іншим негативним змін оточуючої среды.

2. Концепція запропонованої технологии

1. Концепція щадить технології відновлення болотного біоценозу нефтезагрязненных поверхонь торф’яних покладів неосушенного стану розмірковує так, що торф’яне болото, як природна геосистема, через свою стійкості здатне справитися з будь-якими техногенними навантаженнями. Модифіковане розливами сирої нафти торф’яний болото є техно-природную систему, що менше стійка, ніж первинна, оскільки природний механізм саморегулювання у ній порушений. Проте, час, необхідне самовідновлення нефтезагрязненных торф’яних боліт, оцінюється людиною, як неприпустимо длительное.

В цьому разі метою концепції нової щадить технології відновлення нефтезагрязненных поверхонь торф’яних боліт є скорочення термінів відновлення нефтезагрязненных торф’яних боліт, проти їх природним відновленням, з допомогою прискорення мікробіологічних, фізико-хімічних процесів руйнації сторонніх для геосистемы загрязнителей.

Исследования аварійних розливів нафти торф’яних покладах, показують, що 97% всієї нафти перебуває у 5-сантиметровом аэрируемом діяльну шарі торф’яний поклади. У цьому для болотних рослин характерний ряд загальних морфолого-биологических ознак: все вони багаторічні; мають добре розвиненими довгими, розгалуженим кореневищами; добре пристосовані до проживання за умов недостатньою аерації субстрату; мають переважно вегетативне розмноження з розташуванням перезимовывающих органів із нирками під поверхнею субстрату. З огляду на біохімічний процес торфообразования, слід враховувати дуже багато мікроорганізмів верхнього (діяльного) шару торф’яних боліт, значно що перевищує їх кількість в мінеральних почвах.

2. Концепція передбачає використання потенціалу верхнього діяльного, пройнятого корінням живих рослин, шару торф’яних боліт. У цьому вся діяльну шарі, в основному, відбуваються фізико-хімічні процеси перетворення органічного речовини рослин, у складну, многокомпонентную, полидисперсную, полифракционную, полуколлоидно-высокомолекулярную систему. Активізація деструктивних процесів можна досягти створенням умов розвитку мікробного ценоза (бактерії, актиномицеты і микромицеты та інших.). Використовуючи потенціал діяльного, не порушеного перемішуванням, шару торф’яного болота розпад нафти до кінцевих продуктів вуглекислоти та води відбуватиметься быстрее.

Другими словами, запропонована концепція спрямовано мінімізацію на забруднений нафтою діяльний шар торф’яних боліт і забезпечити максимальне використання потенціалу до боротьби з загрязнением.

В основі щадить технології лежить пом’якшення негативних впливів нею і наявного потенціалу цього зменшення негативних последствий.

Концепция передбачає внесення в нефтезагрязненую природну геосистему — торф’яне болото — речовини і, які б меншою мірою инородны первинної геосистеме, тобто внесення торф’яних сорбентів. У ролі торф’яних сорбентів, які завдавав на нефтезагрязненую систему, використовується воздушно-сухой торф, рівномірно розподілений по забрудненій поверхні шаром певної толщины.

Воздушно-сухой торф (зміст вологи від 50 до 60%) є активної биосистемой, що містить дуже багато мікроорганізмів, зокрема і що окислюють вуглеводневе сировину. З іншого боку, воздухоемкость воздушно-сухого торфу сягає 2300% на одиницю обсягу твердого речовини, тобто у торф’яному сорбенте присутній достатньо що окисляє агента — воздуха.

Проведенные засвідчили, у процесі руйнації нафти на торф’яний поклади активну участь беруть всі складові микробиоценоза поклади: бактерії, актиномицеты і микромицеты. При заподіянні на торфогенный шар, забруднений нафтою, воздушно-сухого торфу відзначається приріст чисельності складових микробиоценоза, який свідчить про інтенсивності перебігу деструктивних процесів і хорошою аерації у системі торфогенный шар — нафту — торф’яна засыпка.

Торфяной сорбент в вигляді воздушно-сухого торфу певного складу і властивостей є капиллярно-пористой системою, що може забезпечити: 1) відтік і утримання частини нафти з діяльного забрудненого шару торф’яний поклади; 2) живильним середовищем нефтеразлагающие мікроорганізми, у самому торф’яному сорбенте; 3) благоприятные умови для самоочищення для нефтеразлагающих мікроорганізмів діяльного слоя.

Следует відзначити, що існуюча практика ліквідації аварійних розливів нафти з допомогою засипки їх торфом, справді негативна через ту причину, що застосовуваний для цього перезволожений торф-сырец, з своїх кондицій, неспроможний вирішити вищевказані завдання. Найбільш істотна помилка розробників існуючих технологій рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних покладів, зокрема і засыпкой торфом-сырцом, залежить від нерозумінні основ болотоведения, фізики та хімії, генези торф’яних покладів і торф’яних родовищ. Саме ця обставина і призводить до численним помилок, а також дискредитує можливості торфу, цього унікального природного сорбенту, здатного вирішити багато екологічні проблеми ХМАО.

3. Склад работ

1. Теоретичне обгрунтування і експериментальне вивчення механізму розкладання нафти на активної техно-природной геосистеме: діяльний шар торф’яний поклади — нафту — шар воздушно-сухого торфу певної толщины.

2. Розробка щадить технології рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних боліт з урахуванням обсягу забруднення, складу і властивостей діяльного шару торф’яний поклади, у цьому числі: 2.1. Розробка системи кількісних і якісних критеріїв для оцінки вихідного стану нефтезагрязненного діяльного шару торф’яного болота;

2.2. Встановлення порогового мінімального змісту нафти поверхні торф’яного болота, при якому непотрібен втручання, та своєчасне відновлення порушених земель йде природним путем;

2.3. Встановлення порогового максимального змісту нафти, у якому неможливо його відновлення по щадить технологій і рекультивація йде з варіанту знімання і утилізації замазученного шару торф’яний залежи;

2.4. Параметр, що характеризує забруднення діяльного шару торф’яного болота нафтою, слід обгрунтувати в об'ємних одиницях забруднюючої речовини (літр, м3) на одиницю площі (вартість квадратного метра, гектар), що як доцільно, враховуючи специфіку об'єкта рекультивации.

3. Обгрунтування вимог до торфяному сировини, використовуваному на приготування торф’яного сорбенту (засипки нефтезагрязненной поверхні) з урахуванням ботанічного складу, гніву й властивостей діяльного шару торф’яного болота, ні з урахуванням рівня забруднення діяльного шару сирої нефтью.

4. Розробка рекомендацій за технологією нанесення шару воздушно-сухого торфу на нефтезагрязненный діяльний шар торф’яного болота, включаючи забезпечення рівномірності расстила, обгрунтування товщини спричинених шару і др.

5. Розробка технології збору (змиву) нафти при аварійних розливах на торф’яних болотах з застосуванням комплексу машин та правових механізмів, що працюють у умовах незамерзающих болот.

6. Розробка комплексу природоохоронних заходів, зокрема і протипаводкових, на нефтезагрязненном ділянці торф’яний поклади, вкладених у захист навколишнього природного довкілля, насамперед, поверхневих і підземних вод, від негативних наслідків аварійних розливів нефти.

7. Розробка рекомендацій зі створення системи екологічного моніторингу рекультивируемых ділянок торф’яних боліт, що включає встановлення переліку показників екологічного стану території, рекомендації з розміщення пунктів відбору проб, методикам лабораторних аналізів і др.

4. Комплекс механізмів і машин

Проблемой нафтових компаній, до виконання комплексу робіт з ліквідації аварійних розливів нафти, є машин і творення механізмів, виділені на виконання цих робіт у умовах незамерзающих боліт. Зазвичай цих цілей використовується різні військові всюдиходи, ідеологія створення яких немає передбачала виконання жодних робіт на болотах, а швидше — навпаки, розглядала болото, як бездоріжжі, що слід подолати, незалежно від енерговитрат. Більшість території промислового освоєння ХМАО представляє собою, як раз ті ж незамерзаючі болота, тому цю проблему стає неабияк актуальною з погляду економіки та вимог природоохоронного законодательства.

Существенной частиною запропонованої технології є розробка комплекту механізмів і машин для виконання відновлення всього комплексу робіт з ліквідації аварійних розливів нафти торф’яних покладах (від відкачування та збору нафти місці аварії до відбору проб при проведенні щорічного моніторингу уражених ділянок). З урахуванням досвіду вітчизняної торф’яний промисловості, такий комплект розроблять з урахуванням торф’яного канавокопателя МТП-37, що й створювався до виконання різних робіт у умовах незамерзающих боліт, як і літній, і у зимовий период.

МТП-37 істотно відрізняється від гусеничних вездеходов-аналогов за такими характеристикам:

— практично 100% прохідність болотами будь-якого типу (за наявності дернины);

— економічність в эксплуатации;

— екологічність ходу (відсутність руйнацій рослинного шару після проходу).

С допомогою додаткового навісного і причіпного устаткування МТП-37 можна використовувати до виконання відновлення всього комплексу робіт, при ліквідації аварійних розливів нафти на умовах перезволожених незамерзающих болот.

5. Переваги і гідності технологии

Технологий відновлення болотного біоценозу нефтезагрязненных поверхонь торф’яних покладів в неосушенном стані світі немає (Довідник «Технології відновлення грунтів, забруднених нафтою та нафтопродуктами », виданий Міжнародним Науковим Центром Технологій Організації Об'єднаних Націй по промисловому розвитку 2001 року). Тільки нашому окрузі додумалися фрезувати неосушенную торф’яну поклад із єдиною метою виростити на ній луг.

Существующие у мирі та РФ технології рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних покладів передбачають зміна всіх умови і зв’язків що розвивається раніше біогеоценозу, як внутрішніх, і зовнішніх. Так само, з допомогою створення меліоративних систем, перетворюють й використовують торф’яні поклади як сільськогосподарські угіддя для вирощування сільськогосподарських культур.

В постанові Уряди РФ «Про порядок організації заходів із попередження і ліквідації розливів нафти і нафтопродуктів біля Російської Федерації «№ 240 від 15 квітня 2002 р., аварійні розливи нафти класифікується як надзвичайні ситуації та ліквідується відповідно до законодавством РФ. Нормативні документи МНС РФ жорстко регламентують лад і терміни ліквідації надзвичайних ситуацій техногенного характеру, і навіть лад і строки їхньої розслідування. Вочевидь, що це нормативні документи виключають пасивне споглядання що залишилася лежить на поверхні нафти після ліквідації аварії, чекаючи літнього сезону.

Предлагаемая технологія дозволяє виконувати роботу по рекультивації нефтезагрязненных земель разом з ліквідацією аварії, мінімізуючи шкоди навколишньому середовищі, оскільки навіть за T= +5оС на добу із поверхні нафтового шару завтовшки 1−5см випаровується до 700 г/м3 летючих фракцій нафти, а при Т=+20о понад тисячу г/м3 .

Технология рекультивації нефтезагрязненных поверхонь торф’яних боліт з допомогою застосування штучного шару воздушно-сухого торфу, дозволить максимально нівелювати негативні наслідки аварійних розливів нафти, локализуя вражений ділянку торф’яний поклади, з що залишилася лежить на поверхні нафтою, а далі, проводячи щорічного моніторингу уражених ділянок, здавати їх инспектирующим органам після розкладання залишкової нафти до нульового уровня.

Внедрение такий технології призведе значному здешевленню вартості рекультивационных робіт нефтезагрязненных поверхонь торф’яних, а як і дозволить виконувати ці роботи разом з ліквідацією аварійних розливів нафти за наявності запасів летюче сухого торфу навіть у зимовий період, у своїй, не порушуючи нормативних і правових документів з охорони навколишнього середовища проживання і недропользованию.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.