Техногенные изменения ландшафтов в районах развития нефтедобывающей промышленности.

Добыча нефти и газа относится к региональному типу производств, охватывающих территории в сотни и тысячи квадратных километров. Нефте- и газодобывающие районы соседствуют с перспективными территориями, где ведутся поисково-разведочные геофизические и буровые работы, и в будущем возможно строительство новых комплексов. Нефтяной промысел эксплуатирует одно или несколько месторождений. На его территории размером в десятки и сотни квадратных километров функционируют и оказывают воздействие на природную среду эксплуатационные, разведочные, наблюдательные и нагнетательные скважины, сборные пункты, насосно-компрессорные скважины, пункты первичной подготовки нефти, сеть трубопроводов и другие сооружения, обеспечивающие добычу и транспортировку нефти.

Воздействие всего комплекса этих технических сооружений приводит к разнообразным нарушениям компонентов природных ландшафтов, и, в конечном счете, может создать на территории нефтегазового предприятия кризисные экологические ситуации. Эти воздействия могут выражаться в:

- механическом нарушении почвенно-растительного покрова,

- воздействии на геологическую среду,

- тектонической активизации недр.

Механические нарушения почвенного покрова и растительности вызывают: усиление криогенных процессов (термокарста, термоэрозии, солифлюкции, пучения, оживление курумов) эрозию, дефляцию.

Воздействия на геологическую среду приводят к проседанию земной поверхности и, как следствие, к заболачиванию, подтоплению, или осушению. Нарушение гидрогеологических условий приводит к изменению водно-физических характеристик почвы, вызывая нарушения установившихся ландшафтно-геохимических процессов.

Тектоническая активизация проявляется в сейсмичности, микроподвижках пластов, образовании трещин. Это вызывает механическую деструкцию почв и грунтов, отток части жидкости из недр на поверхность, усиление карстообразования, засоление и загрязнение грунтовых вод.

Кроме природных, возникновению кризисных экологических ситуаций способствуют антропогенные факторы:

· разливы нефти и соленых вод (хронические утечки или залповые выбросы);

· попадание в природную среду промысловых сточных вод, химических реагентов, буровых жидкостей.

Нефть и сопутствующие ей химические вещества производят изменения во всех компонентах ландшафта: нарушается структура, водно-солевой режим почв, соотношение и подвижность химических элементов, трансформируется почвенный биоценоз, деградирует наземная растительность, загрязняются поверхностные и грунтовые воды. Для оценки загрязнения ландшафта важно знать как состав и количество разлитой жидкости, так и физико-географические факторы среды. Признаки нарушения состояния ландшафтов связаны со следующими явлениями:

· постепенным увеличением содержания в почвах нефтяных компонентов, продуктов их трансформации, хлоридно-натриевых и сульфатно-натриевых солей;

· неуклонным уменьшением продуктивности почв,

· ухудшением состояния растительности ( в том числе лесов), появлением признаков “эвтрофикации” или уменьшением объема фитомассы водоемов.

При увеличении содержания в почвах нефтяных компонентов происходят изменения химического состава, физических свойств и структуры почв; резкая трансформация фракционного состава гумуса, изменение окислительно-восстановительных условий, увеличение подвижности ряда микроэлементов. Нефтяные компоненты, аккумулируясь в почвенных горизонтах, обволакивая корни, листья и стебли растений и проникая через клеточные мембраны, нарушают водно-воздушный баланс среды и организмов, разрушают сложившиеся трофические связи. Это приводит к неуклонному снижению продуктивности почв, ухудшению состояния растительности вплоть до гибели почвенных животных и растений. Уровень загрязнения, при котором происходят эти первые изменения, зависит от конкретных ландшафтных условий, облегчающих или затрудняющих самоочищение среды. Допустимая концентрация нефтепродуктов в почвах, при которой не требуется проведения мероприятий по санации почв составляет 1000 мг/кг (1%) и достигает 5000-6000 мг/кг. Полное уничтожение растительности (травянистой) и более половины древесной происходит при насыщении гумусового горизонта нефтью в степных районах - более 6%, в таежно-лесных - более 3%, в мерзлотно-тундрово-таежных - более 0,5-1%.

Контроль за состоянием почв в районах добычи нефти может проводиться на основе мониторинга уровней содержания и качественного состава широкой гаммы относительно устойчивых органических соединений - полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В почвах присутствуют ПАУ, генетически связанные с процессами, протекающими в почвах. Появление специфических групп ПАУ, продуктов биохимической их деградации (т.е. сдвиг в соотношении отдельных групп) является хорошим индикатором начальных этапов загрязнения. Диагностика ранних стадий изменения ландшафтов при загрязнении нефтью может проводиться также с помощью изучения физиологического состояния автотрофных организмов (почвенные и водные водоросли) высших растений и микроорганизмов. Установлено, (метод флюоресценции и послесвечения), что если после загрязнения уровень фотосинтетической активности не опустился ниже 40-60% по сравнению с контрольными величинами, то биоценоз может восстановиться (число живых клеток не ниже 15-20%).

Восстановление почв и ландшафтов в целом после нефтяного загрязнения должно базироваться на максимальной мобилизации внутренних резервов геосистем для восстановления своих первоначальных функций. Самовосстановление и рекультивация - неразрывный биогеохимический процесс, а рекультивация - ускорение процесса самоочищения с использованием природных резервов - климатических, микробиологических, ландшафтно-геохимических. Общая длительность процесса рекультивации зависит от почвенно-климатических условий и характера загрязнения. Наиболее быстро этот процесс может быть завершен в степных, лесостепных и влажных субтропических условиях и составит 2-5 лет.