2.Теоретические и методические основы исследований

2.1. Влияние нефтегазодобывающей промышленности на геологическую среду

В качестве главных источников воздействия на естественные ландшафты территории, по охвату территории, отмечаются две группы: линейные сооружения и площадные объекты.

В результате строительства и эксплуатации площадных объектов наблюдается, как правило, полное уничтожение растительного и почвенного покровов в границах постоянного отвода (территория долговременного пользования) в результате горизонтальной и вертикальной планировки территории; образование положительных форм рельефа (сооружение отсыпного основания); возможно изменение гидрологического режима (нарушение поверхностного и подземного стоков), в результате уплотнения грунтов; изменение сезонного промерзания-протаивания, в результате отепляющего действия площадок;

К таким объектам относят территории одиночных буровых скважин, представляющих собой отсыпанные площадки, где антропогенное воздействие локально за счёт уничтожение растительного покрова, изменение структуры и свойств почвенного покрова, а также отепляющего действия скважин. Отмечаются локальные разливы загрязняющих жидкостей.

Технологические и вспомогательные площадки являются территориями долговременного пользования. Это так же участки насыпных оснований. Большинство оснований формируется из грунтовых масс исходных ПТК. Поверхность площадок выровненная, хорошо уплотнённая. Песчаные грунты площадок отличаются значительной подвижностью и низким плодородием. Расположенные на площадке объекты создают дополнительное давление на подстилающие грунты. На поверхности площадки происходит изменение микроклимата, по сравнению с прилегающими участками, увеличивается скорость ветра, среднесуточная и среднегодовая температура атмосферного воздуха, альбедо поверхности. По истечении времени происходит выполаживание откосов площадок, местами отмечается эрозия. Прилегающие к основанию площадок участки, расположенные выше по склону на заболоченных территориях имеют зону подтопления. А участки, расположенные ниже по склону, испытывают местное осушение. В большинстве случаев участки, прилегающие к основанию площадок, замусорены стволами деревьев, пней, кустарников и представляют собой бедленд. Бедленд (бэдленд, от англ. badlands, буквально — дурные, плохие, бесплодные земли) — вид сухого рельефа с глиняными почвами, состоящего из сети холмов с узкими гребнями, пересеченных оврагами.

2.1.1. Влияние нефтяного загрязнения на ландшафты и почвы

В районах добычи нефти почвы загрязняются обессоленной товарной нефтью, сырой нефтью, минерализованными водами.

Попав на поверхность почвы, нефть под действием силы тяжести опускается в нижние слои. Процесс загрязнения определяется проницаемостью грунта, его составом и положением зеркала грунтовых вод. Пески и супеси более проницаемы для нефти, чем глина и ил, при высокой проницаемости грунта преобладает вертикальная миграция загрязнителя вдоль почвенного профиля. Боковая фильтрация происходит лишь вблизи зеркала грунтовых вод. В менее проницаемой среде боковая миграция значительна. В неоднородной грунтовой среде, состоящей из различных по проницаемости слоев, фронт загрязнения определяется расположением этих слоев. При наличии градиента грунтовых вод наблюдается смещение нижней части фронта загрязнения в сторону движения воды.

Вертикальные движение нефти вдоль почвенного профиля создает хроматографический эффект, приводящий к дифференциации состава нефти: в верхнем гумусовом горизонте сорбируется высокомолекулярные компоненты нефти, содержащие много смолисто-асфальтеновых веществ и циклических соединений; в нижние горизонты проникают в основном низкомолекулярные соединения, имеющие более высокую диффузионную способность.

При искусственном нанесении нефти на поверхность почвы, показывает что здесь можно ограничиться двумя ведущими факторами: механическим составом почв и режимом их увлажнения. Сухие пески и супеси сравнительно легко поглощают нефть и просачиваются ею достаточно глубоко. Распределение по профилю равномерное. При нанесении нефти на песчаную почву сосняка брусничного в дозах 10 и 20 л/м³ глубина проникновения составила соответственно 6-10 и 13-15 см. С увеличением дозы глубина залегания возросла. Активная миграция нефти в почвах легкого механического состава приводит к быстрому выходу части загрязнителя за почвеннsq профилm, что способствует загрязнению подстилающих пород и почвенных вод.

В ненарушенных свежих и влажных суглинистых почвах нефть проникает вниз по трещинам вдоль корневых систем растений, сорбируется в отдельных горизонтах, определяя мозаичную пятнистую картину почвенного профиля. Основное количество нефти (50-80 %) сосредоточено в лесной подстилке, на границе лесной подстилки с минеральным горизонтом, в верхнем 10-ти см, более оструктуренном минеральном слое. Глубина промачивания зависит от количества вылитой нефти, но как правило не превышает 30 см.

Распределение нефти в переувлажненных торфянисто-глеевых почвах и почвах болот определяется исключительно режимом увлажнения. Хотя торфяники легко проницаемы для нефти, высокий уровень грунтовых вод поддерживает основную часть нефти в верхнем, 20-ти см. слое.

Масштаб и интенсивность воздействий минеральных вод на геохимию природных систем часто более значительны, чем воздействия собственно нефти и нефтепродуктов. Высокие концентрации водорастворимых солей в составе потоков делают проблему галогенеза актуальной для любых природных условий. По количеству солей, переходящих в водные вытяжки, выделяются: сильнозасоленные модификации исходных почв-техногенные солончаки с очень высоким концентрациями солей в водных вытяжках, средне-, слабо- и очень слабозасоленные разности почв. По составу солей и типам засоления выделяются: хлоридно-карбонатное и битуминозно-карбонатное. В принципе возможны и другие формы галогенеза, но преобладают перечисленные варианты.

По типам распределения концентраций солей в вертикальном профиле почв выделяются следующие случаи: максимум концентраций в верхних горизонтах почвенного профиля; максимум концентраций в средней и нижней частях профиля; практически равномерное распределение солей по профилю.

Для количественной оценки опасности загрязнения концентрацию углеводородов в воде сравнивают с ПДК для нефтепродуктов.